专利名称：掘进机盘形滚刀磨损量预估计算方法
技术领域：
本发明涉及一种对全断面岩石隧道掘进机盘形滚刀磨损量的计算方法。
背景技术：
随着我国基础建设规模的不断扩大和深入隧道(洞)工程的不断增加，全断面隧道掘进机在工程实践中得到广泛引用。全断面隧道掘进机一般分为两类用于土质地层施工的称为盾构，用于岩石质地层施工的称为全断面岩石掘进机(简称TBM)。TBM刀具属易损消耗件，施工过程中，因刀具检修、更换和刀盘维修用去的时间合计约占工程施工时间的三分之一左右，而刀具费用约占工程施工费用的三分之一，其中因刀具磨损而更换的刀圈数量达80%，所以TBM刀具的磨损直接关系到施工工期和工程造价。目前对TBM刀具磨损量基本都是定性分析，由于各种因素的影响而无法做到定量计算。例如对被替换下的盘形滚刀磨损量进行测量，得到盘形滚刀破岩过程中磨损量的相关数据，显然这对实际施工过程指导意义不大，无法预测盘形滚刀磨损状况，对缩短施工时间及降低工程造价预算亦起不到明显作用。鉴于此，本发明提出一种计算方法，可以准确对盘形滚刀磨损量定量进行计算，达到对实际掘进工程中刀具磨损的预测目的。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种掘进机对全断面岩石进行掘进时，掘进机上盘形滚刀磨损量的计算方法，应用于预测盘形滚刀磨损程度、延长滚刀的使用寿命，并可指导刀盘刀具的优化设计。本发明所述的计算方法包括以下几个步骤一、由加速度传感器获取盘形滚刀破岩过程中的加速度信号x(t)，用傅里叶式对加速度信号进行分析计算，提取盘形滚刀转动频率f，傅里叶式如下式
权利要求
1.掘进机盘形滚刀磨损量预估计算方法，其特征是具体方法包括以下步骤 一、由加速度传感器获取盘形滚刀破岩过程中的加速度信号X (t)，用傅里叶式对加速度信号进行分析计算，提取盘形滚刀转动频率f，傅里叶式如下式
全文摘要
本发明公开了一种掘进机盘形滚刀磨损量预估计算方法，引用施工过程中已知的掘进机结构参数与技术参数，直接建立盘形滚刀转动频率与磨损量之间的对应关系，其计算步骤及方法如下一、测量盘形滚刀破岩过程加速度变化情况，得到盘形滚刀旋转频率；二、建立盘形滚刀转动频率和摩擦功之间的对应关系式；三、建立盘形滚刀转动频率与磨损量之间的对应关系式。最终可以得到不同时间、不同位置盘形滚刀的磨损量。本发明建立了较为准确的盘形滚刀磨损量预测计算公式，并且操作及数据处理简单，解决了施工中需要判断盘形滚刀磨损程度，预测盘形滚刀寿命的难题。对于优化设计刀盘刀具布置方案，延长盘形滚刀的使用寿命提供了理论。
文档编号G06F19/00GK102278961SQ20111006807
公开日2011年12月14日 申请日期2011年3月21日 优先权日2011年3月21日
发明者亢一澜, 李丰华, 蔡宗熙, 黄田 申请人:天津大学