一种实时状态监测的盾尾刷的制作方法

1.本实用新型涉及盾构机技术领域，特别涉及一种实时状态监测的盾尾刷。


背景技术：

2.盾构机，全名叫盾构隧道掘进机，是一种隧道掘进的专用工程机械，现代盾构掘进机集光、机、电、液、传感、信息技术于一体，具有开挖切削土体、岩石、输送土碴、拼装隧道衬砌、测量导向纠偏等功能，涉及地质、土木、机械、力学、液压、电气、控制、测量等多门学科技术，而且要按照不同的地质进行“量体裁衣”式的设计制造，可靠性要求极高。盾构掘进机已广泛用于地铁、铁路、公路、市政、水电等隧道工程。
3.盾尾刷是防止盾构机尾部渗入泥水的部件，一般有钢板刷和钢丝刷两种。其中钢丝刷是由很多波浪形钢丝折叠形成的主要密封部分呈现网状的盾尾刷。钢丝刷注入油脂后，油脂会吸附于钢丝网络内，工作时油在钢丝刷与盾构机内壁产生油封，这样就可防止液体进入盾构机内。盾尾刷是一种易损件。随着盾构机的运行，盾尾刷会不断磨损，当其磨损到一定程度时，其长度就不足以让油脂保持原位，密封就会失效。
4.中国专利cn113279770a披露了一种具有磨损感应功能的盾尾刷，其中设有紧贴钢丝刷组的磨损感应电路，其使用原理是通过导电线路是否被磨断判断盾尾刷是否需要更换，并在附图中给出了一种导电线路的设置方式——u形结构，但是实际应用中这种结构会存在一些不足。因为盾尾刷在使用工况下会被压成弧形，受到冲击最严重的位置不是在毛刷的末端，而是弧形的中部，可上述技术方案中盾尾刷的中间其实没有导电线路，这会导致盾尾刷的磨损虽然已经达到了临界点，但导电线路还没有被磨断，继而不能准确表征盾尾刷已经需要更换。
5.因此有必要改进技术方案来解决以上问题。


技术实现要素：

6.本实用新型的主要目的在于提供一种实时状态监测的盾尾刷，能够让盾尾刷实时状态监测更加准确。
7.本实用新型通过如下技术方案实现上述目的：一种实时状态监测的盾尾刷，包括依次叠压的底板、下折弯板、钢丝刷组、上折弯板和盖板，所述下折弯板和所述上折弯板均往背对所述底板的一侧翘起，所述底板与所述盖板通过若干连接件固定，所述上折弯板与所述盖板之间还设有柔性电路板和外护板，所述柔性电路板被夹紧于所述上折弯板与所述外护板之间，所述柔性电路板上设有不与所述上折弯板和所述外护板产生导电连接的磨断检测回路，所述磨断检测回路包含至少一个s形转折的蛇形段和位于所述蛇形段两端的引线段，所述蛇形段位于所述柔性线路板的一块矩形区域内，所述引线段用来连接报警装置。
8.具体的，所述柔性电路板上设有多个互不连通的磨断检测回路，不同磨断检测回路的蛇形段处于不同的矩形区域内。
9.进一步的，所述柔性电路板包括紧贴所述上折弯板的绝缘底面以及包围于所述磨
断检测回路外的绝缘凸面，所述绝缘凸面的高度高于所述磨断检测回路的线高。
10.进一步的，所有引线段引出于一根电缆，所述电缆的尾部设有用来与盾构机上线路进行对接的接头，所述底板上设有供所述电缆穿过的缺口。
11.进一步的，所述底板在靠近所述下折弯板的一面还设有支撑板。
12.本实用新型技术方案的有益效果是：
13.本实用新型利用蛇形段提高了柔性电路板的线路密度，不管是盾尾刷宽度的中间被磨穿还是两侧被磨穿都能引起磨断检测回路断开，继而触发报警，能够更灵敏准确地表征磨损状态，使盾尾刷的有效使用时长达到最理想的状况。
附图说明
14.图1为实施例盾尾刷在盾构机机壳上安装示意图；
15.图2为实施例盾尾刷的反向视角的立体图；
16.图3为柔性电路板、上折弯板与电缆的位置关系图；
17.图4为图3中a位置的局部放大图；
18.图5为上折弯板、柔性电路板与外护板的局部叠构图。
19.图中数字表示：
20.1-底板，11-缺口；
21.2-下折弯板；
22.3-钢丝刷组；
23.4-上折弯板；
24.5-盖板；
25.6-连接件；
26.7-柔性电路板，71a-第一磨断检测回路，71b-第二磨断检测回路，71c-第三磨断检测回路，71d-第四磨断检测回路，711-蛇形段，712-引线段，72-绝缘底面，73-绝缘凸面，74-电缆，75-接头；
27.8-外护板；
28.9-支撑板；
29.10-盾构机机壳。
具体实施方式
30.下面结合具体实施例对本实用新型作进一步详细说明。
31.实施例：
32.如图1至图5所示，一种实时状态监测的盾尾刷，包括依次叠压的底板1、下折弯板2、钢丝刷组3、上折弯板4和盖板5，下折弯板2和上折弯板4均往背对底板1的一侧翘起，底板1与盖板5通过若干连接件6固定，上折弯板4与盖板5之间还设有柔性电路板7和外护板8，柔性电路板7被夹紧于上折弯板4与外护板8之间，柔性电路板7上设有不与上折弯板4和外护板8产生导电连接的第一磨断检测回路71a，第一磨断检测回路71a包含至少一个s形转折的蛇形段711和位于蛇形段711两端的引线段712，蛇形711段位于柔性线路板7的一块矩形区域内，引线段712用来连接报警装置。报警装置可以设置在盾构机内，这样不会在盾尾刷磨
损以后一起损坏。上折弯板4与外护板8一般为金属材料，所以必须要不能与磨断检测回路导通，否则会因为短路而起不到磨断报警的作用。蛇形段711提高了柔性电路板7的线路密度，不管是盾尾刷宽度的中间被磨穿还是两侧被磨穿都能引起磨断检测回路断开，继而触发报警，能够更灵敏准确地表征磨损状态，使盾尾刷的有效使用时长达到最理想的状况。
33.如图3和图4所示，柔性电路板7上设有多个互不连通的磨断检测回路(第一磨断检测回路71a、第二磨断检测回路71b、第三磨断检测回路71c、第四磨断检测回路71d)，不同磨断检测回路的蛇形段712处于不同的矩形区域内。图上为左侧的外护板8保留，右侧的外护板隐藏而露出柔性电路板7的状态。当柔性电路板7上具有多个磨断检测回路时，每磨断一个磨断检测回路都会输出一个报警信号，这样工作人员可以更清楚地掌握盾尾刷的磨损进度。
34.如图4和图5所示，柔性电路板7包括紧贴上折弯板4的绝缘底面72以及包围于磨断检测回路外的绝缘凸面73，绝缘凸面73的高度高于磨断检测回路的线高。绝缘底面72是为了避免磨断检测回路与上折弯板4产生电连接，绝缘凸面73是为了避免磨断检测回路与外护板8产生电连接。绝缘凸面73的上表面与绝缘底面72的背面是平行关系，这样可以让上折弯板4与外护板8之间有稳定的间隔距离以收容磨断检测回路(图中为第一磨断检测回路71a)的线路。这里的应用环境中磨断检测回路可以是单回路方案，也可以是多回路方案。
35.如图1至图3所示，所有引线段712引出于一根电缆74，电缆74的尾部设有用来与盾构机上线路进行对接的接头75，底板1上设有供电缆74穿过的缺口11。这样每个盾尾刷上不用配备报警装置，而是通过接头75连接到盾构机壳体10上，然后可以进一步连接到驾驶室。电缆74将引出的电线汇成一股，防止挖隧道时的撞击令其散乱。
36.如图1和图2所示，底板1在靠近下折弯板2的一面还设有支撑板11。电缆74实际上被支撑板9、盾构机壳体10和缺口11包围在其中，避免了电缆74被拉动而导致接口75松脱。
37.以上所述的仅是本实用新型的一些实施方式。对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。