[發明專利]用于鏈刀式連續墻設備軌跡跟蹤行走的控制系統及方法

有效

• 申請號: 201210067394.3
• 申請日: 2012-03-15
• 公開（公告）號: CN102561438A
• 公開（公告）日: 2012-07-11
• 發明（設計）人: 鄒今檢;蔡志山;方雙普
• 申請（專利權）人: 中國鐵建重工集團有限公司
• 主分類號: E02F5/06
• 分類號: E02F5/06;E02D29/02;E02D17/04
• 代理公司: 長沙新裕知識產權代理有限公司 43210
• 代理人: 劉熙

技術領域

本發明屬于基坑施工機械裝置及施工方法，具體涉及一種用于鏈刀式連續墻設備軌跡跟蹤行走的控制系統及方法。

背景技術

近年來鏈刀式連續墻設備施工由于施工時振動小、噪音低、質量可靠、經濟效益高、成墻剛度大、適用地層范圍廣等優點在我國各類深基坑施工中得到了廣泛的應用。鏈刀式連續墻設備在正常施工成墻行走過程中，鏈刀側深入地下最深達60m，設備本身重力及阻抗扭矩的逐漸增大將使得設備失去平衡、偏離預定的成墻方向，且隨著設備不斷前進，偏離量會不斷累加將直接影響整個連續墻工程的質量，所以在設備前進過程中必須隨時對行進方向進行調節。現有鏈刀式連續墻設備行走控制技術僅停留在人為手動調節方式，無法實現自動控制和高精度的要求，專利CN?101818474A涉及的控制方法僅適用于在路面行走的常規設備，該專利所涉及的系統是通過檢測地磁磁場強度來判斷設備的方向，但地磁磁場強度較弱、易受外界環境干擾，誤差較大，且其控制系統為開環控制系統，精度要求無法達到深基坑工程所要求的±25mm允許偏差。為解決上述在深基坑開挖中成墻設備的精確度，本發明提出了一種鏈刀式連續墻改進的控制系統及方法，它能有效的控制重載設備的行走，并達到工程質量所要求的精確度。

發明內容

本發明的目的是提供一種結構簡單，控制可靠，精度高的用于鏈刀式連續墻設備軌跡跟蹤行走的控制系統及方法。

實現本發明目的采用的技術方案如下：

本發明提供的用于鏈刀式連續墻設備軌跡跟蹤行走的控制系統包括設置在鏈刀式連續墻設備上的：

上位機；

位于前、后部位的前距離傳感器和后距離傳感器；

設在左、右馬達上的左馬達速度傳感器和右馬達速度傳感器；

與所述前距離傳感器、后距離傳感器、左馬達速度傳感器、右馬達速度傳感器、左馬達、右馬達和上位機連接的控制器。

所述前距離傳感器、后距離傳感器分別安裝于鏈刀式連續墻設備上刀架連接座的前、后端。

本發明提供的用于鏈刀式連續墻設備軌跡跟蹤行走的控制方法，包括以下步驟：

步驟一、在沿鏈刀式連續墻設備的預定運行軌跡的一側設置一參照物；

步驟二、當控制器檢測到上位機的自動行走控制信號時，控制鏈刀式連續墻設備的左、右馬達轉動控制鏈刀式連續墻設備沿預定運行軌跡行走；

步驟三、利用設置在鏈刀式連續墻設備車體前側和后側上的前距離傳感器和后距離傳感器檢測車體前側和后側與參照物之間的距離信號；

步驟四、由控制器判斷車體前側和后側與參照物的距離差值是否為0；若為0，轉向步驟五，否則，轉向步驟六；

步驟五、由控制器判斷車體上的前、后距離傳感器檢測到的距離是否與上位機的設定值相同；若相同，轉向步驟七；否則，轉向步驟六；

步驟六、調整左、右馬達轉速，轉向步驟三；

步驟七、所述鏈刀式連續墻設備繼續沿預定運行軌跡行走。

本發明優點在于：

1.結構簡單，造價低廉，容易實現。

2.方向檢測精確，為后續高精確度方向調整提供有力保證。

3.通過對馬達速度的反饋形成閉環控制系統，精確度高，能達到深基坑成墻的高質量要求。

4.實現了自動控制，降低了操作人員勞動強度，有效提高了工作效率。

下面結合附圖進一步說明本發明的技術方案。

附圖說明

圖1是應用本發明控制系統的鏈刀式連續墻設備的示意圖。

圖2是本發明控制系統的結構框圖。

圖3是鏈刀式連續墻設備行走示意圖。

圖4是本發明控制方法的流程圖。

具體實施方式

參見圖1-圖4，本發明提供的用于鏈刀式連續墻設備軌跡跟蹤行走的控制系統包括：上機位8、控制器7、前距離傳感器1、后距離傳感器2、左馬達3及設在其上的左馬達速度傳感器4、右馬達5及設在其上的右馬達速度傳感器6，前距離傳感器1、后距離傳感器2、左馬達3、右馬達5、左馬達速度傳感器4、右馬達速度傳感器6和上位機8均與控制器7連接。