JPH0631542B2 - カッタビットの摩耗検出装置 - Google Patents
カッタビットの摩耗検出装置Info
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- JPH0631542B2 JPH0631542B2 JP1019286A JP1928689A JPH0631542B2 JP H0631542 B2 JPH0631542 B2 JP H0631542B2 JP 1019286 A JP1019286 A JP 1019286A JP 1928689 A JP1928689 A JP 1928689A JP H0631542 B2 JPH0631542 B2 JP H0631542B2
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- 239000011810 insulating material Substances 0.000 claims description 5
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23Q—DETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
- B23Q17/00—Arrangements for observing, indicating or measuring on machine tools
- B23Q17/09—Arrangements for observing, indicating or measuring on machine tools for indicating or measuring cutting pressure or for determining cutting-tool condition, e.g. cutting ability, load on tool
- B23Q17/0952—Arrangements for observing, indicating or measuring on machine tools for indicating or measuring cutting pressure or for determining cutting-tool condition, e.g. cutting ability, load on tool during machining
- B23Q17/0957—Detection of tool breakage
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Excavating Of Shafts Or Tunnels (AREA)
- Earth Drilling (AREA)
- Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、シールド掘進機のカッタビットの摩耗進行状
態を精度よく検出できるカッタビットの摩耗検出装置に
関する。
態を精度よく検出できるカッタビットの摩耗検出装置に
関する。
シールド掘進機は、砂礫層のような軟弱な地盤にトンネ
ルを構築する場合に最適な掘削機として広く使用され、
その掘削の進行につれて後方においてセグメントを裏張
りしてトンネルを構築するものである。
ルを構築する場合に最適な掘削機として広く使用され、
その掘削の進行につれて後方においてセグメントを裏張
りしてトンネルを構築するものである。
このシールド掘進機は、本体の前方に多数のカッタビッ
トを取付けたカッタホイールが設けられ、このカッタホ
イールを回転させて前方の砂礫層を切削しながら前進
し、切削した砂礫はカッタホイールの後方のチャンバか
ら排泥管を介して後方に圧送したり、スクリューコンベ
ア等によって坑外に排出される。
トを取付けたカッタホイールが設けられ、このカッタホ
イールを回転させて前方の砂礫層を切削しながら前進
し、切削した砂礫はカッタホイールの後方のチャンバか
ら排泥管を介して後方に圧送したり、スクリューコンベ
ア等によって坑外に排出される。
前記カッタビットは、掘削が進行するに従って摩耗が進
行し、場合によってはカッタビットの交換をする必要が
生じるが、このカッタビットの管理は、トンネル掘削工
事の効率に大きな影響を与える。
行し、場合によってはカッタビットの交換をする必要が
生じるが、このカッタビットの管理は、トンネル掘削工
事の効率に大きな影響を与える。
ところで、上記カッタビットの摩耗状況を検知する装置
としては、例えば、第５図に示すように、カッタビット
１ａの内部に細い管状の孔７ａを、その先端がチップ４
ａの表面から所定の距離（摩耗厚さ）になるように穿設
し、この孔７ａの内部に絶縁材８ａで被覆された電線１
３ａを挿入し、カッタビット１ａの摩耗が進行してこの
電線１３ａを切断したことを電気回路１５ａによって検
知することにより、所定の摩耗段階を測定するものがあ
る。
としては、例えば、第５図に示すように、カッタビット
１ａの内部に細い管状の孔７ａを、その先端がチップ４
ａの表面から所定の距離（摩耗厚さ）になるように穿設
し、この孔７ａの内部に絶縁材８ａで被覆された電線１
３ａを挿入し、カッタビット１ａの摩耗が進行してこの
電線１３ａを切断したことを電気回路１５ａによって検
知することにより、所定の摩耗段階を測定するものがあ
る。
また、図示しないが、油圧によりカッタビットの摩耗状
況を検知する装置の提案がある。この装置は、前述と同
様な管状の孔をカッタビットの内部に穿設し、作動油を
注入し、これに油圧を加えて閉回路を形成し、カッタビ
ットの摩耗が前記孔まで進行したとき、作動油がリーク
することによって、所定の摩耗段階を測定するようにし
たものである。
況を検知する装置の提案がある。この装置は、前述と同
様な管状の孔をカッタビットの内部に穿設し、作動油を
注入し、これに油圧を加えて閉回路を形成し、カッタビ
ットの摩耗が前記孔まで進行したとき、作動油がリーク
することによって、所定の摩耗段階を測定するようにし
たものである。
しかし、これらのカッタビットの摩耗検出装置は、摩耗
進行状況の測定が細い管状の孔までの摩耗の有無のみに
よるものであって、摩耗進行状況を逐次に測定すること
はできず、そのため、カッタビットのいわゆるリニアな
摩耗進行状況の推定が困難であり、カッタビットの交換
の必要の有無や交換の時期、或いは交換場所の推定が極
めて困難であるという問題があった。
進行状況の測定が細い管状の孔までの摩耗の有無のみに
よるものであって、摩耗進行状況を逐次に測定すること
はできず、そのため、カッタビットのいわゆるリニアな
摩耗進行状況の推定が困難であり、カッタビットの交換
の必要の有無や交換の時期、或いは交換場所の推定が極
めて困難であるという問題があった。
そこで、上記解決策として、例えば、実開昭６１−１８
４９０５号に開示されるように、カッタビットの内部に
電気抵抗体を埋め込み、該電気抵抗体をカッタビットと
共に摩耗させることによって、抵抗値の変化を検出し、
これに基づいてカッタビットの摩耗進行状況を逐次に測
定するようにしたカッタビットの摩耗検知装置の提案が
ある。この装置は、埋込まれた抵抗体の近傍のカッタビ
ットに静水噴射口を更に配設し、該静水噴射口から静水
を噴射して抵抗体に接する土等を除去し、カッタビット
が接する土質等の違いにより検出データに大幅な差が出
るのを防止し、カッタビットの摩耗状態の測定精度を向
上するようにしている。
４９０５号に開示されるように、カッタビットの内部に
電気抵抗体を埋め込み、該電気抵抗体をカッタビットと
共に摩耗させることによって、抵抗値の変化を検出し、
これに基づいてカッタビットの摩耗進行状況を逐次に測
定するようにしたカッタビットの摩耗検知装置の提案が
ある。この装置は、埋込まれた抵抗体の近傍のカッタビ
ットに静水噴射口を更に配設し、該静水噴射口から静水
を噴射して抵抗体に接する土等を除去し、カッタビット
が接する土質等の違いにより検出データに大幅な差が出
るのを防止し、カッタビットの摩耗状態の測定精度を向
上するようにしている。
しかし、静水を噴出する手段を設ける必要があるため、
装置が複雑になると共にコストも大幅に高くなり、更に
メンテナンスも煩雑になるという問題があった。
装置が複雑になると共にコストも大幅に高くなり、更に
メンテナンスも煩雑になるという問題があった。
本発明の目的は、水噴射機能を有する特別な補助手段等
を特に設けることなく、カッタビットの磨耗量を精度よ
く測定することができるカッタビットの摩耗検出装置を
提供することにある。
を特に設けることなく、カッタビットの磨耗量を精度よ
く測定することができるカッタビットの摩耗検出装置を
提供することにある。
上記目的を達成する本発明は、シールド掘進機のカッタ
ビットのチップ部に該カッタビットの摩耗に伴って磨耗
可能な電気抵抗体を絶縁材を介在して埋設し、その抵抗
値の変化を検出してタッカビットの磨耗量を測定するカ
ッタビットの摩耗検出装置であって、前記電気抵抗体
を、板状体を波状に折り曲げて形成すると共に、前記板
状体の波状端面の一方が前記シールド掘進機が切削する
切羽面に対向するチップ部の片側となるように埋設した
ことを特徴とする。
ビットのチップ部に該カッタビットの摩耗に伴って磨耗
可能な電気抵抗体を絶縁材を介在して埋設し、その抵抗
値の変化を検出してタッカビットの磨耗量を測定するカ
ッタビットの摩耗検出装置であって、前記電気抵抗体
を、板状体を波状に折り曲げて形成すると共に、前記板
状体の波状端面の一方が前記シールド掘進機が切削する
切羽面に対向するチップ部の片側となるように埋設した
ことを特徴とする。
上述したように本発明は、板状体を波状に折り曲げて電
気抵抗体を形成し、その波状端面の一方を切羽面に面す
るチップ部の片側となるよう埋設したので、カッタビッ
トの摩耗に伴って摩耗する電気抵抗体の土等と接触する
面を小さくすると共に、電気抵抗体の摩耗方向における
抵抗値変化を有効に高めることができ、土等の接触によ
り影響が無視できる程小さくなって、チップ部の摩耗に
略比例させて電気抵抗体の抵抗値を変化させることがで
きる。
気抵抗体を形成し、その波状端面の一方を切羽面に面す
るチップ部の片側となるよう埋設したので、カッタビッ
トの摩耗に伴って摩耗する電気抵抗体の土等と接触する
面を小さくすると共に、電気抵抗体の摩耗方向における
抵抗値変化を有効に高めることができ、土等の接触によ
り影響が無視できる程小さくなって、チップ部の摩耗に
略比例させて電気抵抗体の抵抗値を変化させることがで
きる。
次に図面を参照して本発明の実施例を説明する。
第１図はシールド掘進機に用いられる本発明のカッタビ
ットの摩耗検出装置の説明図を示す。１は図示しないシ
ールド掘進機の前面のカッタホイールの中心から放射状
に設けられたカッタスポーク２に固定されたカッタビッ
ト、３はカッタビット１の本体であるシャンク、４，５
はシャンク３の先端側にあるカッタビット１のチップ部
１Ａに固定された切削用の超硬チップである。シールド
掘進機によりトンネルを掘削して行く場合、カッタビッ
ト１を前方の切羽面Ｅに矢印Ａの方向に押圧すると共
に、カッタホイールを矢印Ｂの方向に回転させることに
よって切削するようになっている。
ットの摩耗検出装置の説明図を示す。１は図示しないシ
ールド掘進機の前面のカッタホイールの中心から放射状
に設けられたカッタスポーク２に固定されたカッタビッ
ト、３はカッタビット１の本体であるシャンク、４，５
はシャンク３の先端側にあるカッタビット１のチップ部
１Ａに固定された切削用の超硬チップである。シールド
掘進機によりトンネルを掘削して行く場合、カッタビッ
ト１を前方の切羽面Ｅに矢印Ａの方向に押圧すると共
に、カッタホイールを矢印Ｂの方向に回転させることに
よって切削するようになっている。
本発明のカッタビットの摩耗検出装置は、カッタビット
１の摩耗に伴って摩耗可能な電気抵抗体９と、電源１６
及び電流計１７を有し、リード線１３を介して電気抵抗
体９、電源１６、電流計１７が直列に接続され、電気回
路１５を形成する構成となっている。
１の摩耗に伴って摩耗可能な電気抵抗体９と、電源１６
及び電流計１７を有し、リード線１３を介して電気抵抗
体９、電源１６、電流計１７が直列に接続され、電気回
路１５を形成する構成となっている。
電気抵抗体９は、チップ部１Ａの切羽面Ｅに面した超硬
チップ４の表面４Ａからカッタビット１の厚さ方向に穿
設された細い管状の孔７に、合成樹脂製の絶縁材８をそ
の周囲に介在させながら、その先端面９ａが超硬チップ
４の表面４Ａに一致するように埋設されている。
チップ４の表面４Ａからカッタビット１の厚さ方向に穿
設された細い管状の孔７に、合成樹脂製の絶縁材８をそ
の周囲に介在させながら、その先端面９ａが超硬チップ
４の表面４Ａに一致するように埋設されている。
また、電気抵抗体９は、第３，４図に示すように薄い板
状体のもの波状に折り曲げて所定の抵抗値が得られるよ
うに形成され、板状体の波状端面の一方が先端面９ａと
なり、該波状端面の一方がチップ部１Ａの面１Ｂ側、即
ち、切羽面Ｅ側に向くように埋設された構成となってい
る。電気抵抗体９としては、マンガニン等の抵抗率の高
い材料が使用される。
状体のもの波状に折り曲げて所定の抵抗値が得られるよ
うに形成され、板状体の波状端面の一方が先端面９ａと
なり、該波状端面の一方がチップ部１Ａの面１Ｂ側、即
ち、切羽面Ｅ側に向くように埋設された構成となってい
る。電気抵抗体９としては、マンガニン等の抵抗率の高
い材料が使用される。
電気抵抗体９の後端部９ｂの両端には陽極１１及び陰極
１２がそれぞれ設けられ、これらの電極１１，１２にリ
ード穿１３が接続され、このリード線１３は、カッタス
ポーク２に穿設され、カッタビット１の孔７に連通する
孔２０を介して電源１６及び電流計１７に接続されてい
る。
１２がそれぞれ設けられ、これらの電極１１，１２にリ
ード穿１３が接続され、このリード線１３は、カッタス
ポーク２に穿設され、カッタビット１の孔７に連通する
孔２０を介して電源１６及び電流計１７に接続されてい
る。
以上のように構成されている本発明は、切削が進行しカ
ッタビット１のチップ部１Ａの摩耗に伴ってチップ部１
Ａに埋め込まれた電気抵抗体９も同じように摩耗し、第
４図に示す電気抵抗体９の埋設方向の長さＢが短くな
る。この時、板状体を波状に折り曲げて電気抵抗体９を
形成し、その波状端面の一方を切羽面Ｅに対向するチッ
プ部１Ａの面１Ｂ側となるよう埋設しているため、電気
抵抗体９の断面Ｂ×ｔ（但し、ｔは板状体の厚さ）を薄
くすると共に、電気抵抗体９の折り曲げ方向の抵抗、即
ち陽極１１と陰極１２との間Ｌの抵抗値を有効に高める
ことが可能で、土等の接触により影響を極めて小さくし
て、チップ部１Ａの摩耗に略比例させて電気抵抗体９の
抵抗値を変化させることができる。そのため、水噴射機
能を有する特別な補助手段等を特に設けることなく、電
流計１７を介してカッタビット１の逐次の摩耗量を精度
よく測定することができる。
ッタビット１のチップ部１Ａの摩耗に伴ってチップ部１
Ａに埋め込まれた電気抵抗体９も同じように摩耗し、第
４図に示す電気抵抗体９の埋設方向の長さＢが短くな
る。この時、板状体を波状に折り曲げて電気抵抗体９を
形成し、その波状端面の一方を切羽面Ｅに対向するチッ
プ部１Ａの面１Ｂ側となるよう埋設しているため、電気
抵抗体９の断面Ｂ×ｔ（但し、ｔは板状体の厚さ）を薄
くすると共に、電気抵抗体９の折り曲げ方向の抵抗、即
ち陽極１１と陰極１２との間Ｌの抵抗値を有効に高める
ことが可能で、土等の接触により影響を極めて小さくし
て、チップ部１Ａの摩耗に略比例させて電気抵抗体９の
抵抗値を変化させることができる。そのため、水噴射機
能を有する特別な補助手段等を特に設けることなく、電
流計１７を介してカッタビット１の逐次の摩耗量を精度
よく測定することができる。
上記のように本発明は、板状体を波状に折り曲げて形成
した電気抵抗体を板状体の波状端面の一方が切羽面側に
向くように埋設したので、接触土質の違い等による測定
値の変化を、電気抵抗体全体の抵抗値変化に比べて無視
可能な数値とすることができ、水噴射機能を有する特別
な補助手段等を必要とすることなく、カッタビットの摩
耗量を精度よく測定することができる。
した電気抵抗体を板状体の波状端面の一方が切羽面側に
向くように埋設したので、接触土質の違い等による測定
値の変化を、電気抵抗体全体の抵抗値変化に比べて無視
可能な数値とすることができ、水噴射機能を有する特別
な補助手段等を必要とすることなく、カッタビットの摩
耗量を精度よく測定することができる。
また、水噴射機能を有する特別な補助手段等を特に設け
る必要がないため、摩耗検出装置の構成がシンプルで、
コストを低く抑えることができ、メンテナンスも極めて
容易である。
る必要がないため、摩耗検出装置の構成がシンプルで、
コストを低く抑えることができ、メンテナンスも極めて
容易である。
第１図はシールド掘進機に用いられる本発明のカッタビ
ットの摩耗検出装置の説明図、第２図はカッタビットの
平面図、第３図は埋設された電気抵抗体の拡大平面図、
第４図は第３図のIV−IV矢視断面図、第５図は従来のカ
ッタビットの摩耗検出装置の説明図である。 １……カッタビット、１Ａ……チップ部、１Ｂ……チッ
プ部の面、８……絶縁材、９……電気抵抗体、Ｅ……切
羽面。
ットの摩耗検出装置の説明図、第２図はカッタビットの
平面図、第３図は埋設された電気抵抗体の拡大平面図、
第４図は第３図のIV−IV矢視断面図、第５図は従来のカ
ッタビットの摩耗検出装置の説明図である。 １……カッタビット、１Ａ……チップ部、１Ｂ……チッ
プ部の面、８……絶縁材、９……電気抵抗体、Ｅ……切
羽面。
Claims (1)
- 【請求項１】シールド掘進機のカッタビットのチップ部
に該カッタビットの摩耗に伴って摩耗可能な電気抵抗体
を絶縁材を介在して埋設し、その抵抗値の変化を検出し
てカッタビットの摩耗量を測定するカッタビットの摩耗
検出装置であって、 前記電気抵抗体を、板状体を波状に折り曲げて形成する
と共に、前記板状体の波状端面の一方が前記シールド掘
進機が切削する切羽面に対向するチップ部の片側となる
ように埋設したカッタビットの摩耗検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1019286A JPH0631542B2 (ja) | 1989-01-27 | 1989-01-27 | カッタビットの摩耗検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1019286A JPH0631542B2 (ja) | 1989-01-27 | 1989-01-27 | カッタビットの摩耗検出装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02200996A JPH02200996A (ja) | 1990-08-09 |
| JPH0631542B2 true JPH0631542B2 (ja) | 1994-04-27 |
Family
ID=11995205
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1019286A Expired - Lifetime JPH0631542B2 (ja) | 1989-01-27 | 1989-01-27 | カッタビットの摩耗検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0631542B2 (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100823688B1 (ko) * | 2007-03-12 | 2008-04-18 | 삼성전기주식회사 | 절단 장치 및 그 제어 방법 |
| CN102287199A (zh) * | 2011-06-24 | 2011-12-21 | 北京市三一重机有限公司 | 盾构机用电流断电感应式多级磨损检测刀具 |
| CN110788353B (zh) * | 2019-09-25 | 2021-04-16 | 北京石墨烯技术研究院有限公司 | 基于石墨烯传感器的切削刀片 |
| CN110788670B (zh) * | 2019-09-25 | 2020-09-22 | 北京石墨烯技术研究院有限公司 | 基于石墨烯传感器的刀具磨损监测系统 |
| CN114780906B (zh) * | 2022-06-21 | 2022-09-06 | 北京城建集团有限责任公司 | 盾构换刀距离测算方法 |
| CN115277792B (zh) * | 2022-09-26 | 2023-01-06 | 湖南师范大学 | 刀具及其磨损在线监测装置 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5720718U (ja) * | 1980-07-10 | 1982-02-03 | ||
| JPS61184905U (ja) * | 1985-05-13 | 1986-11-18 |
-
1989
- 1989-01-27 JP JP1019286A patent/JPH0631542B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02200996A (ja) | 1990-08-09 |
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