[實用新型]掘進機用管片拼裝機旋轉控制裝置

有效

• 申請號: 201320432899.5
• 申請日: 2013-07-18
• 公開（公告）號: CN203347808U
• 公開（公告）日: 2013-12-18
• 發明（設計）人: 程永亮;劉軍軍;邵濟舟;梅勇兵;程曉曉;鐘晴
• 申請（專利權）人: 中國鐵建重工集團有限公司
• 主分類號: E21D11/40
• 分類號: E21D11/40
• 代理公司: 北京聿宏知識產權代理有限公司 11372
• 代理人: 吳大建;劉華聯

技術領域

本實用新型屬于掘進機技術領域，具體涉及一種掘進機用管片拼裝機旋轉控制裝置。

背景技術

通過掘進設備挖掘的隧道，為防止其在周圍土壤壓力下內縮變形，需要使用鋼筋混凝土管片進行實時襯砌。進行襯砌操作的設備可統稱為管片拼裝機。管片拼裝機需沿隧道圓周順逆方向至少各旋轉180°才可達到襯砌的要求。目前使用中要求一般能夠達到±200°。

管片拼裝機的旋轉是通過齒輪嚙合傳動實現的。旋轉角度的控制主要有兩種方法。第一種方法是對最大可回轉角度定點控制，這種方法成本低，但需要有特定的保護措施，防止限位失效造成損失。第二種方法是對角度進行實時控制。這種方法一般采用整套的編碼器結構，可以實現實時角度控制，但成本相對較高且需要給出特定的安裝位置。

實用新型內容

本實用新型所要解決的技術問題是，提供一種掘進機用管片拼裝機旋轉控制裝置，該裝置不僅能實現對管片拼裝機旋轉角度的實時控制，而且結構簡單、成本低。

針對該技術問題，采用的技術解決方案是，提供一種具有以下結構的掘進機用管片拼裝機旋轉控制裝置，包括：設在管片拼裝機的移動架上的用于復位歸零的第二感應元件和兩個用于判斷正反轉的第一感應元件，所述第二感應元件與兩個第一感應元件共同用于判斷檢測齒輪的實時轉動角度。

與現有技術相比，本實用新型的掘進機用管片拼裝機旋轉控制裝置具有以下優點。本實用新型的控制裝置通過設置兩個判斷正反轉的第一感應元件，根據兩個第一感應元件輸出的波形圖來判斷管片拼裝機的正反旋轉方向，并通過兩個第一感應元件的輸出波形圖來數檢測齒輪轉過的齒數n，根據公式（n/N*360°），可以計算管片拼裝機實時的角度，其中N為表示檢測齒輪所有的齒數。通過控制實時的角度來實現對管片拼裝機的旋轉角度的控制。而且與現有技術的采用整套的編碼器結構相比，不僅結構較簡單，成本也更低。

作為本實用新型的裝置的一種改進，所述第二感應元件為接觸式傳感器，所述第一感應元件為非接觸式傳感器。設置第一感應元件為非接觸式傳感器，在有輪齒經過第一感應元件時均有信號產生。設置第二感應元件為接觸式傳感器在轉動一圈后輪齒上的信號碰觸到第二感應元件，第二感應元件才清零。第二感應元件和第一感應元件設置不同，以方便區分和避免互相干涉。

作為本實用新型的裝置的一種優選，所述第一感應元件為磁感應式傳感器，所述與磁感應式傳感器產生作用的感應塊設在檢測齒輪的每個齒上。檢測齒輪轉動時，每個輪齒均對應傳遞一個信號給第一感應元件。

作為本實用新型的裝置的另一種優選，所述第一感應元件為接近傳感器。接近傳感器技術成熟，安裝方便。

作為本實用新型的裝置的還有一種優選，所述兩個第一感應元件設在移動架對應檢測齒輪的節圓的位置。節圓的位置齒厚和齒槽寬相等，能保證兩個第一感應元件輸出的波形圖比較規則，容易計算齒數。

作為本實用新型的裝置的還有一種優選，所述兩個第一感應元件的間距為檢測齒輪的齒距P的0.25E倍，其中E為正奇數。兩個第一感應元件的間距為檢測齒輪的齒距P的0.25E倍時，能保證其中一個第一感應元件對應輪齒時，另一個第一感應元件對應齒槽。若是用1代表輪齒，0代表齒槽，則其中一個第一感應元件輸出的為1時，另一個輸出為0，方便判斷正反向。

作為本實用新型的裝置的還有一種優選，兩個第一感應元件的間距為齒距P的1.75倍，兩個第一感應元件的相位相差90°。兩個第一感應元件輸出的波形都比較完整，容易計算。

附圖說明

圖1所示是本實用新型掘進機用管片拼裝機旋轉控制裝置的工作原理圖。

圖2所示是對應圖1中的原理圖的波形圖。

圖3所示是本實用新型掘進機用管片拼裝機旋轉控制裝置的一種具體實施例。

圖4所示是圖3的A-A剖視圖。

圖中所示：1、第二感應元件，2、第一感應元件，3、檢測齒輪，4、驅動齒輪，5、回轉架，6、回轉支承，7、移動架，8、減速機。

具體實施方式

下面結合附圖和具體實施例對本實用新型作進一步說明。

如圖1和圖2所示為本實用新型的掘進機用管片拼裝機旋轉控制裝置的工作原理圖和對應波形圖。本實用新型的掘進機用管片拼裝機旋轉控制裝置在工作時，包括以下操作步驟：

通過設在管片拼裝機的移動架7上的兩個第一感應元件2輸出的波形圖來分別判斷管片拼裝機的正反旋轉方向；

通過兩個第一感應元件2輸出的波形圖來計算設在管片拼裝機的回轉支承6上的檢測齒輪3所轉過的齒數，以及