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公开(公告)号：CN111175450A
公开(公告)日：2020-05-19
申请号：CN202010024016.1
申请日：2020-01-10
Applicant: 中铁十四局集团大盾构工程有限公司 , 中南大学
Abstract: 本发明公开了一种大直径泥水盾构机开挖仓有害气体实时检测装置，属于隧道施工领域，目的在于公开一种能够安全、准确检测开挖仓有害气体聚集的实时检测装置，根据有害气体在开挖仓聚集时所引起的气压升高、液位降低，通过液位变化和大气压强的变化来检测有害气体在开挖仓的聚集。该有害气体实时检测装置包括液位检测装置和温度传感器两部分，液位检测装置由防爆压差传感器、和防爆压力传感器两部分组成，液位检测装置得到开挖仓内的气体状态参数气体压力和液位高度，温度传感器得到气体温度，通过所得的开挖仓气体初始状态参数和实时状态参数，最终输出有害气体的物质的量及其浓度。本发明解决了泥水盾构机掘进过程中开挖仓有害气体实时检测问题，提高了安全性、和准确性。
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公开(公告)号：CN110686616A
公开(公告)日：2020-01-14
申请号：CN201911011963.0
申请日：2019-10-23
Applicant: 中南大学 , 中国铁建重工集团股份有限公司 , 中铁第四勘察设计院集团有限公司
IPC: G01B11/24
Abstract: 本发明提出了一种TBM隧道围岩形貌采集方法及装置。首先，装置随钢拱架拼装机运动到一环围岩段的起始端，步进电机带动周向移动装置沿导轨运动到导轨一端极限位置，完成周向移动装置的定位。然后，步进电机反转，周向移动装置沿导轨运动到导轨另一端极限位置，固定在周向移动装置上的围岩观测装置以恒定频率采集围岩图像。之后，钢拱架拼装机沿隧道运动到下一位置，继续围岩形貌采集，直到完成一环围岩形貌采集。最后，通过图像处理将采集到的所有图像依次拼接到一起。本发明能够自动获取围岩形貌图像，为之后对图像中的围岩特征进行定量评价、推测掌子面前方地质、实现地质预报提供数据支撑，为实现对TBM掘进速度与支护方式的智能决策奠定基础。
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公开(公告)号：CN110672248A
公开(公告)日：2020-01-10
申请号：CN201910560264.5
申请日：2019-06-26
Applicant: 中南大学
Abstract: 本发明公开了一种基于磨损检测装置的盾构滚刀二向力检测方法。包括如下步骤：将磨损检测装置按图示位置布置在滚刀垂直力方向与滚动力方向；对磨损检测装置进行标定，记录分别加载垂直力与滚动力时，相应的滚刀位移；依据位移变化，拟合滚刀受力计算公式，并开发相应计算软件；在盾构机掘进时通过两个方向上磨损检测装置的监测值，计算出滚刀在垂直力与滚动力方向上的实际位移变化；通过开发的计算软件，计算出滚刀受力。本发明解决了现有盾构滚刀受力检测装置安装复杂，可靠性不高的问题，提出了一种更准确的检测方法，能有效减少盾构滚刀因过载而导致的异常失效，同时提高盾构机掘进施工效率。
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公开(公告)号：CN109825679A
公开(公告)日：2019-05-31
申请号：CN201910167529.5
申请日：2019-03-06
Applicant: 中南大学
Abstract: 本发明公开了一种梯度硬度盘形滚刀刀圈的热处理方法及其装置，方法包括：利用数值模拟与试验相结合的方法，得到冷却液覆盖刀圈表面不同区域及面积大小对其内部温度场的影响规律，通过冷却液流量、喷嘴距外圈表面的距离以及冷却液种类控制刀圈内部温度场梯度，从而实现刀圈的梯度硬度热处理；装置具体包括：基座、电机、一对啮合的直齿轮、定位托盘、设置冷却水槽的顶盖、可升降式感应加热装置、上下冷却液喷嘴及冷却液水箱。刀圈内圈设置可升降式感应加热器加热升温，外圈表面通过浇注冷却液减小升温；刀圈放置在可旋转的定位托盘上；电机通过一对啮合齿轮带动托盘旋转；刀圈上下表面一定距离处各设置一个冷却液喷嘴浇注冷却液；两冷却液喷嘴与刀圈圆心连线成一定夹角。本发明通过控制刀圈梯度回火温度场来实现梯度硬度热处理，从而实现刀圈内外圈、心部和表面梯度硬度分布。
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公开(公告)号：CN109406092A
公开(公告)日：2019-03-01
申请号：CN201811123164.8
申请日：2018-09-26
Applicant: 中南大学
IPC: G01M10/00
Abstract: 本发明提供一种泥水盾构机环流系统模拟实验台，包括物料搅拌系统、标定系统、石碴分离系统、管道输送系统、监测系统、控制系统、洁净系统，能够针对不同结构管道以及不同特性浆液、不同管道运行参数下的管道输送系统输送特性进行模拟实验。布置了相应的流量、压力、温度传感器以及透明管道形成了实验台的监测系统，实现了对管道输送系统中的管道输送阻力特性、石碴运动特性、浆液温度特性等参数变化规律的动态监测，为泥水盾构环流系统的工程设计参数和运行方式提供科学的参考依据。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN109253711A
公开(公告)日：2019-01-22
申请号：CN201811205809.2
申请日：2018-10-17
Applicant: 中南大学
Abstract: 本发明公开一种土压平衡盾构机的螺旋输送机卡死位置检测方法，属于螺旋输送机故障件检测技术领域。检测方法包括如下步骤：在螺旋输送机筒体外壁选择应变测点，经过初步处理后布置应变传感器；连接各测点至测试仪器；进行螺旋输送机叶片正反转或伸缩操作，采集极限工况时的应变数据；通过分析各组应变数据的变化规律，找出螺旋输送机筒体应变的最大值，最终确定卡死点位置。本发明解决了螺旋输送机卡死时仅凭经验判断，难以准确确定卡死点位置的问题，提高了检测精度和效率，同时避免了通过观察清理及盲目操作脱困带来的风险。
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公开(公告)号：CN106368712B
公开(公告)日：2018-10-26
申请号：CN201611004904.7
申请日：2016-11-15
Applicant: 中南大学
IPC: E21D9/087
Abstract: 本发明公开了一种具有冲击功能的全断面岩石掘进机刀盘，在传统的刀盘上增设若干能够对岩石施加冲击载荷的液压冲击组件；所述液压冲击组件在刀盘上对称布置，包括滚刀、滚刀刀架、支撑座、冲击液压油缸以及冲击导向块，安装有滚刀的滚刀刀架设置在刀盘上的滚刀刀架安装孔内，并可沿安装孔中心轴线移动；刀盘的背面与安装孔位置对应处固定安装有支撑座；滚刀刀架底端固定安装有冲击导向块；支撑座上对应设有导向孔；冲击导向块滑动配合在所述导向孔内；支撑座内安装有冲击液压油缸。本发明将带有冲击功能的液压冲击组件与传统滚刀相结合，在破岩过程中充分利用冲击功能，能够有效解决刀盘掘不动、卡死等问题，提高了刀盘的地质适应性能力。
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公开(公告)号：CN106884661A
公开(公告)日：2017-06-23
申请号：CN201510944070.7
申请日：2015-12-16
Applicant: 中南大学
IPC: E21D9/10
CPC classification number: E21D9/10
Abstract: 本发明为一种隧道预切槽设备的链刀布刀方法。首先确定链刀布置的相关参数，包括链刀的前后刀间距、链刀组数、每组链刀个数、每组链刀布置形式，每组链刀布置形式包括每组链刀组件个数、沿链条方向每组链刀布置原则、链刀组件种类、附加组件。然后建立预切槽设备链刀布置模型，最后根据预切槽设备链刀布置评定指标采用多模块数值仿真分析对预切槽设备链刀布置模型进行评价。评价指标包含切槽完成度、链刀受力均匀度、切削比能耗、排渣性能。多模块数值仿真包括LS-DYNA单组链刀破岩仿真和EDEM单组链刀排渣仿真。本发明所确定的预切槽设备刀梁上链刀的布置位置，保证了预切槽设备高效准确的开挖切槽。
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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：CN106525294A
公开(公告)日：2017-03-22
申请号：CN201611003574.X
申请日：2016-11-15
Applicant: 中南大学
IPC: G01L1/16
Abstract: 本发明公开了一种TBM滚刀用三向力标定装置及方法。其特征在于：标准力传感器固定在传感器基座上，压头固定在标准力传感器的底部，被标定的TBM滚刀刀架固定在下连接板上。标定时在原刀架滚刀处安装半球形刀架安装块，传感器基座带动压头下压对半球形刀架安装块施垂直力；对滚动方向力进行标定时，可在压头下部安装上连接板和定角度斜块，斜块下压可对半球形刀架安装块施力，可将力分解为垂直力和滚动方向力；对侧向力进行标定时，可将安装板下的斜块旋转90°对半球形刀架安装块施力，可将力分解为垂直方向力和侧向力，比对刀架上相应方向应变桥路的输出信号和标准力传感器的输出信号，计算获得刀架受力和应变的关系系数。
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