[發明專利]盾構機自動任意分組推進控制系統

有效

• 申請號: 201410184999.X
• 申請日: 2014-05-04
• 公開（公告）號: CN104196540A
• 公開（公告）日: 2014-12-10
• 發明（設計）人: 呼瑞紅;賈連輝;張寧川;趙華;孫志洪
• 申請（專利權）人: 中鐵工程裝備集團有限公司
• 主分類號: E21D9/093
• 分類號: E21D9/093
• 代理公司: 北京東方匯眾知識產權代理事務所(普通合伙) 11296
• 代理人: 白潔

技術領域

本發明涉及盾構機領域，尤其涉及一種盾構機自動任意分組推進控制系統。?

背景技術

目前,盾構機在推進過程中會出現推進軌跡偏離施工設計軌跡的問題，更嚴重的甚至會出現工程重新設計地鐵站口位置的問題。由于盾構機設備龐大，目前盾構行業設計的推進系統在完成盾構姿態偏離后糾偏的過程需要一段較長的時間，以致回歸設計軌跡需要幾十米甚至上百米的距離。這就嚴重影響了施工的質量，加長了施工周期，降低了施工效率。?

發明內容

本發明的目的是提供一種盾構機自動任意分組推進控制系統，能夠有效地控制盾構機的推進姿態，提高施工質量、提高施工效率。?

本發明采用下述技術方案：一種盾構機自動任意分組推進控制系統，包括一組推進油缸換向控制裝置和多組推進油缸推力控制裝置，多組推進油缸推力控制裝置和一組推進油缸換向控制裝置的信號控制端與盾構機上位機連接，上位機發出信號給多組油缸推力控制裝置和一組推進油缸換向控制裝置通過調節油缸的最大推力實現盾構機推進姿態的實時調節。?

所述推進油缸換向控制裝置為換向控制閥組，包括有換向控制閥塊、電液換向閥、安全閥、第一單向閥和第二單向閥，所述電液換向閥、安全閥、第一單向閥和第二單向閥設置在油缸的液壓管路上，所述電液換向閥的信號控制端與上位機連接。?

所述的油缸推力控制裝置為推力控制閥組，包括有油缸推力控制閥塊、第一?兩通插裝閥、第二兩通插裝閥、比例減壓閥、電磁球閥、第三單向閥、卸荷閥、壓力傳感器，所述的第一兩通插裝閥、第二兩通插裝閥、比例減壓閥、電磁球閥、單向閥、卸荷閥設置在油缸的液壓管路上，所述的電磁球閥、第一兩通插裝閥、第二兩通插裝閥、比例減壓閥的信號控制端與上位機連接，壓力傳感器設置在各控制油缸動作的閥塊出口側，壓力傳感器的信號輸出端與上位機連接。?

所述的上位機通過比例減壓閥單獨對每一根油缸推力進行控制或聯合控制所有油缸推力。?

所述的上位機通過比例減壓閥單獨對每一根油缸推力進行控制時計算每根油缸的推力設定值如下所述：?

上位機與導向系統結合，測得偏差角θ以及偏差距離L，偏差角θ是盾構機實際軌跡點與隧道設計軌跡點連線與中垂線的夾角；偏差距離L是設計軌跡中心與實際推進軌跡中心之間的連線的長度，設定每根油缸的角度θ_n；?

即：T₁到T₁₆分別對應θ₁到θ₁₆；T₁到T₁₆是每根油缸的壓力實時監測值；?

θ₁＝0°θ₂＝22.5°θ₃＝45°θ₄＝67.5°……θ₁₆＝337.5°；?

計算：的值，當時是每根油缸的角度與偏差角θ的差值；?

計算每根油缸的推力設定值P_n：

其中p:此地質條件下，推進壓力的平均值，與推進速度有關，此值是個經驗值，隧道施工人員根據施工經驗得到；?

p*:調整的最大差值，為經驗值；?

P^*_n:抵消盾體自重，固定值。?

本發明采用了推進油缸控制裝置和推進油缸換向控制裝置，當盾構姿態偏離設計姿態時，通過兩裝置聯合盾構機上位機調節部分或全部推進油缸的?推力來有效、快速調節盾構機的姿態，實現盾構機精確的沿著設計軌跡進行推進。自動任意分組推進控制系統可以有效的控制盾構機的推進姿態，對盾構機姿態調整有很大幫助，能夠提高施工質量，提高施工效率。?

其中每根油缸的動作與推力可實現聯合控制和單獨實行獨立控制兩種模式，更加有助于盾構施工中對盾構機姿態的調節。?

附圖說明

圖1為本發明的結構示意圖；?

圖2為本發明中盾構姿態調節示意圖。?

具體實施方式

如圖1所示，本發明公開了一種盾構機自動任意分組推進控制系統(油缸控制可以任意分組)，包括多組推進油缸推力控制裝置和一組推進油缸換向控制裝置，多組推進油缸推力控制裝置和一組推進油缸換向控制裝置的信號控制端與盾構機上位機連接，上位機發出信號給多組油缸推力控制裝置和一組推進油缸換向控制裝置，通過調節油缸的最大推力實現盾構機推進姿態的實時調節。?