密封圈磨损量监测装置

1.本发明涉及密封圈磨损监测技术领域，尤其是涉及一种密封圈磨损量监测装置。


背景技术：

2.隧道掘进机凭借其环保、高效、安全、可以连续掘进作业等优点在我国轨道交通、市政管网、铁路隧道等工程领域发挥着越来越重要的作用。隧道掘进机主驱动系统作为隧道掘进机的核心部件，起着承载和传递载荷的作用。主驱动密封是保护隧道掘进机主驱动系统的关键。在液压作用下，主驱动密封圈的唇边将紧贴磨损面，液压力越高，唇边与磨损面贴得就越紧。施工中，实时监测主驱动密封圈的磨损量有助于降低隧道掘进机主驱动系统故障风险。
3.目前对主驱动密封圈磨损量的监测主要有两种方法：第一种方法是通过油液监测的方式间接实现。即在施工过程中，定期取润滑系统的回油样本进行理化分析，观察其中橡胶颗粒的数量和大小变化，进而推测主驱动密封圈的磨损量。第二种方法是定期检查主驱动密封圈中的润滑油，当密封圈磨损严重时，润滑油会大量溢出。第一种方法检验时间较长，难以实现对主驱动密封磨损量的实时监测；第二种方法虽然直观，但是不能实现对密封圈磨损的早期预警。而且，上述两种方法均存在依赖人工经验的问题，难以实时准确判断磨损情况。
4.综上所述，由于隧道掘进机主驱动系统尺于庞大，维修更换困难，而主驱动密封是保护主驱动系统的关键，因此迫切研究开发主驱动密封磨损的实时监测技术，以实现主驱动密封状态感知和故障预警的目的。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于提供一种密封圈磨损量监测装置，以缓解了现有技术中存在的不能实时检测隧道掘进机主驱动系统中的密封圈磨损量，磨损量检测不直观的技术问题。
6.第一方面，本发明提供的密封圈磨损量监测装置，用于隧道掘进机主驱动密封圈的磨损量检测，包括：电阻检测单元；
7.所述电阻检测单元设置于密封圈的磨损面上；
8.所述电阻检测单元包括电阻栅构件和封装构件，所述电阻栅构件设置于所述封装构件内，所述封装构件用于将所述电阻栅构件包裹，且所述封装构件固定于所述密封圈的磨损面上；
9.所述电阻栅构件从所述封装构件伸出有检测端，所述检测端被用于检测所述电阻栅构件的电阻值。
10.在可选的实施方式中，
11.所述电阻检测单元设置有多个，多个所述电阻检测单元均位于所述密封圈的磨损面上，且多个所述电阻检测单元均匀间隔设置。
12.在可选的实施方式中，
密封圈；310-磨损面。
具体实施方式
38.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
39.因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
40.应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
41.在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
42.此外，术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。
43.在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
44.下面结合附图，对本发明的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
45.现有技术中，无法直观的测量出主驱动密封圈300的磨损量，且无法做到实时监测密封圈300的磨损量。
46.有鉴于此，如图1、图2和图3所示，本实施例提供的密封圈300磨损量监测装置，用于隧道掘进机主驱动密封圈300的磨损量检测，包括：电阻检测单元；电阻检测单元设置于密封圈300的磨损面310上；电阻检测单元包括电阻栅构件100和封装构件200，电阻栅构件100设置于封装构件200内，封装构件200用于将电阻栅构件100包裹，且封装构件200固定于密封圈300的磨损面310上；电阻栅构件100从封装构件200伸出有检测端111，检测端111被用于检测电阻栅构件100的电阻值。
47.具体的，电阻栅构件100被封装构件200封装，封装后，将封装构件200固定在密封圈300的磨损面310上，使封装构件200位于密封圈300和驱动系统之间，随着磨损面310的逐
渐磨损，电阻栅构件100和封装构件200一同被磨损，通过检测电阻栅构件100的电阻值，即可知晓密封圈300的磨损量。
48.另外，需要注意的是，封装构件200采用绝缘材料，避免电阻栅构件100与其他电器设备电连接，影响其他电器设备的正常使用。
49.电阻栅构件100的端部需要与密封圈300的密封唇口平齐，保证密封圈300的密封唇口被磨损时，电阻栅构件100能够同时磨损乃至断裂，保证电阻栅构件100的总电阻值能够随着密封唇口的磨损变化而变化。
50.本实施例提供的密封圈300磨损量监测装置，通过在密封圈300的磨损面310上固定封装构件200，封装构件200将电阻栅构件100包裹封装，电阻栅构件100伸出封装构件200的端部为检测端111，检测端111与外部检测设备电连接，检测电阻栅构件100的实时电阻值，当密封圈300的磨损量过高时，封装构件200和电阻栅构件100被破坏，电阻栅构件100的电阻发生变化，测量出总电阻的变化即可得到密封圈300的磨损量，起到实时监测密封圈300磨损量的技术效果，缓解了现有技术中存在的不能实时检测隧道掘进机主驱动系统中的密封圈300磨损量，磨损量检测不直观的技术问题。
51.在上述实施例的基础上，在可选的实施方式中，本实施例提供的密封圈300磨损量监测装置中的电阻检测单元设置有多个，多个电阻检测单元均位于密封圈300的磨损面310上，且多个电阻检测单元均匀间隔设置。
52.具体的，为了全面检测密封圈300的磨损量，在密封圈300的磨损面310上设置多个电阻检测单元，多个电阻检测单元沿着磨损面310的圆环形间隔均与内设置，使多个电阻检测单元能够同时随着密封圈300的磨损面310一同磨损。
53.在可选的实施方式中，电阻栅构件100包括引线110和多个电阻丝120；多个电阻丝120平行间隔排列，两个引线110分别位于多个电阻丝120的两侧，且多个电阻丝120的两端分别与两个引线110连接。
54.具体的，多个电阻丝120平行间隔设置，两根引线110分别设置在多个电阻丝120的两侧，引线110分别与多个电阻丝120连接，引线110的端部与外部电阻检测设备连接，外部电阻检测设备通过引线110向电阻丝120输送电流，利用外部电阻检测设备检测电阻丝120的电阻，通过电阻丝120的电阻变化即可判断电阻丝120的磨损，进而判断密封圈300的磨损量。
55.在可选的实施方式中，引线110伸出封装构件200的部分为检测端111。
56.具体的，引线110的整体长度尺寸大于封装构件200的长度尺寸，使引线110的端部能够伸出封装构件200，引线110伸出的部分为检测端111，检测端111能够与外部检测设备电连接，实现电阻丝120与外部检测设备的电流通路。
57.在可选的实施方式中，封装构件200包括绝缘基底和包裹层；绝缘基底位于电阻丝120远离密封圈300的磨损面310的一侧，多个电阻丝120平行间隔排列在绝缘基底上，包裹层与绝缘基底连接，以将电阻丝120和引线110包裹于包裹层和绝缘基底之间。
58.具体的，作为一种可替代的实施方式，绝缘基底设置为绝缘材料，绝缘基底位于电阻丝120远离密封圈300的磨损面310的一侧，绝缘基座更靠近驱动系统，电阻丝120设置在绝缘基底上，并利用包裹层将电阻丝120和引线110固定在包裹层和绝缘基底之间，使电阻丝120被包裹，随着密封圈300磨损面310的磨损，绝缘基底逐渐被磨损，直到电阻丝120被磨
损。
59.在可选的实施方式中，封装构件200包括包裹层；包裹层包裹电阻丝120和引线110。
60.具体的，作为一种可替代的实施方式，取消上述绝缘基底的设置，直接使用包裹层将电阻丝120和引线110包裹，包裹层随着密封圈300磨损面310的磨损一同磨损，直至电阻丝120被磨损或磨损，电阻丝120的电阻变化即可表示磨损量。
61.在可选的实施方式中，包裹层与密封圈300的磨损面310胶接。
62.具体的，包裹层的外表面与磨损面310胶接，利用胶水将包裹层固定在磨损面310的表面上，胶水可设置为502胶水，也可设置为其他材料，保证胶水能够将包裹层固定在磨损面310上即可。
63.在可选的实施方式中，包裹层的材料设置为环氧树脂。
64.具体的，为了避免包裹层与主驱动系统电连接，需要将包裹层设置为绝缘材料，例如环氧树脂材料，环氧树脂是一种高分子聚合物，是指分子中含有两个以上环氧基团的一类聚合物的总称，它是环氧氯丙烷与双酚a或多元醇的缩聚产物。
65.在可选的实施方式中，密封圈300磨损量监测装置还包括电阻检测器；电阻检测器与检测端111电连接。
66.具体的，电阻检测器可设置为万用表，引线110从封装构件200伸出的检测端111与电阻检测器电连接，利用电阻检测器实时监测电阻栅构件100的电阻值，当电阻值出现波动，即代表电阻栅构件100被磨损，磨损面310磨损严重，需更换密封圈300。
67.本实施例提供的密封圈300磨损量监测装置，工作原理如下：安装在绝缘基底上的电阻栅构件100作为传感器主体，因为该电阻栅构件100被粘贴在主驱动密封圈300的表面，电阻栅构件100的顶端与密封唇口平齐，当密封唇口被磨损时，绝缘基底以及单个电阻丝120自身也会被同时磨损乃至断裂，从而导致电阻栅构件100自身输出的总电阻发生变化，事先设计出每个电阻丝120的阻值，设计总电阻与密封圈300磨损量之间为线性关系，测量出此总电阻的变化即可得到密封圈300的磨损量。
68.可以实时监测隧道掘进机主驱动密封圈300的磨损状态，有效降低因主驱动密封圈300磨损导致的主驱动故障风险，进而避免主驱动维修更换造成的巨大经济损失。由于实时掌握了施工过程中主驱动密封的运行情况，所以能够有效保障掘进的可靠性，同时也延长了隧道掘进机的使用寿命。
69.最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。