一种盾构机滚刀测力装置的制作方法

本实用新型属于地下工程应用中的盾构刀具技术领域，具体涉及一种盾构机滚刀测力装置。

背景技术：

在地下工程领域，盾构法施工的应用越来越广泛。地下工程中的盾构机体积庞大、重量大，地下工作空间有限，工作时盾构机刀盘旋转带动其上各种刀具完成对土体的开挖。盾构机滚刀直接与岩屑、岩石接触的零件，承受着较大正压力和侧向力。盾构机滚刀在刀盘剧烈振动的工况下切削岩石，目前盾构机刀盘刀具的设计都依据国内外工程经验，但对于盾构机刀盘刀具掘进时所受的正压力和侧向力实际检测比较困难。据国内外一些研究分析表明，实际中测量盾构机掘进过程中滚刀所受的正向力精度比较低，无法指导盾构机刀盘刀具的设计工作。

因此，迫切需要研制一种滚刀测力装置来解决当前面临的问题。

技术实现要素：

为了从根本上解决问题，本实用新型根据盾构机滚刀的工作特点和受力分析，提供了一种盾构机滚刀测力装置。

为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：一种盾构机滚刀测力装置，包括刀毂、设置在刀毂内的刀轴、位于刀毂上安装的刀圈、滚刀刀箱，所述刀轴的端部设有盲孔，盲孔内设有测力传感器，刀轴下方设有支撑座，支撑座位于滚刀刀箱内，滚刀刀箱内设有拉紧螺栓和楔形块，拉紧螺栓一端设置于楔形块内，楔形块平面与刀轴相抵，滚刀刀箱表面设有耐磨层。

所述测力传感器与信号放大器连接，信号放大器与盾构机的主控系统连接。

所述刀轴内至少设置一个盲孔。

所述盲孔直径为25-55mm。

所述支撑座包括左支撑座、中间支撑座和右支撑座。

本实用新型的有益效果是：通过在刀轴内部开设盲孔，并在盲孔内固定测力传感器，测力传感器通过信号线与信号放大器相连接，可以方便、准确、实时测量滚刀受力，并在盾构机主控系统实时显示，为盾构机刀盘刀具设计和掘进参数优化提供支持。

在滚刀刀箱表面设置耐磨层，能够有效减少滚刀刀箱被岩块和渣土磨损的可能，滚刀刀箱内还设有拉紧螺栓和楔形块，通过拉紧螺栓和楔形块的作用，可以约束盾构机滚刀测力装置轴向的运动，能够使测力装置测量更加准确。

附图说明

附图1为本实用新型的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图，对本实用新型作进一步的说明。

如图1所示，一种盾构机滚刀测力装置，包括刀毂、设置在刀毂内的刀轴8、位于刀毂上安装的刀圈9和滚刀刀箱1，所述刀轴8一端设有盲孔7，盲孔7内设有测力传感器6，刀轴8下方设有支撑座，支撑座位于滚刀刀箱1内，滚刀刀箱1内设有拉紧螺栓2和楔形块12，拉紧螺栓2一端设置于楔形块12内，楔形块12平面与刀轴8相抵，滚刀刀箱1表面设有耐磨层11。

盾构机滚刀测力装置安装在滚刀刀箱1内，滚刀刀箱1内设有支撑座，分别为左支撑座5，中间支撑座4，右侧支撑座3。盾构机滚刀测力装置分别通过左支撑座5，中间支撑座4，右侧支撑座3安装在滚刀刀箱1内。滚刀刀箱1的表面设有耐磨层4，可提高滚刀刀箱1表面耐磨性，有效减少滚刀刀箱1被岩块和渣土磨损的可能性。滚刀刀箱1内还设有拉紧螺栓2和楔形块3，拧紧拉紧螺栓2时，由于楔形块12的平面与刀轴8相抵，拉紧螺栓2带动楔形块3向下向左运动，即楔形块3向刀轴8一侧运动，抵着刀轴8，进而约束盾构机滚刀测力装置轴向的运动。

优选的，所述刀轴8内至少设置一个盲孔7，盲孔7直径为25-55mm。

盾构机滚刀所受的正向力F的方向如图1所示，F的范围为0-300KN，轴承可设置两组，分为左轴承和右轴承，掘进时滚刀刀圈9承受到正向力F作用下，会分配到滚刀左轴承和右轴承上，通过滚刀左轴承和右轴承传递到滚刀刀轴8上；滚刀刀轴8会产生变形，通过测力传感器6检测到滚刀刀轴8的变形，之后经过信号放大器10传递到盾构机的主控制系统中，可以方便、准确、实时测量滚刀受力。

以上实施例仅用于说明本实用新型的优先实施方式，但本实用新型并不限于上述实施方式，在所述领域普通技术人员具备的知识范围内，本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替代和改进等，其均应涵盖在本实用新型请求保护的技术方案范围之内。