TBM掘进刀具磨损实时监测技术及刀盘振动监测分析
本文关键词： TBM 刀具磨损 电涡流传感器 电阻格栅 刀盘振动监测 振动响应分析 出处：《隧道建设》2017年03期 论文类型：期刊论文
【摘要】：受制于施工环境,TBM(tunnel boring machine)刀具磨损及刀盘振动实时监测问题一直难以解决。基于此,对滚刀和刮刀分别提出了基于电涡流传感器及电阻格栅的磨损实时监测系统,并通过试验建立了输出电压信号与磨损量之间的关系;同时,对吉林引松工程直径为8.03 m的隧道掘进机进行刀盘振动现场监测,并对振动响应进行时域及频域分析。结果表明:在一定地质条件下,随着贯入度的增大,刀盘振动值逐渐变大;刀盘空转频域曲线表现为局部峰值、整体幅值较小的特点,正常掘进时振动幅值明显较大的几个频率范围与刀盘空转时几个波峰对应的频率范围相同,在制作刀盘时其固有频率要尽量避开这几个频率范围,防止产生共振。
[Abstract]:It is difficult to solve the problem of real time monitoring of tool wear and cutter head vibration under the construction environment. A real time wear monitoring system based on eddy current sensor and resistor grid is proposed for hob and scraper respectively. The relationship between the output voltage signal and the wear quantity is established through the experiment, and the vibration of the cutter head of the tunnel roadheader with the diameter of 8.03 m in Jilin diversion Project is monitored on the spot. The vibration response is analyzed in time and frequency domain. The results show that under certain geological conditions, with the increase of penetration, the vibration value of cutter head becomes larger, and the curve of idling frequency domain of cutter head shows local peak value, and the whole amplitude is small. Several frequency ranges with obvious larger vibration amplitude during normal heading are the same as those corresponding to several wave peaks when the cutter head is idling. The natural frequency of the cutter head should be avoided as far as possible to avoid resonance.
【作者单位】： 武汉大学土木建筑工程学院;武汉大学岩土与结构工程安全湖北省重点实验室;中铁第四勘察设计院集团有限公司;
【基金】：国家重点基础研究发展计划“973”项目(2015CB058102,2014CB046904)
【分类号】：U455.3
【参考文献】
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2 刘旭飞;李晓辉;梁新宇;;基于ZigBee技术的无线数据传输系统及抗干扰分析[J];电脑知识与技术;2012年10期
3 刘志平;赵国良;;基于nRF24L01的近距离无线数据传输[J];应用科技;2008年03期
4 张明富;袁大军;黄清飞;黄常波;张峰;;砂卵石地层盾构刀具动态磨损分析[J];岩石力学与工程学报;2008年02期
5 张红星;张宁川;;803E掘进机刀盘振动问题浅探[J];隧道建设;2007年06期
6 张勇智;;硬岩隧洞掘进机(TBM)刀具的管理[J];现代隧道技术;2007年01期
7 曹伟丽;;快速傅里叶变换的原理与方法[J];上海电力学院学报;2006年02期
8 万治昌,沙明元,周雁领;盘形滚刀的使用与研究(1)——TB880E型掘进机在秦岭隧道施工中的应用[J];现代隧道技术;2002年05期
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【共引文献】
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3 田峰;吕宵宵;赵毅红;朱帅;解洋芹;;基于电力驱动的智能化滑板设计[J];内燃机与配件;2017年06期
4 武志鹏;刘素彦;;TBM施工中的问题分析与对策[J];浙江水利科技;2017年02期
5 董洪星;;盾构穿越全断面砂卵石地层刀具磨损情况分析[J];市政技术;2017年02期
6 赵瀚翔;薛亚东;杨文亮;;基于协同破岩的TBM刀盘优化策略[J];地下空间与工程学报;2017年01期
7 张晋勋;江华;孙正阳;殷明伦;江玉生;桂轶雄;;大粒径卵漂石地层盾构破岩机理及工程应用[J];土木工程学报;2017年02期
8 吕瑞虎;;城市地铁TBM施工适应性评价研究[J];现代隧道技术;2017年01期
9 黎东辉;;硬岩地层顶管施工技术探讨[J];广州建筑;2017年01期
10 夏杰;徐润泽;乔书光;张绍辉;;圆砾泥岩复合地层盾构掘进控制技术探讨[J];现代城市轨道交通;2017年01期
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5 任德志;孙晓平;;基于CC1101的盾构滚刀磨损监测系统的设计[J];矿山机械;2015年04期
6 王旭;郑丽娜;;提高电涡流传感器工作稳定性的技术研究[J];煤炭技术;2014年02期
7 陈磊;闫洪;胡志;胡小武;;国内盾构机滚刀磨损的研究概况[J];热处理技术与装备;2011年03期
8 庞喜浪;刘刚;文通;;用于磁轴承位移检测的数字式电涡流位移传感器设计与实验研究[J];传感技术学报;2011年03期
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10 王延年;穆文静;;基于ZigBee的无线信号采集传输系统的研究[J];西安工程大学学报;2010年04期
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3 ;双刀盘切向切齿法[J];齿轮;1977年03期
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9 胡仁义;;刀盘轴的改进[J];江苏机械;1985年02期
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5 宋义忠 兰红宾;高压环境下载人维修盾构机刀盘技术在国内首次成功应用[N];科技日报;2013年
6 伍振 齐梦学;自主创新TBM技术获得国家专利[N];经理日报;2009年
7 姜明 姜书范 詹智慧 李慧楠;铁打的队伍铁打的兵[N];中华建筑报;2014年
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9 本报记者 陈亮 赵中庸;“科技号”对接见真功[N];人民铁道;2013年
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，本文编号：1534005
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