掘进机的检测装置及掘进机的制作方法

本发明涉及掘进机技术领域，尤其是涉及一种掘进机的检测装置及掘进机。

背景技术：

掘进机开挖隧道的过程中，依靠其土仓内充满一定压力的泥浆或渣土来平衡掌子面岩土压力，掘进机的刀盘也全部浸没在土仓内的泥浆或渣土里。盾构施工过程中，需要定期检查刀盘、刀具磨损情况、土仓内渣土的实际状况或泥水掘进机气垫舱内的渣土堆积和设备磨损情况。然而，由于土仓和气垫舱内部是一个充满泥浆或渣土的封闭、黑暗空间，人员不能直接进入。传统的检查方法是先降低土仓内的泥浆或渣土液位至中心线以下，甚至需要全部清空舱内渣土，以便留出操作人员在舱内活动和检查设备所需空间，然后往土仓内注入适当的压缩空气，由压缩空气对掌子面的地下水进行密封，防止渗入，最后由人工带压进舱进行实地查看。这种检查方式不仅工作效率低、成本高，且操作人员存在较大安全风险。

另一种检查方法是在土仓和气垫舱内部安装视频监控和照明装置，需要检查时先降低土舱内泥浆或渣土液位，然后启动视频监控设备进行检查。但是视频监控装置的视频窗口容易被粘稠的渣土覆盖、遮挡,特别是对于土压平衡盾构来说，粘稠泥土必然会将视频观测口和视频装置完全堵塞，这导致视频监控和照明装置无法工作。

相关技术中虽然提出了一种可实现作业人员在土仓或气垫舱外对土仓或气垫舱内的情况进行视频观测的装置，但是这种装置结构复杂、安装尺寸较大，而且缺少防止观测口堵塞的功能，不适合在空间狭窄、管线密布的小直径掘进机内使用。

技术实现要素：

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明提出一种掘进机的检测装置，结构简单、紧凑，且使用方便，适用于具有不同的安装空间的掘进机，特别适用于具有狭小的安装和观测空间的掘进机。

本发明还提出一种掘进机，包括上述的掘进机的检测装置。

根据本发明实施例的掘进机的检测装置，所述掘进机包括隔板，所述隔板用于将所述掘进机工作的高压环境和操作人员工作的常压环境间隔开，所述隔板上设有观测孔，所述检测装置包括：转动板，所述转动板可转动地设在所述隔板上，所述转动板上设有过孔；挡泥板，所述挡泥板上设有连接杆，所述连接杆设在所述转动板上且相对所述转动板可轴向移动；管道摄像组件和固定组件，所述固定组件设在所述转动板上且与所述过孔对应连通，所述固定组件用于固定所述管道摄像组件，当所述检测装置不工作时，所述转动板转动至非工作位置以便所述连接杆伸入所述观测孔以密封所述观测孔；当所述检测装置工作时，所述连接杆伸出相应的所述观测孔且所述转动板转动至工作位置以使所述过孔与所述观测孔对应连通以便所述管道摄像组件依次穿过所述过孔和所述观测孔以伸入所述高压环境；控制装置，所述控制装置用于控制所述管道摄像组件。

根据本发明实施例的检测装置，通过将转动板可转动地设在隔板上，并在挡泥板上设置连接杆，同时使连接杆相对转动板可轴向移动，再利用转动板上的固定组件固定管道摄像组件，同时利用控制装置控制管道摄像组件，结构简单、紧凑，可适用于具有不同的安装空间的掘进机，特别适用于具有狭小的安装和观测空间的掘进机；在检测装置不工作时，通过使转动板转动至非工作位置以便连接杆伸入隔板上的观测孔以密封观测孔，从而避免了在检测装置不工作时观测孔被堵住，可避免因观测孔被堵住而导致的检测装置无法正常工作的情况发生；在检测装置工作时，通过使连接杆伸出观测孔且使转动板转动至工作位置以使转动板上的过孔与观测孔对应连通以便管道摄像组件依次穿过过孔和观测孔以伸入高压环境，操作简单方便，便于对高压环境内的情况例如刀盘的磨损情况或土仓内渣土的实际状况等进行监测，有利于提高操作人员的工作效率，同时还能保证操作人员的安全。根据本发明的一些实施例，当所述转动板处于非工作位置时，所述挡泥板与所述转动板通过锁紧件固定。

根据本发明的一些实施例，所述固定组件包括顺次相连的第一连接管、密封阀、第二连接管和密封接头，所述第一连接管设在所述转动板上且与所述过孔连通，所述密封阀用于导通或者截止所述第一连接管和所述第二连接管，所述密封接头与所述管道摄像组件配合。

根据本发明的一些实施例，所述密封阀为球阀。

根据本发明的一些实施例，所述管道摄像组件包括管线、摄像头和照明灯，所述摄像头和照明灯设在所述管线的端部且与所述管线电连接。

具体地，所述摄像头与所述管线之间设有相对所述管线可转动的转向节，所述转向节转动以调整所述摄像头的拍摄方向。

根据本发明的一些实施例，所述隔板上设有固定通孔，所述固定通孔内固定有设有所述观测孔的固定法兰，所述转动板可转动地设在所述固定法兰上。

根据本发明的一些实施例，在所述转动板的周向方向上，所述转动板上设有多个弧形孔，多个固定件分别对应穿过所述弧形孔以将所述转动板定位在所述隔板上，每个所述弧形孔与相应的所述固定件滑动配合。

根据本发明的一些实施例，所述观测孔和所述挡泥板均为两个，每个所述观测孔对应设置一个过孔。

根据本发明的一些实施例，所述控制装置包括显示屏和控制器，所述显示屏和所述控制器与所述管道摄像组件电连接，所述控制器适于控制所述管道摄像组件。

根据本发明实施例的掘进机，包括上述的掘进机的检测装置。

根据本发明实施例的掘进机，通过设置上述的掘进机的检测装置，结构简单、紧凑，可适用于具有不同的安装空间的掘进机，特别适用于具有狭小的安装和观测空间的掘进机，而且可避免在检测装置不工作时观测孔被堵住，避免因观测孔被堵住而导致的检测装置无法正常工作的情况发生，同时操作简单方便，便于对高压环境内的情况例如刀盘的磨损情况或土仓内渣土的实际状况等进行监测，有利于提高操作人员的工作效率、保证操作人员的安全。

附图说明

图1是根据本发明一些实施例的检测装置在不工作时的局部示意图；

图2是根据图1所示的A-A方向的剖视示意图；

图3是根据本发明一些实施例的检测装置在工作时的局部示意图；

图4是根据图3所示的B-B方向的示意图；

图5是根据图3所示的D-D方向的示意图；

图6是根据本发明一些实施例的转向板的示意图；

图7是根据本发明另一些实施例的检测装置在不工作时的局部示意图；

图8是根据本发明另一些实施例的检测装置在工作时的局部示意图；

图9是根据本发明一些实施例的检测装置在工作时的示意图；

图10是根据图9所示的管道摄像组件工作时的示意图。

附图标记：

检测装置100；转动板1；过孔11；弧形孔12；固定件13；凸台14；穿孔15；中心孔16；手柄结构17；挡泥板2；连接杆21；密封圈211；锁紧件22；管道摄像组件3；管线31；凸起结构311；摄像头32；转向节33；固定组件4；第一连接管41；密封阀42；第二连接管43；密封接头44；控制装置5；显示屏51；控制器52；

隔板200；固定法兰201；观测孔202；轴颈203；挡圈204。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“轴向”、“径向”、“周向”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，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。

在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；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或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面参考图1-图10描述根据本发明实施例的掘进机的检测装置100，检测装置100可用在掘进机上，以用于检查刀盘、刀具磨损情况、土仓内渣土的实际状况、泥水掘进机气垫舱内的渣土堆积或设备磨损情况等。具体地，如图2、图4和图9所示，掘进机包括隔板200，隔板200可用于将掘进机工作的高压环境和操作人员工作的常压环境间隔开。本领域技术人员可以理解的是，如图2、图4、图9、和图10所示，位于隔板200左侧环境为高压环境，位于隔板200右侧的环境为常压环境。其中，需要说明的是，“左”和“右”是相对的方向，且是依据附图的示意性说明，此处不能理解为对本发明的一种限制。

如图1-图10所示，根据本发明实施例的检测装置100，可以包括：转动板1、挡泥板2、管道摄像组件3、固定组件4和控制装置5。

具体地，转动板1可转动地设在隔板200上。也就是说，转动板1设在隔板200上，且转动板1相对隔板200可转动。可选地，转动板1可以形成为大体圆形板或半圆形板，当然转动板1还可以形成为方形板，或者在另一些实施例中，转动板1还可以形成为其它形状的板体例如六边形的板等。隔板200上设有观测孔202。具体地，观测孔202可以包括至少一个，例如，观测孔202为两个或一个。

如图2和图4所示，挡泥板2上设有连接杆21，连接杆21设在转动板1上且相对转动板1可轴向移动。具体地，如图4所示，转动板1上设有穿孔15，连接杆21的一端伸入转动板1的穿孔15内，连接杆21的另一端固定在挡泥板2上，当连接杆21相对转动板1在穿孔15内轴向移动时，挡泥板2随连接杆21一起相对转动板1轴向移动。此处可以理解的是，轴向为转动板1的轴向方向，即为左右方向。

具体而言，当检测装置100不工作时，也就是说当检测装置100不用于检测刀盘等的磨损情况时，例如，如图1-图2和图7所示，转动板1转动至非工作位置以便连接杆21轴向移动例如向左移动伸入观测孔202以密封观测孔202，从而可以防止观测孔202被高压环境中的泥浆等堵塞，不利于检测装置100工作时观测孔202的正常使用。此处可以理解的是，非工作位置即为当连接杆21伸入观测孔202时，转动板1的位置。具体地，当转动板1转动至非工作位置时，连接杆21伸入至整个贯穿孔15内。

优选地，如图2所示，连接杆21的邻近高压环境的一端套设有密封圈211，从而实现对观测孔202的可靠密封。

转动板1上设有过孔11，也就是说，转动板1上设有贯穿转动板1厚度的过孔11。固定组件4设在转动板1上且与过孔11对应连通，例如固定组件4设在转动板1上且环绕过孔11设置。固定组件4用于固定管道摄像组件3，当检测装置100工作时即当需要用检测装置100检测刀盘等的磨损情况时，如图3、图4和图8所述，连接杆21轴向移动例如向右移动伸出相应的观测孔202后，转动板1转动至工作位置以使过孔11与观测孔202对应连通以便管道摄像组件3依次穿过过孔11和观测孔202以伸入高压环境，从而便于管道摄像组件3的伸入高压环境内的部分检测高压环境内的情况例如刀盘刀具等的磨损情况。

控制装置5可用于控制管道摄像组件3。例如，当检测装置100工作时，管道摄像组件3穿过过孔11和观测孔202并伸入高压环境以后，控制装置5可用于调整管道摄像组件3的摄像头32的拍摄角度、拍摄的清晰度等，从而从不同的方向拍摄高压环境内的环境，以全面了解高压环境内的情况例如刀具的磨损情况。

根据本发明实施例的检测装置100，通过将转动板1可转动地设在隔板200上，并在挡泥板2上设置连接杆21，同时使连接杆21相对转动板1可轴向移动，再利用转动板1上的固定组件4固定管道摄像组件3，同时利用控制装置5控制管道摄像组件3，结构简单、紧凑，可适用于具有不同的安装空间的掘进机，特别适用于具有狭小的安装和观测空间的掘进机；在检测装置100不工作时，通过使转动板1转动至非工作位置以便连接杆21伸入隔板200上的观测孔202以密封观测孔202，从而避免了在检测装置100不工作时观测孔202被堵住，可避免因观测孔202被堵住而导致的检测装置100无法正常工作的情况发生；在检测装置100工作时，通过使连接杆21伸出观测孔202且使转动板1转动至工作位置以使转动板1上的过孔11与观测孔202对应连通以便管道摄像组件3依次穿过过孔11和观测孔202以伸入高压环境，操作简单方便，便于对高压环境内的情况例如刀盘的磨损情况或土仓内渣土的实际状况等进行监测，有利于提高操作人员的工作效率，同时还能保证操作人员的安全。

在本发明的一些实施例中，如图1-图2所示，当转动板1处于非工作位置时，挡泥板2与转动板1通过锁紧件22固定。当转动板1处于非工作位置，连接杆21伸入到观测孔202内时，通过利用锁紧件22将挡泥板2可靠地锁紧在转动板1上，可避免由于高压环境内的压力太大使得连接杆21在观测孔202内轴向向右移动而导致的连接杆21对观测孔202的密封不良的问题。

可选地，锁紧件22为锁紧螺栓。具体地，转动板1和挡泥板2上对应设有螺栓孔，锁紧螺栓依次穿过挡泥板2上的螺栓孔和转动板1上的螺栓孔以将挡泥板2可靠地锁紧在转动板1上，从而防止在转动板1位于非工作位置时，连接杆21轴向移动。

进一步地，如图1-图3、图7和图8所示，锁紧件22为多个，在挡泥板2的周向方向上，多个锁紧件22以连接杆21的轴向为轴心间隔分布。优选地，锁紧件22的个数为偶数个。

在本发明的一些实施例中，如图2和图4所示，固定组件4包括顺次相连的第一连接管41、密封阀42、第二连接管43和密封接头44，第一连接管41设在转动板1上且与过孔11连通，密封阀42用于导通或者截止第一连接管41和第二连接管43，密封接头44与管道摄像组件3配合。

具体而言，当需要利用检测装置100检测高压环境内的情况例如刀具磨损情况时，首先利用密封阀42截止第一连接管41和第二连接管43，随后使管道摄像组件3与密封接头44密封配合，从而将高压环境中的高压气体等密封在高压环境中，避免其穿过密封阀42流向常压环境；在管道摄像组件3与密封接头44密封配合后，打开密封阀42以导通第一连接管41和第二连接管43，操作人员手动推动管道摄像组件3以使管道摄像组件3依次穿过第二连接管43、密封阀42、第一连接管41、过孔11和观测孔202以伸入到高压环境中以便于管道摄像组件3的观测。可选地，密封阀42为球阀，由此，简单可靠。

在本发明的一些实施例中，参照图9和图10所示，管道摄像组件3包括管线31、摄像头32和照明灯，摄像头32和照明灯设在管线31的端部且与管线31电连接。具体而言，摄像头32和照明灯设在管线31的邻近高压环境的一端的端部，从而便于利用照明灯照亮高压环境，同时利用摄像头32拍摄高压环境内的情况以对高压环境内的情况进行检测。优选地，管道摄像组件3为内窥镜结构。

具体地，管线31为硬质电缆，当需要利用检测装置100检测高压环境内的情况例如刀具磨损情况时，在使上述的密封接头44与管道摄像组件3密封配合后，打开上述密封阀42，在手动推动管道摄像组件3以使管道摄像组件3依次穿过第二连接管43、密封阀42、第一连接管41、过孔11和观测孔202以伸入到高压环境中的过程中，硬质电缆对硬质电缆内的电线、摄像头32和照明灯等可以起到很好的保护作用。优选地，如图10所示，硬质线缆的远离高压环境的一端设有凸起结构311，从而便于操作人员手握凸起结构311以推动硬质电缆伸入到高压环境中。

进一步地，如图9和图10所示，摄像头32与管线31之间设有相对管线31可转动的转向节33，转向节33转动以调整摄像头32的拍摄方向。由此，通过转向节33转动以调整摄像头32的拍摄角度，从而可以对高压环境内的情况例如对刀具的磨损情况或对气垫舱内的渣土堆积情况进行多角度多方位的检测，从而有利于提高检测装置100检测的可靠性。

在本发明的一些实施例中，如图2-图4、图7和图8所示，隔板200上设有固定通孔(图未示出)，固定通孔内固定有设有上述观测孔202的固定法兰201，转动板1可转动地设在固定法兰201上。也就是说，隔板200上设有固定通孔，固定法兰201固定在固定通孔内例如固定法兰201焊接在固定通孔内，固定法兰201上设有上述的观测孔202，转动板1可转动地设在固定法兰201上。当然，本发明不限于此，在另一些实施例中，隔板200上设有固定法兰201，固定法兰201上设有与位于隔板200上的观测孔202连通的连接通孔，转动板1可转动地设在固定法兰201上。由此，结构简单可靠。

进一步地，固定法兰201与转动板1同轴设置。从而结构简单。具体地，如图2、图4和图6所示，固定法兰201的中心设有轴颈203，转动板1上设有与轴颈203配合的中心孔16，从而使得转动板1相对固定法兰201可转动。进一步地，如图2和图4所示，当中心孔16配合在轴颈203内时，轴颈203的远离固定法兰201的一端套设有挡圈204，挡圈204的设置可将转动板1可靠地定位在轴颈203上。

在本发明的一些实施例中，如图1、图3、图5、图7和图8所示，在转动板1的周向方向上，转动板1上设有多个弧形孔12，多个固定件13分别对应穿过弧形孔12以将转动板1定位在隔板200上，每个弧形孔12与相应的固定件13滑动配合。具体而言，多个弧形孔12在同一个圆的周向上，多个固定件13分别对应穿过弧形孔12固定在隔板200上，每个弧形孔12与相应的固定件13滑动配合，从而当转动板1转动时，通过每个固定件13相应配合在弧形孔12的两个定位位置处以实现转动板1在工作位置和非工作位置的转换例如转动转动板1以使得每个固定件13相应配合在弧形孔12的其中一端以使转动板1位于工作位置，再一次通过转动转动板1以使得每个固定件13相应配合在弧形孔12的另一端以使转动板1位于非工作位置。由此，弧形孔12的设置一方面可以实现转动板1相对隔板200的转动，另一方面在转动板1转动的过程中，还可以定位转动板1的工作位置和非工作位置，从而便于操作人员操作。

具体地，如图1、图3和图6所示，弧形孔12为四个。当然，在另一些实施例中，如图7和图8所示，弧形孔12为两个。

在本发明的一些实施例中，如图1-图4和图6、图9所示，观测孔202、挡泥板2、管道摄像组件3和固定组件4均为两个，每个观测孔202对应设置一个过孔11。从而可以实现检测装置100的双通道检测，有利于提高检测装置100的检测效率。当然，本发明不限于此，在另一些实施例中，如图6和图7所示，观测孔202、挡泥板2、管道摄像组件3和固定组件4均为一个，从而检测装置100为单通道检测。或者，在其它实施例中，观测孔202、挡泥板2、管道摄像组件3和固定组件4为三个或三个以上，每个观测孔202对应设置一个过孔11。

在本发明的一些实施例中，控制装置5包括显示屏51和控制器52，显示屏51和控制器52与管道摄像组件3电连接，控制器52适于控制管道摄像组件3。例如，控制器52为转向旋钮，控制器52可控制上述转向节33转动以调整摄像头32的拍摄方向。从而管道摄像组件3的摄像头32拍摄的视频和图片等可以传输到显示屏51上，以便于操作人员了解高压环境内的情况例如刀具的磨损情况等。

可选地，如图1、图3和图6-图8所示，在转动板1的外周壁上设有多个凸台14，当需要转动转动板1时，操作人员可以手持凸台14以转动转动板1，简单方便。优选地，如图7所示，检测装置100还包括手柄结构17，当操作人员需要转动转动板1时，可以使得手柄结构17固定在凸台14上，从而便于转动转动板1。

根据本发明实施例的掘进机，包括上述的掘进机的检测装置100。

根据本发明实施例的掘进机，通过设置上述的掘进机的检测装置100，结构简单、紧凑，可适用于具有不同的安装空间的掘进机，特别适用于具有狭小的安装和观测空间的掘进机，而且可避免在检测装置100不工作时观测孔202被堵住，避免因观测孔202被堵住而导致的检测装置100无法正常工作的情况发生，同时操作简单方便，便于对高压环境内的情况例如刀盘的磨损情况或土仓内渣土的实际状况等进行监测，有利于提高操作人员的工作效率、保证操作人员的安全。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。