盾构机,是一种隧道掘进的专用工程机械。盾构机的刀盘是破岩掘进的主要部件,由于盾构机的刀具在掘进过程中直接与岩石接触,随着刀盘的转动,接触应力波动范围较大,再加上地下岩层的不确定性,往往导致刀具的使用寿命并不长,在刀具严重磨损或损坏的情况下进行推进,会导致刀盘严重损坏。而换刀过早会造成资源的浪费,换刀不及时会造成或引起周边刀具的剧烈磨损,导致周边刀具失效甚至刀盘失效。为能够第一时间发现,最快速度更换,高效正常地进行盾构施工,刀具的磨损检测是盾构施工中非常重要的一环。
当盾构机掘进时,刀盘刀具与地层摩擦生热,从而使刀盘温度升高。如果刀盘温度过高,不仅会导致刀盘刀具本身磨损加剧,还会降低盾构掘进效率,此外刀盘温度升高还会对泥饼有“烧结促成”的作用。考虑到传送带上的渣土温度与刀盘及刀盘处的渣土温度正相关,通过对传送带上的渣土进行温度检测,从而获得刀盘及刀盘渣土的温度水平,通过数据的分析对比可以得出刀盘的磨损情况。
可以使用红外热像仪进行盾构机刀盘检测,红外热像仪体积小巧、测温精准,并且接口丰富,易于集成到盾构控制系统中,实现刀盘温度的智能化控制;可以通过实时监测盾构渣土温度反映刀盘温度并实现刀盘的自动降温,从而减轻刀盘刀具的磨损,减小刀盘结“泥饼”的概率,提高掘进效率。
热像仪用于盾构机刀盘检测系统的优势:
1:系统具备在线实时监测功能,且不影响盾构机正常的作业;
2:易于集成,安装简单,稳定可靠;
3:测温精准,磨损判定准确率高;
4:可以设置不同的报警级别,根据磨损情况,提醒工作人员进行不同的处理方式;
红外热像仪可以实现在施工过程中及时发现刀具的磨损状况,辅助工作人员对还没有达到换刀计划周期但已经磨损或失效的刀具及时进行更换,以免导致刀圈超量磨损、断裂、轴承异常损坏甚至引起相邻刀具的损坏,造成严重事故的发生。