TBM滚刀载荷传感器研制

测量隧道掘进机单滚刀受力,可为滚刀和刀盘设计、识别滚刀磨损以及掌子面岩体条件判断提供依据,也可为施工参数优化提供支撑.为了实时测量滚刀破岩所受三向力,研制了可替代滚刀刀箱内C型块的电阻应变式力传感器.分析了滚刀及刀箱在外力作用下的应力分布特征,基于剪切梁原理设计了传感器弹性体的结构,计算并优化了应变计安装位置的应力分布.通过搭建测试平台完成了室内标定实验,验证了传感器的可靠性.将一对研制的传感器装配于刀箱,通过调整角度进行滚刀静态加载实验,模拟并测量了滚刀破岩所受正向力和滚动力,可反映不同工况的载荷,为后续工程实际应用提供依据.