【技术实现步骤摘要】
本技术涉及刀盘可视化，尤其涉及一种常压刀盘撕裂刀或切刀可视化装置。
技术介绍
1、常压刀盘盾构机，一旦开始掘进，刀盘至掌子面区域对于作业人员来说是一个盲区，无法获取其状态的可靠信息，如果需要中途检查刀盘刀具以及掌子面状态，需要停机、将液位、带压进仓，不仅耗时耗力，且作业具有很高的风险。
2、近几年，针对刀盘刀具状态监测的技术研究一直在进行，最典型的是刀盘刀具状态检测系统，利用安装于刀具或刀盘上的传感器实时监测其状态，并通过刀盘刀具状态间接判断前方掌子面地质情况，但由于传感器作业环境异常恶劣，所以传感器的损耗和维护成本比较高，数据的可靠性也有待提高。也有安装于刀盘上的可视化装置，通过可视化装置以可视化的方式在停机过程中检查刀盘刀具以及掌子面状态，该方式更加直观。
3、如公告日为2023.05.30、公告号为3n219101341u的中国技术专利公开了常压刀盘可视化监测设备，包括壳体、伸缩组件、图像采集机构、驱动装置和控制装置，壳体内部为中空区，壳体的第一端设置有与中空区连通的第一开口；伸缩组件设置在壳体内，并且被配置为其伸出端自第一开口伸出或缩回；图像采集机构安装在伸缩组件的伸出端上。驱动装置与图像采集机构传动连接；控制装置与图像采集机构和驱动装置信号连接，控制装置被配置为控制驱动装置驱动图像采集机构从多个角度对刀盘及监测区域内的多个刀具进行图像采集。该专利设计了一种基于常压滚刀刀筒的可视化装置，借助于滚刀刀筒内滚刀安装座安装可视化装置，但装置整体较笨重、拆装比较麻烦，且只适用于配有常压滚刀刀筒的盾构机上。
技术实现思路
1、针对上述的技术问题，本技术提出一种常压刀盘撕裂刀或切刀可视化装置，用于解决现有技术中的常压刀盘可视化监测设备整体较笨重、不适用于只配置了撕裂刀或切刀刀盘的问题。
2、为了达到上述目的，本技术的技术方案是这样实现的：
3、一种常压刀盘撕裂刀或切刀可视化装置，包括用于安装在常压刀盘的撕裂刀或切刀安装口中的刀筒，刀筒前端设有图像采集机构，图像采集机构内设有摄像机、前端设有球面视窗和围绕球面视窗的防撞结构。本技术的可视化装置基于撕裂刀或切刀刀筒结构设计，安装方便，且对不同类型常压刀盘具有较强的适用性；本技术的视窗采用球面设计，内置高清摄像机，用于摄像机的防护，且摄像机可360度旋转，实现多视角观测；本技术可视化装置采用小型化、轻量化设计，且设计有防碰撞等功能，使用可靠；本技术通过改变可视化装置在刀盘上的安装位置，可实现刀盘刀具和掌子面状态的全方位可视化监测，对盾构实现安全高效掘进具有重要意义。
4、进一步地，为了保护球面视窗，所述防撞结构包括若干根设置在图像采集机构前端的防撞柱，且防撞柱沿着图像采集机构的长度方向设置。
5、进一步地，为了增加图像采集机构前方的光照强度，所述图像采集机构的侧面设有光源视窗，所述图像采集机构的前端设有透光口。
6、进一步地，为了冲洗目标以及图像采集机构，所述图像采集机构的侧面和/或前端设有冲洗部。
7、进一步地，为了分别用于向前冲洗目标、用于球面视窗的表面冲洗以及用于光源视窗的清洁，所述冲洗部包括设置在图像采集机构前端的若干冲洗头，冲洗头包括用于向前冲洗目标的第一冲洗口和用于冲洗球面视窗的第二冲洗口；所述冲洗部还包括设置在所述图像采集机构的侧面的用于冲洗光源视窗的第三冲洗口。
8、进一步地，为了变换图像采集机构的伸出长度，所述图像采集机构通过增高机构与刀筒连接。
9、进一步地，为了方便拆装，所述增高机构一端通过安装法兰与图像采集机构后端连接、另一端与刀筒连接。
10、进一步地，为了给图像采集机构电缆的引出以及给冲洗头供水，所述图像采集机构连接有穿过增高机构并伸入刀筒内的电气通道和冲洗水通道。
11、进一步地，为了使电缆和冲洗水连接至图像采集机构之外，所述刀筒远离图像采集机构的一端设有用于连接常压刀盘的刀筒法兰，刀筒法兰连接有刀筒端盖，刀筒端盖上设有电气连接件和水气连接件，电气通道通过复合电缆与电气连接件连接；冲洗水通道通过管路与水气连接件连接。
12、进一步地，为了图像的采集处理以及供水，所述电气连接件连接有外部控制箱和上位机；所述水气连接件连接有高压水源。
13、本技术的有益效果：
14、1、本技术通过设置防撞柱，沿圆周设置至少3处，用于图像采集机构与其他物体发生碰撞时，保护球面视窗不损坏；
15、2、本技术的球面视窗采用球面设计，内置高清摄像机，用于摄像机的防护，且摄像机可360度旋转，实现多视角观测；
16、3、本技术沿图像采集机构轴向设置透光孔，数量与光源数量匹配，用于增加图像采集机构前方的光照强度；通过设置光源视窗，内设高亮度光源，用于光源的防护；
17、4、本技术通过所述增高机构，一端与图像采集机构连接，另一端与刀筒相连，可以改变高度，以改变图像采集机构的伸出长度；
18、5、本技术通过冲洗口分别用于向前冲洗目标、用于球面视窗的表面冲洗以及用于光源视窗的清洁；
19、6、本技术的可视化装置基于撕裂刀或切刀刀筒结构设计，安装方便，且对不同类型常压刀盘具有较强的适用性；
20、7、本技术可视化装置采用小型化、轻量化设计，且设计有防碰撞、视窗冲洗、照明、高度变换等功能，拆装方便，使用可靠；
21、8、本技术通过改变可视化装置在刀盘上的安装位置，可实现刀盘刀具和掌子面状态的全方位可视化监测，对盾构实现安全高效掘进具有重要意义。
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1.一种常压刀盘撕裂刀或切刀可视化装置，其特征在于：包括用于安装在常压刀盘（5）的撕裂刀或切刀安装口中的刀筒（1-3），刀筒（1-3）前端设有图像采集机构（1-1），图像采集机构（1-1）内设有摄像机、前端设有球面视窗（1-1-4）和围绕球面视窗（1-1-4）的防撞结构；所述防撞结构包括若干根设置在图像采集机构（1-1）前端的防撞柱（1-1-3）。
2.根据权利要求1所述的常压刀盘撕裂刀或切刀可视化装置，其特征在于：防撞柱（1-1-3）沿着图像采集机构（1-1）的长度方向设置。
3.根据权利要求2所述的常压刀盘撕裂刀或切刀可视化装置，其特征在于：所述图像采集机构（1-1）的侧面设有光源视窗（1-1-7），所述图像采集机构（1-1）的前端设有透光口（1-1-6）。
4.根据权利要求3所述的常压刀盘撕裂刀或切刀可视化装置，其特征在于：所述图像采集机构（1-1）的侧面和/或前端设有冲洗部。
5.根据权利要求4所述的常压刀盘撕裂刀或切刀可视化装置，其特征在于：所述冲洗部包括设置在图像采集机构（1-1）前端的若干冲洗头，冲洗头包括用于向前冲洗
6.根据权利要求1~5任一项所述的常压刀盘撕裂刀或切刀可视化装置，其特征在于：所述图像采集机构（1-1）通过增高机构（1-2）与刀筒（1-3）连接。
7.根据权利要求6所述的常压刀盘撕裂刀或切刀可视化装置，其特征在于：所述增高机构（1-2）一端通过安装法兰（1-1-1）与图像采集机构（1-1）后端连接、另一端与刀筒（1-3）连接。
8.根据权利要求7所述的常压刀盘撕裂刀或切刀可视化装置，其特征在于：所述图像采集机构（1-1）连接有穿过增高机构（1-2）并伸入刀筒（1-3）内的电气通道（1-1-9）和冲洗水通道（1-1-10）。
9.根据权利要求8所述的常压刀盘撕裂刀或切刀可视化装置，其特征在于：所述刀筒（1-3）远离图像采集机构（1-1）的一端设有用于连接常压刀盘（5）的刀筒法兰（1-3-1），刀筒法兰（1-3-1）连接有刀筒端盖（1-3-2），刀筒端盖（1-3-2）上设有电气连接件（1-3-3）和水气连接件（1-3-4），电气通道（1-1-9）通过复合电缆（1-1-11）与电气连接件（1-3-3）连接；冲洗水通道（1-1-10）通过管路（1-1-12）与水气连接件（1-3-4）连接。
10.根据权利要求9所述的常压刀盘撕裂刀或切刀可视化装置，其特征在于：所述电气连接件（1-3-3）连接有外部控制箱（2）和上位机（3）；所述水气连接件（1-3-4）连接有高压水源（4）。
...【技术特征摘要】
1.一种常压刀盘撕裂刀或切刀可视化装置，其特征在于：包括用于安装在常压刀盘（5）的撕裂刀或切刀安装口中的刀筒（1-3），刀筒（1-3）前端设有图像采集机构（1-1），图像采集机构（1-1）内设有摄像机、前端设有球面视窗（1-1-4）和围绕球面视窗（1-1-4）的防撞结构；所述防撞结构包括若干根设置在图像采集机构（1-1）前端的防撞柱（1-1-3）。
2.根据权利要求1所述的常压刀盘撕裂刀或切刀可视化装置，其特征在于：防撞柱（1-1-3）沿着图像采集机构（1-1）的长度方向设置。
3.根据权利要求2所述的常压刀盘撕裂刀或切刀可视化装置，其特征在于：所述图像采集机构（1-1）的侧面设有光源视窗（1-1-7），所述图像采集机构（1-1）的前端设有透光口（1-1-6）。
4.根据权利要求3所述的常压刀盘撕裂刀或切刀可视化装置，其特征在于：所述图像采集机构（1-1）的侧面和/或前端设有冲洗部。
5.根据权利要求4所述的常压刀盘撕裂刀或切刀可视化装置，其特征在于：所述冲洗部包括设置在图像采集机构（1-1）前端的若干冲洗头，冲洗头包括用于向前冲洗目标的第一冲洗口（1-1-2）和用于冲洗球面视窗（1-1-4）的第二冲洗口（1-1-5）；所述冲洗部还包括设置在所述图像采集机构（1-1）的侧面的用于冲洗光源视窗（1-1-7）的第三冲洗口（1-1-8）。
6.根据权利...
【专利技术属性】
技术研发人员：郭俊可，张琳，黄震，冯硕，王洋滨，
申请(专利权)人：中铁工程装备集团有限公司，
类型：新型
国别省市：
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