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公开(公告)号：CN113618785A
公开(公告)日：2021-11-09
申请号：CN202111020554.4
申请日：2021-09-01
Applicant: 中南大学 , 中国铁建重工集团股份有限公司
IPC: B25J19/00
Abstract: 本发明提供了一种用于盾构机换刀机械手的夹持力检测装置及其测量方法，涉及盾构机，特别涉及一种用于盾构机换刀机械手的夹持力检测装置及其测量方法，包括：夹持机构，包括四爪盘和对称设置在四爪盘两侧的钩锁，所述四爪盘的下端连接有四个卡爪，两个所述钩锁设置在相邻所述两个卡爪之间并与所述卡爪形成夹持结构；刀座，设置可被所述夹持结构卡接的销轴；夹持传感器，若干所述夹持传感器设置在所述卡爪和所述钩锁上，用以检测销轴的应变，在本申请中，通过夹持结构对刀座进行夹持的同时，采用夹持传感器器测量夹持结构所受作用力，获得销轴所受的夹持力，具有结构简单、占用空间小的特点，而且可以实时进行夹持力检测，便于滚刀的稳定更换。
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公开(公告)号：CN112096396B
公开(公告)日：2021-10-01
申请号：CN202011003161.8
申请日：2020-09-22
Applicant: 中南大学
Abstract: 本发明涉及隧道掘进技术领域，特别涉及一种微波、激光与空化射流组合的破岩刀盘及破岩方法，刀盘包括刀盘面板和设置在所述刀盘面板上的滚刀，所述滚刀将所述刀盘面板分成多个区域，每个区域均设置有微波发射装置、激光发射装置和空化射流装置，所述微波发射装置能发射微波，所述激光发射装置能发射激光，所述空化射流装置能发射空化射流。本发明将微波与激光辅助破岩、空化射流冲蚀岩石、冷热循环应力破岩和滚刀破岩结合，克服了刀盘在极硬岩环境下掘进速度较慢、滚刀损坏过快等问题，提升了刀盘的破岩效率，节约了破岩成本。
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公开(公告)号：CN106644328A
公开(公告)日：2017-05-10
申请号：CN201710153838.8
申请日：2017-03-15
Applicant: 中南大学
CPC classification number: G01M5/0033 , E21D9/08 , G01B21/18 , G01M5/0075 , G08C17/02
Abstract: 本发明公开了一种微型数字开关形式的刀盘面板磨损检测装置。其特征在于：布置了多个数字开关传感器的面板磨损传感器固定在刀盘上，与刀盘面板一同磨损，面板磨损信号经磨损状态信号线送至信号调理模块调理和微处理器处理后，由安装在刀盘背面的无线发送模块发送，再由安装在掘进机前盾的无线接收模块接收，送入掘进机主机舱。面板磨损传感器内以同等间隔均匀布置有微型数字开关传感器，通过控制微型数字开关传感器安装的深度可设定刀盘面板的磨损检测限定值，当刀盘面板未磨损到限定值时，微型数字开关传感器处于为闭合状态，当刀盘面板磨损到限定值时，微型数字开关传感器处于打开状态。因此通过开关的工作状态反映出刀盘的磨损状态。
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公开(公告)号：CN111468932B
公开(公告)日：2022-02-11
申请号：CN202010298611.4
申请日：2020-04-16
Applicant: 中南大学 , 中国铁建重工集团股份有限公司
Abstract: 本发明提供了一种适用于盾构的换刀机器人执行机构，包括滚刀拆装机构、换刀机械手和动作执行机构，滚刀拆装机构与滚刀连接，滚刀拆装机构同时与盾构机刀盘上的刀箱可拆卸连接，换刀机械手设置在动作执行机构的执行端部，能切换滚刀拆装机构的状态，使滚刀拆装机构与刀箱锁紧或松开，同时换刀机械手能夹持滚刀以及滚刀拆装机构的整体，并通过多自由度的动作执行机构驱动而沿换刀的路径移动。本发明实现了盾构狭窄空间的机器换刀作业，可完成刀盘全盘面滚刀的拆装更换，完全代替传统的人工换刀，提高了换刀效率和盾构整体施工效率，保障了盾构施工的安全性。
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公开(公告)号：CN112922626B
公开(公告)日：2021-12-28
申请号：CN202110298051.7
申请日：2021-03-19
Applicant: 中南大学 , 中国铁建重工集团股份有限公司
IPC: E21D9/10
Abstract: 本发明提供了一种适用于机器自动换刀的快速拆装式新型滚刀刀座，涉及加工工具领域，特别涉及一种适用于机器自动换刀的快速拆装式新型滚刀刀座，包括：内壁设置有通道的箱体，通道用以安装并容置承载件，通道包括第一口和第二口，第一口位于第二口的上方，第一口和第二口在水平方向错位设置，第一口和第二口之间设置有用于抵接承载件的抵接区；承载件，用以承载刀具；设置于箱体内的锁紧机构，驱动承载件与通道抵接，本发明能够更好的利用现有结构将刀具固定于通道内，结构简单，不需要增加额外的零件，避免了刀具固定零件多且离散的问题；此外，锁紧机构具有组合联动性，拆装动作简单，方便机器人在没有视觉辅助的条件下正确快速的安装刀具。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN111441787B
公开(公告)日：2021-03-26
申请号：CN202010298585.5
申请日：2020-04-16
Applicant: 中南大学 , 中国铁建重工集团股份有限公司
IPC: E21D9/08
Abstract: 本发明提供了一种适用于盾构换刀机器人的滚刀拆装机构，包括刀轴安装座，滚刀的刀轴与所述刀轴安装座固定连接，所述刀轴安装座与盾构机刀盘上的刀箱可拆卸连接；所述刀轴安装座上设置有一锁紧部，主要包括中间滑块和边滑块，通过中间滑块竖直移动，驱动边滑块水平移动，完成刀轴安装座以及滚刀与内刀箱之间的锁紧及松开过程。本发明同时考虑了刀箱的有限内部空间和滚刀重载特性，提供了一种紧凑可靠的滚刀拆装机构，通过刀轴安装座、中间滑块与边滑块的配合，实现了滚刀与刀箱的可靠连接和安全拆装，代替了人工换刀作业，提高了换刀效率，降低了盾构施工风险。
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公开(公告)号：CN112096395A
公开(公告)日：2020-12-18
申请号：CN202011003153.3
申请日：2020-09-22
Applicant: 中南大学
Abstract: 本发明涉及隧道掘进技术领域，特别涉及一种微波与空化射流组合的破岩刀盘及方法，刀盘包括刀盘面板和设置在所述刀盘面板上的滚刀，所述滚刀将所述刀盘面板分成多个区域，每个区域均设置有所述微波发射装置以及所述空化射流装置，所述微波发射装置能发射微波，所述空化射流装置能发射空化射流。本发明通过微波、空化射流对岩石作用，且让岩石冷热循环，使岩石内部结构发生了变化，其物理、力学性质的降低更有利于滚刀的破岩，从而克服了刀盘在极硬岩环境下掘进速度较慢、滚刀损坏过快等问题，提升了刀盘的破岩效率，节约了破岩成本。
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公开(公告)号：CN111442917A
公开(公告)日：2020-07-24
申请号：CN202010298552.0
申请日：2020-04-16
Applicant: 中南大学
Abstract: 本发明提供了一种盾构换刀机器人储存舱闸门密封件服役疲劳性能测试装置，包括：基座；计算机，所述计算机与所述基座平行设置，所述计算机的第一端与PLC控制器电连接，所述计算机用于进行数据的实时记录与保存；电控柜，所述电控柜固定设置在所述基座的第一桥臂上，所述电控柜与所述计算机的第二端电连接。本发明可实现不同压力环境、不同预压缩量、不同材料和结构的盾构机储存舱闸门密封件的闸门密封性能测试试验，通过试验可以得到特定服役条件下盾构机储存舱闸门密封件疲劳寿命测试结果，为盾构机换刀机器人储存舱闸门不同位置盾构机储存舱闸门密封件材料和结构的可靠性设计提供依据。
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公开(公告)号：CN109538214A
公开(公告)日：2019-03-29
申请号：CN201811319456.9
申请日：2018-11-07
Applicant: 中南大学
Abstract: 本发明公开一种基于温度检测的盾构机刀盘结泥饼检测方法。包括如下步骤：建立结泥饼掘进参数数据库；监测各循环的掘进参数与刀盘最高温度；当某循环刀盘最高温度高于正常掘进时的最高温度时，计算盾构机换步时的刀盘降温速率，若不大于数据库中保存的类似工况下结泥饼时的降温速率记录值，则说明刀盘泥饼形成；若否，则需要继续分析连续多个循环的刀盘降温速率，如果降温速率逐渐减小，则说明刀盘泥饼形成，同时保存此时的地质参数、掘进参数与温度数据到结泥饼掘进参数数据库中，作为之后的判断依据。本发明解决了现有泥饼检测方法安装复杂与判断精度不高的问题，提出了一种更准确地判断方法，能有效保证盾构机高效稳定的掘进施工。
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公开(公告)号：CN106885642A
公开(公告)日：2017-06-23
申请号：CN201710153092.0
申请日：2017-03-15
Applicant: 中南大学 , 湖南浩拓机电科技有限公司
Abstract: 本发明公开了一种刀盘结泥饼检测装置。其特征在于：温度传感器以同等间距间隔均匀布置在传感器基座内，传感器基座安装在刀盘上，温度传感器检测到刀盘面上产生的温度信号经信号调理模块调理后，送至模/数转换模块转换成数字信号，由安装在刀盘背面的无线发送模块发送，由安装在掘进机前盾的无线接收模块接收，送入掘进机主机舱。所采用的传感器基座具有耐磨性质可使温度传感器不会与泥土摩擦而损坏，当温度传感器检测到刀盘温度明显高于正常温度时，微处理器判定为泥饼结成，将信号传送至掘进机主控舱及时开仓处理。
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