基于脉冲涡流的TBM盘形滚刀磨损检测方法

摘要：

为保障TBM高效安全运行,提出一种脉冲涡流检测(PECT)的刀圈径向磨损量无损检测方法.先基于Maxwell时变电磁场理论建立有限元模型,采用控制变量法探究线圈高度、内半径和外半径3个激励线圈参数的优化策略;再搭建刀圈径向梯度化磨损量无损检测有限元模型,研究刀圈径向磨损量与前期电压信号积分值的映射关系,提取可连续反映刀圈磨损程度的特征量,并研究不同提离距离下刀圈径向磨损量与特征量的映射关系.结果表明:在给定激励线圈外半径取值的前提下合理调节内半径取值,可最大程度兼顾对激励线圈高分辨率、强耦合程度的要求;检测线圈与刀圈的最远距离为64 mm,在满足48.26 cm刀圈最大径向磨损量为35 mm的基础上保留了29 mm余量,比传统涡流检测的最远提离距离提高了83％;该方法提高了探头远距离检测能力,保障了探头安装空间,同时显著降低了探头被岩碴刮擦损伤的风险.

关键词：全断面岩石隧道掘进机(TBM)、盘形滚刀、脉冲涡流检测、线圈参数优化、刀圈径向磨损量

所属期刊栏目：44

分类号：U455.31;TP216(隧道工程)

资助基金：国家自然科学基金;国家自然科学基金;国家自然科学基金;湖南省科技创新计划项目;湖南省自然科学基金面上项目;湖南省教育厅科学研究优秀青年项目;江西省教育厅科学技术研究重点项目;合肥通用机械研究院有限公司项目

在线出版日期：2023-06-13（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：122-129