JPH07119552B2 - Roller cutter wear detector for shield machine - Google Patents
Roller cutter wear detector for shield machineInfo
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- JPH07119552B2 JPH07119552B2 JP21584790A JP21584790A JPH07119552B2 JP H07119552 B2 JPH07119552 B2 JP H07119552B2 JP 21584790 A JP21584790 A JP 21584790A JP 21584790 A JP21584790 A JP 21584790A JP H07119552 B2 JPH07119552 B2 JP H07119552B2
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- JP
- Japan
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- cutter
- shield machine
- pressure
- roller cutter
- detection device
- Prior art date
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- Expired - Lifetime
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- Excavating Of Shafts Or Tunnels (AREA)
- Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は下水道やトンネルを掘進するシールド掘進機の
ローラーカツターの摩耗検出装置に係るものである。The present invention relates to a wear detecting device for a roller cutter of a shield machine for excavating a sewer or a tunnel.
（従来の技術） 従来、シールド掘進機のローラーカツターの摩耗度は、
シールド掘進機の掘進速度の変化で判定していた。(Prior Art) Conventionally, the degree of wear of a roller cutter of a shield machine is
It was judged by the change in the excavation speed of the shield machine.
即ち、掘進速度が低下した場合にカツターが摩耗したも
のと判定して点検を行ない、摩耗していれば取り替え、
摩耗していなければそのまま継続して使用するようにし
ていた。That is, when the cutting speed is reduced, the cutter is judged to be worn and inspected, and if it is worn, it is replaced.
If it was not worn, it would continue to be used.
（発明が解決しようとする課題） このようにシールド掘進機の掘進速度によってローラー
カツターの摩耗度を判定する場合、どの程度の掘進時間
を要したときカツターが摩耗したか否かの判断を特定す
る速度の範囲が広くなり、点検の無駄が多く発生してい
た。(Problems to be solved by the invention) When the wear degree of the roller cutter is determined by the excavation speed of the shield machine as described above, a determination is made as to how long the excavation time requires when the cutter is worn. The range of operating speeds became wider, and there was much waste of inspection.
通常、掘進速度から経験的にカツターの摩耗度を判定し
た場合における、実際にカツター交換を必要とする的中
率は点検回数の約30％程度に過ぎず、また点検に要する
時間は１回当り３時間かかるが、カツターボデイの損傷
を事前に防止するために、点検回数を多くして対応して
いた。このため無駄な点検による作業の中断が多く、作
業効率に影響を及ぼしていた。Normally, when the wear rate of a cutter is empirically determined from the excavation speed, the accuracy rate at which the cutter needs to be replaced is only about 30% of the number of inspections, and the time required for inspection is one time. It takes 3 hours, but in order to prevent damage to Katsu Turbo Day in advance, the number of inspections was increased. For this reason, work is often interrupted due to unnecessary inspection, which affects work efficiency.
本発明はこのような実情に鑑みて提案されたもので、そ
の目的とする処は、ローラーカツターの摩耗を適確に検
出し、無駄な点検と作業の中断をなくして作業効率を向
上するようにした、シールド掘進機のローラーカツター
摩耗検出装置を提供する点にある。The present invention has been proposed in view of the above circumstances, and an object thereof is to accurately detect wear of the roller cutter and improve work efficiency by eliminating unnecessary inspection and interruption of work. The present invention is to provide a roller cutter wear detecting device for a shield machine.
（課題を解決するための手段） 前記の目的を達成するため、本発明に係るシールド掘進
機のローラーカツター摩耗検出装置は、シールド掘削機
本体における推進ジヤツキの圧力及びカツターフエイス
転動用油圧モータの油圧の検出装置と、同検出装置から
の検出信号を入力演算するパーソナルコンピユーターと
よりなり、同パーソナルコンピユーターには予めカツタ
ー交換判定帯域が入力され、前記検出装置からの入力信
号が同帯域を外れた場合、これを表示、警報するように
構成されている。(Means for Solving the Problems) In order to achieve the above object, a roller cutter wear detection device for a shield machine according to the present invention is provided with a hydraulic pressure motor for propelling jack and a cutter face rolling in a shield machine body. Hydraulic pressure detection device and a personal computer that inputs and calculates the detection signal from the detection device.The cutter exchange determination band is input to the personal computer in advance, and the input signal from the detection device is out of the same band. If this occurs, it is configured to display and alert.
（作用） 本発明によれば前記したように、シールド掘進機による
掘進作業中、推進ジヤツキの圧力及びカツターフエイス
転動用油圧モーターの油圧を前記検出装置において検出
し、この検出信号をマイクロコンピユーターに入力し、
同マイクロコンピユーターによって演算処理するもので
ある。(Operation) According to the present invention, as described above, during the excavation work by the shield excavator, the pressure of the propulsion jack and the hydraulic pressure of the hydraulic motor for rolling the cutaway face are detected by the detection device, and this detection signal is sent to the micro computer. Input,
The calculation processing is performed by the same microcomputer.
而して同マイクロコンピユーターには予めカツター交換
判定帯域が入力されているので、前記検出装置からのシ
ールド掘進機におけるカツターフエイス転動用油圧モー
ターの油圧と推進ジヤツキの総推力との両出力を所定の
データ即ち前記カツター交換、判定帯域と照合しつつ、
リアムタイムで連続して演算処理し、前記入力信号がパ
ーソナルコンピユーターに設定されたカツター交換判定
帯域より外れているとき、直ちにこれを検知してローラ
ーカツターの摩耗を検出し、この結果を表示、警報して
ローラーカツターの最適交換時期を検出するものであ
る。Since the cutter exchange determination band is input to the microcomputer in advance, both the output of the hydraulic pressure of the hydraulic motor for rolling the cutter face and the total thrust of the propulsion jack in the shield machine from the detection device are specified. While checking the data of the above, namely the exchange of cutters and the judgment band,
When the input signal is out of the cutter replacement determination band set in the personal computer, the wear of the roller cutter is immediately detected and the result is displayed. An alarm is issued to detect the optimum time to replace the roller cutter.
（実施例） 以下本発明を図示の実施例について説明する。(Examples) The present invention will be described below with reference to illustrated examples.
第１図は推進作業中のシールド掘進機を示し、（Ａ）は
トンネル壁面、（Ｂ）は切羽面である。FIG. 1 shows the shield machine during propulsion work, (A) is a tunnel wall surface, and (B) is a facet.
シールド掘進機本体（１）はカツターフエイス（２）を
転動させて切羽面（Ｂ）を掘削するとともに、セグメン
ト（Ｃ）に掘進反力をとりながらシールドジヤツキ
（３）によって掘進する。The shield machine main body (1) rolls the cutter face (2) to excavate the facet (B), and also excavates the segment (C) by the shield jack (3) while exerting a reaction force.
シールド掘進機本体（１）の後方には圧力検出装置
（４）及び同装置（４）からの検出信号を入力演算する
パーソナルコンピユーター（５）よりなる制御装置が配
設され、前記圧力検出装置（４）によって前記シールド
ジヤツキ（３）の総推力、及び前記カツターフエイス転
動用油圧モーター（図示せず）の油圧を検出してアナロ
グ信号として発信し、これをA/D変換してパーソナルコ
ンピユーター（５）に掘進データとして入力演算するよ
うに構成されている。Behind the shield machine main body (1), a control device including a pressure detecting device (4) and a personal computer (5) for inputting and calculating a detection signal from the device (4) is arranged. 4) The total thrust of the shield jack (3) and the hydraulic pressure of the hydraulic motor (not shown) for rolling the cutaway face are detected and transmitted as an analog signal, which is A / D converted to a personal computer. In (5), it is configured to input and calculate as excavation data.
前記パーソナルコンピユーター（５）には、予めカツタ
ー交換判定帯域が入力されていて、前記検出器（４）か
らの入力信号が同帯域を外れた場合にはCRT（７）に表
示するとともに、警報装置（８）によって警報を発する
ように構成されている。In the personal computer (5), the cutter exchange determination band is input in advance, and when the input signal from the detector (4) is out of the same band, it is displayed on the CRT (7) and an alarm device is provided. The alarm is issued by (8).
図中（９）は中折れ用のスライドジヤツキである。Reference numeral (9) in the figure denotes a slide jack for folding the center.
なお実施例においては、岩盤強度が硬岩と中硬岩との境
界硬度15000kg/cm2程度の地山のときにおけるカツター
交換判定帯域が示されている。In the examples, the cutter exchange judgment zone is shown when the rock mass is a rock with a boundary hardness of about 15000 kg / cm 2 between hard rock and medium hard rock.
而してカツター圧力（Ｙ軸）とジヤツキ総推力（Ｘ軸）
とは切羽岩盤によって次のようになる。Thus, the cutter pressure (Y axis) and the total thrust of the jack (X axis)
And is as follows by Kiriwawa.
カツターが摩耗して交換時期（摩耗量：約10mm）になる
と、岩盤強度が1500kg/cm2以下ではカツター圧力及びジ
ヤツキ圧力が急速に上昇し、岩盤強度が1500kg/cm2以上
では急速に下降することが知られている。前記判定帯域
はこの岩盤強度1500kg/cm2を基準として設定される。Cutter is time to replace worn: When becomes (wear amount of about 10 mm), the rock strength is 1500 kg / cm 2 cutter pressure and jacks pressures below are rising rapidly, rock strength is rapidly lowered in 1500 kg / cm 2 or more It is known. The judgment zone is set on the basis of this rock mass strength of 1500 kg / cm 2 .
このとき、カツター圧力とジヤツキ圧力との間には、カ
ツター圧力を縦軸（Ｙ軸）、ジヤツキ圧力を横軸（Ｘ
軸）として次式の関係が成立する。At this time, between the cutter pressure and the jack pressure, the cutter pressure is the vertical axis (Y axis) and the jack pressure is the horizontal axis (X axis).
(Axis), the following relationship holds.
Ｙ＝0.29×42.8 …（１） 第２図は前記カツター圧力とジヤツキ総推力との関係を
示す図表で、カツター交換判定帯域は（Ｙ±10）の斜線
で示す領域となる。Y = 0.29 × 42.8 (1) FIG. 2 is a table showing the relationship between the cutter pressure and the total thrust of the jack, and the cutter replacement judgment zone is the area indicated by the diagonal line (Y ± 10).
式（１）より岩盤強度が1500kg/cm2以下ではカツター交
換判定帯域はＹ＋10が、岩盤強度1500kg/cm2以上ではＹ
−10が夫々カツター交換最適時期となる。Cutter exchange determination bands in rock strength from the equation (1) is 1500 kg / cm 2 or less Y + 10 is, Y is rock strength 1500 kg / cm 2 or more
Each -10 is the best time to change the cutter.
而して前記圧力検出装置（４）によって検出され、パー
ソナルコンピユーター（５）に入力されたジヤツキの圧
力、カツターフエイス転動用油圧モータの油圧検出信号
が前記帯域を外れたとき、その状態がCRT（７）に表示
されるとともに、警報装置（８）が警報を発する。When the pressure of the jack and the hydraulic pressure detection signal of the hydraulic motor for rolling the cutter face, which is detected by the pressure detecting device (4) and is input to the personal computer (5), deviates from the above range, the state is CRT. The alarm device (8) gives an alarm while being displayed on (7).
このように前記実施例によれば、シールド掘進機におけ
るカツターの転動圧力とシールドジヤツキの総推力とを
検出する検知装置（４）と、前記両検出信号を所定のデ
ータと照合しながらリヤルタイムで連続して演算処理す
るマイクロコンピユーターとによって、シールド掘進機
のローラーカツターの最適取替え時期を判定するもので
ある。As described above, according to the above-described embodiment, the detection device (4) for detecting the rolling pressure of the cutter and the total thrust of the shield jerk in the shield machine, and the real time while comparing both detection signals with predetermined data. It is to determine the optimum replacement time of the roller cutter of the shield machine by using a microcomputer that continuously performs arithmetic processing at.
（発明の効果） 本発明に係るシールド掘進機のローラーカツター摩耗装
置は前記したように、シールド掘進機本体における推進
ジヤツキの圧力及びカツタフエイス転動用油圧モータの
油圧の検出装置と、予めカツター交換判定帯域が入力さ
れ、且つ前記検出装置からの圧力検出信号を入力演算す
るパーソナルコンピユーターとより構成され、同コンピ
ユーターによって前記検出信号をカツター交換判定帯域
のデータと照合しつつリアムタイムで連続して演算処理
し、ローラーカツターの摩耗状態を連続して把握できる
ようにし、同ローラーカツターの最適交換時期を判定で
きるようにして、シールド掘進機を効率よく稼動でき、
工期の短縮を図ることができるものである。(Effects of the Invention) As described above, the roller cutter wear device of the shield machine according to the present invention is, as described above, a device for detecting the pressure of the propulsion jack in the shield machine body and the hydraulic pressure of the hydraulic motor for rolling the cutter, and the cutter replacement determination in advance. It is composed of a personal computer that inputs a band and inputs and calculates the pressure detection signal from the detection device, and the detection signal is collated with the data of the cutter exchange judgment band by the computer and continuously processed in real time. However, the wear state of the roller cutter can be continuously determined, and the optimum replacement time of the roller cutter can be determined, so that the shield machine can be operated efficiently.
The construction period can be shortened.
第１図は本発明に係るシールド掘進機のローラーカツタ
ー摩耗検出装置の一実施例を示す縦断側面図、第２図は
ローラーカツター交換判定帯域を示すグラフである。 （１）……シールド掘進機本体、 （２）……カツターフエイス、 （３）……シールドジヤツキ、（４）……圧力検出装
置、 （５）……パーソナルコンピユーター、 （６）……伝送路、（７）……CRT、 （８）……警報装置。FIG. 1 is a vertical sectional side view showing an embodiment of a roller cutter wear detection device for a shield machine according to the present invention, and FIG. 2 is a graph showing a roller cutter replacement determination zone. (1) …… Shield machine main body, (2) …… Cutter face, (3) …… Shield jack, (4) …… Pressure detection device, (5) …… Personal computer, (6) …… Transmission line, (7) …… CRT, (8) …… Alarm device.
Claims (1)
の圧力及びカツターフエイス転動用油圧モータの油圧の
検出装置と、同検出装置からの検出信号を入力演算する
パーソナルコンピユーターとよりなり、同パーソナルコ
ンピユーターには予めカツター交換判定帯域が入力さ
れ、前記検出装置からの入力信号が同帯域を外れた場
合、これを表示、警報するように構成されたことを特徴
とするシールド掘進機のローラーカツター摩耗検出装
置。1. A detection device for detecting a pressure of a propulsion jack in a shield excavator body and a hydraulic pressure of a hydraulic motor for cutting face rolling, and a personal computer for inputting and calculating a detection signal from the detection device. The cutter excision determination band is input in advance, and when the input signal from the detection device deviates from the same band, it is configured to display and warn the roller cutter wear detection of the shield machine. apparatus.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21584790A JPH07119552B2 (en) | 1990-08-17 | 1990-08-17 | Roller cutter wear detector for shield machine |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21584790A JPH07119552B2 (en) | 1990-08-17 | 1990-08-17 | Roller cutter wear detector for shield machine |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04102695A JPH04102695A (en) | 1992-04-03 |
| JPH07119552B2 true JPH07119552B2 (en) | 1995-12-20 |
Family
ID=16679258
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21584790A Expired - Lifetime JPH07119552B2 (en) | 1990-08-17 | 1990-08-17 | Roller cutter wear detector for shield machine |
Country Status (1)
| Country | Link |
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| JP (1) | JPH07119552B2 (en) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108982208B (en) * | 2018-09-27 | 2024-03-15 | 盾构及掘进技术国家重点实验室 | Pressure type shield cutter head cutter abrasion detection device and application method thereof |
| CN113756819B (en) * | 2021-09-26 | 2022-07-08 | 中铁一局集团有限公司 | Shield tunneling machine disc cutter damage judgment method |
| CN116104508B (en) * | 2023-01-17 | 2026-04-03 | 中国铁建重工集团股份有限公司 | A full-cycle management system for tunneling machine cutterhead hobs |
-
1990
- 1990-08-17 JP JP21584790A patent/JPH07119552B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04102695A (en) | 1992-04-03 |
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