滚刀是TBM盾构机在地下隧道掘进过程中,承担破岩任务的主要工具。其滚刀刀圈的磨损是施工过程中无法避免的情况,当滚刀发生严重磨损时,需及时更换滚刀以保证TBM运行正常。因此,如何准确地检测工作状态中滚刀的磨损情况,帮助施工人员掌握合适的换刀时机显得尤为重要。TBM运行过程中的滚刀磨损量检测系统研究已成为目前TBM掘进技术的一个主要研究方向。本文为此设计了一种基于位移传感器的滚刀磨损量检测系统,对掘进过程中的滚刀磨损量进行在线检测,通过分析检测数据,为施工人员换刀提供有力参考,以提高TBM工作的效率和安全性。本文在分析了系统的恶劣环境、TBM滚刀基本结构、工作原理以及在破岩过程中可能出现的磨损失效形式后,设计电感式接近传感器作为检测系统的探测装置。由于传感器检测同一被测金属物,探测距离不变,检测系统通过MCU驱动直线位移平台控制传感器探测头接近或远离滚刀刀圈,在其运动过程中捕获传感器输出的开关信号,记录此时直线位移平台的相对位移。然后建立理论模型,将滚刀磨损量转换为检测系统内部位移平台的相对位移量,接着分析相应位移平台的位移量,得到TBM滚刀的磨损情况,从而实现对滚刀磨损量的在线检测。论文首先对TBM滚刀检测系统的硬件模块以及软件模块进行设计,然后对其核心器件电感式接近开关传感器的迟滞特性进行分析,通过建立数学模型提出了 TBM滚刀磨损量检测策略。最后通过实验分析,验证了检测系统检测原理的有效性,并且得出检测系统的检测精度满足实际使用要求的结论。