一种盾构机刀具磨损检测装置的制作方法

本技术涉及盾构机刀具检测，具体涉及一种盾构机刀具磨损检测装置。

背景技术：

1、盾构施工技术因应现代交通、市政、水利及地下空间开发的需求而兴起。盾构机借刀盘刀具切削土体向前推进，但刀具在掘进中必然遭受冲击和磨损；不同地质条件对刀具的损耗差异显著，尤其在含砾石的特殊地层，需配置滚刀进行破碎，滚刀因此易出现严重磨损或撞击损坏。一旦刀具磨损、破裂，将直接拖慢整机施工节奏，故对各类刀具的磨损程度进行精准检测至关重要；

2、目前常见的检测方法主要依赖于视觉比对和人工检测。视觉比对检测通常通过将刀具的磨损情况与标准图像或磨损限度进行对比，但由于现场环境复杂，光线不足、泥浆覆盖以及视角限制等因素，导致检测结果存在较大误差，难以准确反映刀具的实际磨损程度。此外，人工检测则需要专业人员进入刀盘内部，逐个检查刀具的磨损情况。这种方法不仅效率低下，耗时费力，而且在复杂地质条件下，人工检测的准确性和安全性也难以保障。

3、因此本实用新型提供一种盾构机刀具磨损检测装置，用以解决上述问题。

技术实现思路

1、本实用新型所要解决的技术问题：目前常见的检测方法主要依赖于视觉比对和人工检测。视觉比对检测通常通过将刀具的磨损情况与标准图像或磨损限度进行对比，但由于现场环境复杂，光线不足、泥浆覆盖以及视角限制等因素，导致检测结果存在较大误差，难以准确反映刀具的实际磨损程度。此外，人工检测则需要专业人员进入刀盘内部，逐个检查刀具的磨损情况。这种方法不仅效率低下，耗时费力，而且在复杂地质条件下，人工检测的准确性和安全性也难以保障。

2、本实用新型提供以下技术方案：一种盾构机刀具磨损检测装置，包括纵向位移装置、横向位移装置、调节装置和检测装置，所述纵向位移装置安装在地面上，所述纵向位移装置用于带动横向位移装置纵向位移；所述横向位移装置安装在所述纵向位移装置上，所述横向位移装置用于带动调节装置横向位移，所述调节装置安装在所述横向位移装置上，所述调节装置用于对检测装置进行小范围的调节，所述检测装置安装在所述调节装置端部位置，所述检测装置用于对盾构机刀具进行磨损检测。

3、优选地，所述纵向位移装置包括支撑底盘、支撑架、位移槽、转动螺杆、传动机构、传动电机、位移块和安装架，所述支撑底盘固定在地面上，所述支撑底盘上对称安装有支撑架，所述支撑架内开设有位移槽，所述位移槽内安装有转动螺杆，所述转动螺杆顶部安装有传动机构，所述传动机构上安装有传动电机且所述传动电机固定在支撑架上；所述转动螺杆上安装有位移块，所述位移块上安装有安装架。

4、优选地，所述横向位移装置包括位移轨道、位移电机和位移固定板，所述位移轨道安装在所述安装架上，所述位移轨道内安装有位移电机，所述位移电机上安装有位移固定板。

5、优选地，所述调节装置包括固定块、一号转动电机、一号连接块、一号调节臂、二号连接块、伸缩杆、三号连接块、二号调节臂和二号转动电机，所述固定块安装在所述位移固定板上，所述固定块上安装有一号转动电机，所述一号转动电机输出端安装有一号连接块，所述一号连接块上安装有一号调节臂，所述一号调节臂另一端安装有二号连接块，所述二号连接块上安装有伸缩杆，所述伸缩杆上安装有三号连接块，所述三号连接块上安装有二号调节臂，所述二号调节臂上安装有二号转动电机。

6、优选地，所述一号调节臂一端安装有一号调节电机用于调节一号调节臂的摆动角度；所述一号调节臂另一端安装有二号调节电机用于调节伸缩杆的摆动幅度，所述二号调节臂上安装有三号调节电机用于调节二号调节臂的摆动幅度。

7、优选地，所述检测装置包括检测箱、检测电机、检测块和检测传感器，所述检测箱安装在所述二号转动电机输出端，所述检测箱一侧安装有检测电机，所述检测电机输出端安装有检测块，所述检测块上安装有用于检测刀具磨损程度的检测传感器。

8、优选地，所述检测块的形状与待检测刀具的形状契合。

9、本实用新型的有益效果如下：

10、1.本实用新型通过纵向位移装置、横向位移装置、调节装置与检测装置的逐级联动，实现了对盾构机刀具磨损的自动化、全方位、高精度检测：纵向丝杠驱动保证检测单元在高度方向的大行程、准确定位；横向轨道电机使检测头快速到达任意刀具径向位置；多关节调节臂配合伸缩杆及多组转动电机，可在狭小空间内完成俯仰、伸缩、旋转的多自由度微调，确保检测块与刀具刃口形状紧密契合；形状契合的检测块带动刀具同步旋转，使集成传感器一次性采集刃口全周磨损数据，避免漏检和重复对位，显著提升检测效率与精度，同时整套结构紧凑、抗泥水冲击、维护简便，有效解决了传统人工或视觉比对检测存在的效率低、误差大、适应性差的问题。

1.一种盾构机刀具磨损检测装置，其特征在于，包括纵向位移装置（1）、横向位移装置（2）、调节装置（3）和检测装置（4），所述纵向位移装置（1）安装在地面上，所述纵向位移装置（1）用于带动横向位移装置（2）纵向位移；所述横向位移装置（2）安装在所述纵向位移装置（1）上，所述横向位移装置（2）用于带动调节装置（3）横向位移，所述调节装置（3）安装在所述横向位移装置（2）上，所述调节装置（3）用于对检测装置（4）进行小范围的调节，所述检测装置（4）安装在所述调节装置（3）端部位置，所述检测装置（4）用于对盾构机刀具进行磨损检测。

2.根据权利要求1所述的一种盾构机刀具磨损检测装置，其特征在于：所述纵向位移装置（1）包括支撑底盘（11）、支撑架（12）、位移槽（13）、转动螺杆（14）、传动机构（15）、传动电机（16）、位移块（17）和安装架（18），所述支撑底盘（11）固定在地面上，所述支撑底盘（11）上对称安装有支撑架（12），所述支撑架（12）内开设有位移槽（13），所述位移槽（13）内安装有转动螺杆（14），所述转动螺杆（14）顶部安装有传动机构（15），所述传动机构（15）上安装有传动电机（16）且所述传动电机（16）固定在支撑架（12）上；所述转动螺杆（14）上安装有位移块（17），所述位移块（17）上安装有安装架（18）。

3.根据权利要求2所述的一种盾构机刀具磨损检测装置，其特征在于：所述横向位移装置（2）包括位移轨道（21）、位移电机（22）和位移固定板（23），所述位移轨道（21）安装在所述安装架（18）上，所述位移轨道（21）内安装有位移电机（22），所述位移电机（22）上安装有位移固定板（23）。

4.根据权利要求3所述的一种盾构机刀具磨损检测装置，其特征在于：所述调节装置（3）包括固定块（31）、一号转动电机（32）、一号连接块（33）、一号调节臂（34）、二号连接块（35）、伸缩杆（36）、三号连接块（37）、二号调节臂（38）和二号转动电机（39），所述固定块（31）安装在所述位移固定板（23）上，所述固定块（31）上安装有一号转动电机（32），所述一号转动电机（32）输出端安装有一号连接块（33），所述一号连接块（33）上安装有一号调节臂（34），所述一号调节臂（34）另一端安装有二号连接块（35），所述二号连接块（35）上安装有伸缩杆（36），所述伸缩杆（36）上安装有三号连接块（37），所述三号连接块（37）上安装有二号调节臂（38），所述二号调节臂（38）上安装有二号转动电机（39）。

5.根据权利要求4所述的一种盾构机刀具磨损检测装置，其特征在于：所述一号调节臂（34）一端安装有一号调节电机（5）用于调节一号调节臂（34）的摆动角度；所述一号调节臂（34）另一端安装有二号调节电机（6）用于调节伸缩杆（36）的摆动幅度，所述二号调节臂（38）上安装有三号调节电机（7）用于调节二号调节臂（38）的摆动幅度。

6.根据权利要求5所述的一种盾构机刀具磨损检测装置，其特征在于：所述检测装置（4）包括检测箱（41）、检测电机（42）、检测块（43）和检测传感器（44），所述检测箱（41）安装在所述二号转动电机（39）输出端，所述检测箱（41）一侧安装有检测电机（42），所述检测电机（42）输出端安装有检测块（43），所述检测块（43）上安装有用于检测刀具磨损程度的检测传感器（44）。

7.根据权利要求6所述的一种盾构机刀具磨损检测装置，其特征在于：所述检测块（43）的形状与待检测刀具的形状契合。