权利要求书： 1.一种用于盾构机的螺旋输送机磨损在线检测系统，包括超声波检测探头、信号转换装置和工控机，信号转换装置通过通讯电缆分别与超声波检测探头及工控机连接，其特征在于：所述超声波检测探头至少设置一个，并通过安装组件安装于螺旋输送机的筒壁外侧，安装组件包括连接件、弹性件和压紧件，连接件连接在螺旋输送机的筒壁上，压紧件与连接件连接，弹性件位于压紧件和筒壁之间，超声波检测探头安装在压紧件上，且超声波检测探头的前端与筒壁接触。
2.根据权利要求1所述的一种用于盾构机的螺旋输送机磨损在线检测系统，其特征在于：所述连接件包括丝杆和固定螺帽，丝杆垂直于筒壁固定连接，所述弹性件套设在丝杆上，所述压紧件套在丝杆上并压在弹性件上，所述固定螺帽螺纹连接在丝杆的尾端。
3.根据权利要求2所述的一种用于盾构机的螺旋输送机磨损在线检测系统，其特征在于：所述螺旋输送机的筒壁外侧固定设置探头安装焊接座，所述丝杆固定连接在探头安装焊接座上。
4.根据权利要求3所述的一种用于盾构机的螺旋输送机磨损在线检测系统，其特征在于：所述连接件设置两个，并对称分布在超声波检测探头的两侧，所述压紧件同时连接超声波检测探头和两个连接件。
5.根据权利要求3所述的一种用于盾构机的螺旋输送机磨损在线检测系统，其特征在于：所述连接件设置为两个以上的多个，并关于超声波检测探头中心对称分布在超声波检测探头的周围，所述压紧件同时连接超声波检测探头和多个连接件。
6.根据权利要求4或5所述的一种用于盾构机的螺旋输送机磨损在线检测系统，其特征在于：所述压紧件为板状零件，其中部开有安装孔，超声波检测探头安装在所述的安装孔内，且超声波检测探头的壳体上设置有与压紧件接触的凸缘。
7.根据权利要求2所述的一种用于盾构机的螺旋输送机磨损在线检测系统，其特征在于：所述固定螺帽和压紧件之间还设置有减震套。
8.根据权利要求7所述的一种用于盾构机的螺旋输送机磨损在线检测系统，其特征在于：所述减震套为橡胶套。
9.根据权利要求1所述的一种用于盾构机的螺旋输送机磨损在线检测系统，其特征在于：所述弹性件为弹簧。
说明书： 一种用于盾构机的螺旋输送机磨损在线检测系统技术领域
本实用新型属于盾构机领域，具体涉及一种用于盾构机的螺旋输送机磨损在线检测系统。
背景技术
螺旋输送机作为平衡盾构机的渣土输送装置，是盾构机在隧道施工过程中不可缺少的装置，其重要性不言而喻。当盾构机刀盘将掌子面渣土切削下来，通过螺旋输送机将渣土输送至外部，从而实现盾构机向前推进，根据盾构机开挖地质不同，渣土输送过程中渣土对螺旋输送机筒壁的磨损快慢存在很大差异，且根据盾构机施工特性及螺旋输送机结构特点，导致无法通过人员观察确定螺旋输送机筒壁磨损情况。目前，主要是通过邀请专业检测人员不定期对螺旋输送机筒壁进行磨损检测，施工人员无法实时有效掌握螺旋输送机筒壁磨损情况，一旦螺螺旋输送机筒壁磨穿，将导致渣土泄露，土仓失压，更严重可能导致掌子面坍塌和地面沉降，并且施工过程中筒壁磨穿维修困难、成本较大，且严重影响施工进度。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种用于盾构机的螺旋输送机磨损在线检测系统，解决盾构机用螺旋输送机无法实时检测筒壁磨损情况的问题。
为了实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案是：一种用于盾构机的螺旋输送机磨损在线检测系统，包括超声波检测探头、信号转换装置和工控机，信号转换装置通过通讯电缆分别与超声波检测探头及工控机连接，所述超声波检测探头至少设置一个，并通过安装组件安装于螺旋输送机的筒壁外侧，安装组件包括连接件、弹性件和压紧件，连接件连接在螺旋输送机的筒壁上，压紧件与连接件连接，弹性件位于压紧件和筒壁之间，超声波检测探头安装在压紧件上，且超声波检测探头的前端与筒壁接触。
所述连接件包括丝杆和固定螺帽，丝杆垂直于筒壁固定连接，所述弹性件套设在丝杆上，所述压紧件套在丝杆上并压在弹性件上，所述固定螺帽螺纹连接在丝杆的尾端。
所述螺旋输送机的筒壁外侧固定设置探头安装焊接座，所述丝杆固定连接在探头安装焊接座上。
所述连接件设置两个，并对称分布在超声波检测探头的两侧，所述压紧件同时连接超声波检测探头和两个连接件。
所述连接件设置为两个以上的多个，并关于超声波检测探头中心对称分布在超声波检测探头的周围，所述压紧件同时连接超声波检测探头和多个连接件。
所述压紧件为板状零件，其中部开有安装孔，超声波检测探头安装在所述的安装孔内，且超声波检测探头的壳体上设置有与压紧件接触的凸缘。
所述固定螺帽和压紧件之间还设置有减震套。
所述减震套为橡胶套。
所述弹性件为弹簧。
本实用新型的有益效果是：本实用新型通过安装在螺旋输送机筒壁外侧的超声波检测装置实时检测螺旋输送机筒壁壁厚信号，并将信号传输至信号转换装置，信号转换装置对信号进行处理并传输至工控机 ，由工控机对数据进行分析，在工控机上显示螺旋输送机筒壁壁厚的实时数据、历史数据存储及数据异常预警，实现螺旋输送机筒壁壁厚状态实时在线检测，便于及时发现壁厚数据异常，及时进行处理 ，避免造成施工事故，确保隧道施工顺利进行。
而且，相比于嵌入式磨损检测装置，本发明中的超声波检测探头安装于螺旋输送机筒壁外侧，便于维修更换且一旦出现预警，可以将探头固定装置拆除，采用人工手持探头对预警区域进行检测复核，同时可以避免因嵌入式传感器安装不规范，导致的螺旋输送机内部渣土泄露的情况。
附图说明
图1为本实用新型中螺旋输送机磨损在线检测系统连接结构图；
图2为本实用新型中超声波检测探头安装结构图；
图中标记：1、盾构机，2、超声波检测探头，3、螺旋输送机，4、信号转换装置，5、工控机，51、服务器，6、探头安装焊接座，7、弹簧，8、探头安装固定板，9、橡胶套，10、固定螺帽，11、丝杆。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明，但并不作为对实用新型做任何限制的依据。
如图1所示，一种用于盾构机的螺旋输送机磨损在线检测系统，包括超声波检测探头2、安装组件、信号转换装置4和工控机5，根据需要检测的点位可以设置为1个或多个超声波检测探头，超声波检测探头2通过安装组件安装在螺旋输送机3的筒壁外侧，超声波检测探头2通过通讯电缆与信号转换装置4连接，信号转换装置4通过通讯电缆与工况机5连接，工况机5通过局域网和服务器51传输数据。
所述安装组件包括连接件、弹性件和压紧件，连接件连接在螺旋输送机3的筒壁上，压紧件与连接件连接，弹性件位于压紧件和筒壁之间，超声波检测探头2安装在压紧件上，且超声波检测探头2的前端与筒壁接触。
具体的，关于连接件、弹性件和压紧件的具体结构可以参考图2所示。所述的连接件包括探头安装焊接座6、固定螺帽10和丝杆11，探头安装焊接座6焊接在螺旋输送机3的筒壁外侧，所述丝杆11以焊接或螺接的方式固定连接在探头安装焊接座6上，所述的固定螺帽10用于连接在丝杆11尾端的外螺纹上。所述的弹性件为弹簧7，套设在丝杆11上。所述的压紧件为探头安装固定板8，探头安装固定板8的中心设有安装孔，安装孔的两侧对称设置两个连接孔，所述的超声波检测探头2插入安装孔内，丝杆11穿过探头安装固定板8的连接孔后，由固定螺帽10旋紧，将探头安装固定板8压紧在超声波检测探头2壳体的环形凸缘上，进而将超声波检测探头2的前端顶压在螺旋输送机3的筒壁上，同时探头安装固定板8压缩弹簧7。通过调整固定螺帽10的旋进程度，可以调整对弹簧7的预紧力。弹簧7的设置可以起到减震的作用，并避免探头安装焊接座6安装不规范，造成探头和螺旋输送机3筒壁存在间隙，从而导致测量结果不准确，同时能够避免因安装时固定螺帽10紧固扭矩过大导致超声波检测探头2损坏。
进一步的，在所述固定螺帽10和压紧件之间还设置有减震套，减震套采用橡胶套9等，可以进一步减少震动对固定螺帽10的影响，避免震动螺帽10松动造成超声波检测探头2脱落。
上述实施例采用的连接件设置两个，在实际操作中也可以设置多于两个，此时多个连接件的丝杆11连接在同一探头安装固定板8上，并关于超声波检测探头2呈中心对称布置。
超声波检测探头2采用上述安装方式有以下优点：1、便于更换超声波检测探头；2、可实现盾构机正常掘进过程中更换探头，提高施工效率；3、便于拆卸，以实现人工手持探头进行操作复核。
本实用新型的具体工作过程如下：信号转换装置4产生周期性激励脉冲信号作用于超声波检测探头2，超声波检测探头2利用石英等电晶体的逆压电效应将接收的激励脉冲信号转换成超声波机械振动，同时接收反射回来的超声波信号，并利用压电晶体的压电效应将超声波机械振动转换为电信号，传输至信号转换装置4。信号转换装置4将超声波检测探头2反馈的信号进行处理转换后传输至工控机5，工控机5接收到信号对其进行处理、分析，且将数据在显示器上进行显示，同时将数据通过局域网传输至服务器，数据经过服务器处理形成螺旋输送机壁厚信号实时曲线图和历史数据表，且通过局域网可实现移动终端远程查看螺旋输送机壁厚实时状态。
以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非对其进行限制，所属领域的普通技术人员应当理解，参照上述实施例可以对本实用新型的具体实施方式进行修改或者等同替换，这些未脱离本实用新型精神和范围的任何修改或者等同替换均在申请待批的权利要求保护范围之内。
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声明：
“用于盾构机的螺旋输送机磨损在线检测系统” 该技术专利(论文)所有权利归属于技术(论文)所有人。仅供学习研究，如用于商业用途，请联系该技术所有人。
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编辑：中冶有色技术网
来源：中铁隧道局集团有限公司
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2024年08月07日 ~ 09日 
