盾构机刀筒电气连接装置及方法与流程

本申请涉及盾构机领域，具体涉及一种盾构机刀筒电气连接装置及方法。

背景技术：

1、在盾构机施工领域，位于盾构机掘进刀盘前端的监测传感器长期工作在高压水浸、强烈振动、碰撞冲击、油污及泥水污染等恶劣工况下，使得监测传感器的使用安全性面临着严峻的考验，在上述复杂应用工况下，需要有效确保传感器及其信号的连接传输具有可靠的防护能力，从而适应长期的工作要求。

2、其中，传感器壳体本身的防护可采用金属材质，相对容易实现，而目前应用于盾构施工环境下的刀盘传感器监测信号传输线缆及电气接口防护多采用防护液压软管，液压软管内的传感器线缆经液压管防护后与电缆一同引出并连接至传感器采集控制电路。但是，由于盾构机掘进时面临刀仓内的渣土流动磨蚀、机械旋转及破岩振动等极其复杂的工况，在长期工作时，防护液压管被磨穿的风险极高。由于液压防护软管内的电缆与采集控制电路间为电气线缆连接，当液压管被磨穿后高压泥浆会进入液压软管，进而损坏采集控制电路，当采集控制电路损坏时，会导致盾构机刀盘上的监测传感器信号无法正常拾取，严重影响盾构施工安全。然而，恢复和更换故障的采集控制电路及被磨穿的液压防护软管耗时较多，成本较高，并会延误工期。

3、公开于该背景技术部分的信息仅用于加深对本公开的背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成本领域技术人员所公知的现有技术。

技术实现思路

1、鉴于以上技术问题中的至少一项，本公开提供了一种盾构机刀筒电气连接装置及方法，主要解决现有技术中液压软管防护泄漏风险高的技术问题。

2、根据本公开的一个方面，提供一种盾构机刀筒电气连接装置，其包括用于固定连接至刀筒端盖处的承压座、用于对应插接至所述承压座处的出线座；所述承压座包括中心设有承压插头孔的承压座体、对应密封穿设固定于所述承压插头孔内的承压电气插头、设于所述承压座体用于接触刀筒端盖的端面处的承压密封；所述承压座体远离刀筒的一侧设有用于插接所述出线座的插槽；所述出线座包括设有出线孔的出线座体、对应密封连接至所述出线孔处且中心设有出线插头孔并与所述插槽相匹配的插座、固定至所述出线插头孔内的插头电缆；所述出线座体对应嵌设至所述插槽内的外缘面处嵌设有径向密封圈。

3、在本公开的一些实施例中，所述承压座体对应刀筒侧设有与所述承压插头孔同心的承压座台阶，所述承压座台阶的外缘面处以及所述承压座体用于接触所述刀筒端盖的端面处分别设有所述承压密封。所述承压密封包括开设于对应面处的承压密封槽以及嵌设于所述承压密封槽内的承压密封圈。

4、在本公开的一些实施例中，所述承压电气插头的一侧设有定位肩台且所述定位肩台与所述承压插头孔的对应端面间设有插头密封；所述承压电气插头另一侧的外缘面处开设有外螺纹部，所述承压电气插头通过螺纹连接至所述外螺纹部处的插头螺母对应密封固定至所述承压插头孔中。

5、在本公开的一些实施例中，所述插槽沿垂直于所述承压插头孔轴向的横截面呈非圆形，所述插座的外缘面轮廓与所述插槽的内缘面轮廓相匹配。

6、在本公开的一些实施例中，所述出线座体用于接触所述插座的端面设有出线密封槽，所述出线密封槽内设有出线密封圈。

7、在本公开的一些实施例中，所述插座通过插座螺栓对应固定连接至所述出线座体的相应端面处。

8、在本公开的一些实施例中，所述插头电缆包括用于穿设至所述出线插头孔内且开设有外螺纹的安装头、设于所述安装头对应端侧的限位肩台、与所述安装头对应螺纹连接的紧固螺母。

9、在本公开的一些实施例中，所述出线座与所述承压座间对应螺栓紧固连接。

10、在本公开的一些实施例中，所述出线座与所述承压座对应接触的端面外缘处设有橇槽，和/或所述出线座外侧端面处开设有与所述插座轴向平行的顶丝孔。

11、根据本公开的另一个方面，提供一种盾构机刀筒电气连接方法，其基于上述的盾构机刀筒电气连接装置而实施，在刀筒端盖内侧安装的传感器对应与承压电气插头电气连接后，通过螺栓将承压座固定至刀筒端盖相应位置处，且将出线座从出线孔引出的线缆通过液压管对应防护后与采集控制单元电气连接；传感器信号采集时，将所述出线座的插座对应插入所述承压座的插槽内并紧固。

12、本申请实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：承压座的承压电气插头设有承压密封，一方面，通过承压座实现刀筒内外带压区与常压区的有效隔离，另一方面，避免刀筒内防护液压软管在恶劣工况下破损后，压力浆液沿着防护液压软管产生泄漏的问题，有效阻隔了泄漏路径。另外通过两处承压密封圈以及出线密封圈和径向密封圈实现了电气连接装置内外的防水能力，可有效防止外部高压水侵入。同时基于承压电气插头以及插槽与插座间的导向结构设计，使得承压座与出线座之间的连接插接关系具有唯一性，避免错插所引发的器件损坏或无信号等风险。

1.一种盾构机刀筒电气连接装置，其特征在于，包括用于固定连接至刀筒端盖处的承压座、用于对应插接至所述承压座处的出线座；

2.根据权利要求1所述的盾构机刀筒电气连接装置，其特征在于，所述承压座体对应刀筒侧设有与所述承压插头孔同心的承压座台阶，所述承压座台阶的外缘面处以及所述承压座体用于接触所述刀筒端盖的端面处分别设有所述承压密封；所述承压密封包括开设于对应面处的承压密封槽以及嵌设于所述承压密封槽内的承压密封圈。

3.根据权利要求1所述的盾构机刀筒电气连接装置，其特征在于，所述承压电气插头的一侧设有定位肩台且所述定位肩台与所述承压插头孔的对应端面间设有插头密封；所述承压电气插头另一侧的外缘面处开设有外螺纹部，所述承压电气插头通过螺纹连接至所述外螺纹部处的插头螺母对应密封固定至所述承压插头孔中。

4.根据权利要求1所述的盾构机刀筒电气连接装置，其特征在于，所述插槽沿垂直于所述承压插头孔轴向的横截面呈非圆形，所述插座的外缘面轮廓与所述插槽的内缘面轮廓相匹配。

5.根据权利要求1所述的盾构机刀筒电气连接装置，其特征在于，所述出线座体用于接触所述插座的端面设有出线密封槽，所述出线密封槽内设有出线密封圈。

6.根据权利要求1所述的盾构机刀筒电气连接装置，其特征在于，所述插座通过插座螺栓对应固定连接至所述出线座体的相应端面处。

7.根据权利要求1所述的盾构机刀筒电气连接装置，其特征在于，所述插头电缆包括用于穿设至所述出线插头孔内且开设有外螺纹的安装头、设于所述安装头对应端侧的限位肩台、与所述安装头对应螺纹连接的紧固螺母。

8.根据权利要求1所述的盾构机刀筒电气连接装置，其特征在于，所述出线座与所述承压座间对应螺栓紧固连接。

9.根据权利要求1所述的盾构机刀筒电气连接装置，其特征在于，所述出线座与所述承压座对应接触的端面外缘处设有橇槽，和/或所述出线座外侧端面处开设有与所述插座轴向平行的顶丝孔。

10.一种盾构机刀筒电气连接方法，其特征在于，基于权利要求1所述的盾构机刀筒电气连接装置而实施，刀筒端盖内侧安装的传感器对应与承压电气插头电气连接后，通过螺栓将承压座固定至刀筒端盖相应位置处，且将出线座从出线孔引出的线缆通过液压管对应防护后与采集控制单元电气连接；传感器信号采集时，将所述出线座的插座对应插入所述承压座的插槽内并紧固。