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专利号: 2020114073840
申请人: 重庆文理学院
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-06-15
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种用于TBM施工监测的挖掘设备,其特征在于:包括刀头本体(1)、机身本体(B)、稳定装置(C),所述机身本体(B)的头部与刀头本体(1)活动连接,所述机身本体(B)的尾部与稳定装置(C)活动连接;

所述刀头本体(1)包括刀片体(10)、离心机构(11)、离心弹簧(12)、传感器底座(13)、传感器元件(14)和霍尔元件(15),所述刀片体(10)安装在刀头本体(1)的外侧,所述离心机构(11)置于刀头本体(1)的内侧,所述离心弹簧(12)的两端均与离心机构(11)两侧连接,且所述传感器底座(13)与离心弹簧(12)的中间段连接,所述传感器元件(14)置于传感器底座(13)的上部,所述霍尔元件(15)与刀头本体(1)连接,且所述霍尔元件(15)正对传感器元件(14),所述传感器元件(14)和霍尔元件(15)均与信号处理单元(B1)电性连接,所述信号处理单元(B1)通过无线通信模块与TBM上位机电性连接;

所述离心机构(11)包括依次首尾活动连接的第一连杆(11a)、第二连杆(11b)、第三连杆(11c)、第四连杆(11d)、第五连杆(11e)和第六连杆(11f),所述离心机构(11)的两侧对称连接有重锤(16),两个所述重锤(16)位于刀头本体(1)的滑槽(100)内,且两个所述重锤(16)可在滑槽(100)内左右滑动;

所述刀头本体(1)还设有多个温度检测单元(17),多个所述温度检测单元(17)呈圆周分布于刀头本体(1)的边沿,且多个所述温度检测单元(17)与信号处理单元(B1)电性连接;

所述机身本体(B)还包括支撑底环(B2)、支撑顶环(B4)和可调行走机构(B6),所述支撑底环(B2)、支撑顶环(B4)同心平行设置,所述支撑顶环(B4)通过两根支撑杆(B5)与支撑底环(B2)的连接,所述可调行走机构(B6)与支撑顶环(B4)连接;

所述支撑底环(B2)、支撑顶环(B4)之间还设有支撑中环(B3),所述支撑中环(B3)的连接有多个支撑块(B30),多个所述支撑块(B30)呈圆周公布于支撑中环(B3)两侧,所述支撑中环(B3)底部连接的多个支撑块(B30)的另一端与支撑底环(B2)连接,所述支撑中环(B3)顶部连接的多个支撑块(B30)的另一端与支撑顶环(B4)连接,所述支撑底环(B2)、支撑顶环(B4)、支撑中环(B3)通过多个丝杆(B7)连接。

2.如权利要求1所述的一种用于TBM施工监测的挖掘设备,其特征在于:所述可调行走机构(B6)包括多个支脚单元(B60)和多个移动滑块(B61),每个所述支脚单元(B60)分别与每个移动滑块(B61)和支撑顶环(B4)活动连接,每个所述移动滑块(B61)均套设于每个丝杆(B7)的外周,且每个所述移动滑块(B61)与每个丝杆(B7)螺纹连接。

3.如权利要求2所述的一种用于TBM施工监测的挖掘设备,其特征在于:每个所述支脚单元(B60)包括支脚轮(B600)、支脚本体(B601)和支撑杆(B602),所述支脚本体(B601)的上端与支撑顶环(B4)绞接,所述支脚本体(B601)的下端与支脚轮(B600)转动连接,所述支撑杆(B602)的一端与支脚本体(B601)活动连接,所述支撑杆(B602)的另一端与移动滑块(B61)绞接。

4.如权利要求3所述的一种用于TBM施工监测的挖掘设备,其特征在于:所述稳定装置(C)包括伸缩机构(C1)和扩张行走机构(C2),所述伸缩机构(C1)设置于扩张行走机构(C2)的上端,所述伸缩机构(C1)与机身本体(B)的尾部连接。

5.如权利要求4所述的一种用于TBM施工监测的挖掘设备,其特征在于:所述扩张行走机构(C2)包括扩张支座(C20)、扩张底座(C21)和多个扩张单元(C22),多个所述扩张单元(C22)呈圆周均匀分布在扩张支座(C20)的外侧,且多个所述扩张单元(C22)的上端均与扩张支座(C20)活动连接,每个所述扩张单元(C22)包括扩张支臂(C220)、扩张连接杆(C221)和扩张滚轮(C222),所述扩张支臂(C220)的上端与扩张支座(C20)绞连接,所述扩张支臂(C220)的下端与扩张滚轮(C222)转动连接,所述扩张连接杆(C221)两侧分别与扩张支臂(C220)的中部和扩张底座(C21)绞接。

6.采用权利要求5所述的一种用于TBM施工监测的挖掘设备进行监测的方法,其特征在于:包括以下步骤:

S1:设备组装,所述支撑底环(B2)、支撑顶环(B4)同心平行设置,所述支撑顶环(B4)通过两根支撑杆(B5)与支撑底环(B2)的连接,所述可调行走机构(B6)与支撑顶环(B4)连接,所述机身本体(B)装配完成;

所述伸缩机构(C1)设置于扩张行走机构(C2)的上端,所述伸缩机构(C1)与机身本体(B)的尾部连接,所述稳定装置(C)装配完成;

机身本体(B)的头部与刀头本体(1)活动连接,所述机身本体(B)的尾部与稳定装置(C)活动连接,设备组装完成;

S2:监测阶段,所述刀片体(10)安装在刀头本体(1)的外侧,所述离心机构(11)置于刀头本体(1)的内侧,所述离心弹簧(12)的两端均与离心机构(11)两侧连接,且所述传感器底座(13)与离心弹簧(12)的中间段连接,所述传感器元件(14)置于传感器底座(13)的上部,所述霍尔元件(15)与刀头本体(1)连接,且所述霍尔元件(15)正对传感器元件(14),所述传感器元件(14)和霍尔元件(15)均与信号处理单元(B1)电性连接,所述信号处理单元(B1)通过无线通信模块与TBM上位机电性连接。