[實(shí)用新型]盾構(gòu)機(jī)自動(dòng)任意分組推進(jìn)控制系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201420223279.5
• 申請(qǐng)日: 2014-05-04
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN203867578U
• 公開(kāi)（公告）日: 2014-10-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 呼瑞紅;賈連輝;張寧川;趙華;孫志洪
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 中鐵工程裝備集團(tuán)有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): E21D9/093
• 分類(lèi)號(hào): E21D9/093
• 代理公司: 北京東方匯眾知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11296
• 代理人: 白潔

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及盾構(gòu)機(jī)領(lǐng)域，尤其涉及一種盾構(gòu)機(jī)自動(dòng)任意分組推進(jìn)控制系統(tǒng)。

背景技術(shù)

目前,盾構(gòu)機(jī)在推進(jìn)過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)推進(jìn)軌跡偏離施工設(shè)計(jì)軌跡的問(wèn)題，更嚴(yán)重的甚至?xí)霈F(xiàn)工程重新設(shè)計(jì)地鐵站口位置的問(wèn)題。由于盾構(gòu)機(jī)設(shè)備龐大，目前盾構(gòu)行業(yè)設(shè)計(jì)的推進(jìn)系統(tǒng)在完成盾構(gòu)姿態(tài)偏離后糾偏的過(guò)程需要一段較長(zhǎng)的時(shí)間，以致回歸設(shè)計(jì)軌跡需要幾十米甚至上百米的距離。這就嚴(yán)重影響了施工的質(zhì)量，加長(zhǎng)了施工周期，降低了施工效率。

發(fā)明內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的是提供一種盾構(gòu)機(jī)自動(dòng)任意分組推進(jìn)控制系統(tǒng)，能夠有效地控制盾構(gòu)機(jī)的推進(jìn)姿態(tài)，提高施工質(zhì)量、提高施工效率。

本實(shí)用新型采用下述技術(shù)方案：一種盾構(gòu)機(jī)自動(dòng)任意分組推進(jìn)控制系統(tǒng)，包括一組推進(jìn)油缸換向控制裝置和多組推進(jìn)油缸推力控制裝置，多組推進(jìn)油缸推力控制裝置和一組推進(jìn)油缸換向控制裝置的信號(hào)控制端與盾構(gòu)機(jī)上位機(jī)連接，上位機(jī)發(fā)出信號(hào)給多組油缸推力控制裝置和一組推進(jìn)油缸換向控制裝置通過(guò)調(diào)節(jié)油缸的最大推力實(shí)現(xiàn)盾構(gòu)機(jī)推進(jìn)姿態(tài)的實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)。

所述推進(jìn)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(shè)置在油缸的液壓管路上，所述電液換向閥的信號(hào)控制端與上位機(jī)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(shè)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(hào)控制端與上位機(jī)連接，壓力傳感器設(shè)置在各控制油缸動(dòng)作的閥塊出口側(cè)，壓力傳感器的信號(hào)輸出端與上位機(jī)連接。

所述的上位機(jī)通過(guò)比例減壓閥單獨(dú)對(duì)每一根油缸推力進(jìn)行控制或聯(lián)合控制所有油缸推力。

所述的上位機(jī)通過(guò)比例減壓閥單獨(dú)對(duì)每一根油缸推力進(jìn)行控制時(shí)計(jì)算每根油缸的推力設(shè)定值如下所述：

上位機(jī)與導(dǎo)向系統(tǒng)結(jié)合，測(cè)得偏差角θ以及偏差距離L，偏差角θ是盾構(gòu)機(jī)實(shí)際軌跡點(diǎn)與隧道設(shè)計(jì)軌跡點(diǎn)連線與中垂線的夾角；偏差距離L是設(shè)計(jì)軌跡中心與實(shí)際推進(jìn)軌跡中心之間的連線的長(zhǎng)度，設(shè)定每根油缸的角度θ_n；

即：T₁到T₁₆分別對(duì)應(yīng)θ₁到θ₁₆；T₁到T₁₆是每根油缸的壓力實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)值；

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

計(jì)算：的值，當(dāng)時(shí)是每根油缸的角度與偏差角θ的差值；

計(jì)算每根油缸的推力設(shè)定值P_n：

其中p:此地質(zhì)條件下，推進(jìn)壓力的平均值，與推進(jìn)速度有關(guān)，此值是個(gè)經(jīng)驗(yàn)值，隧道施工人員根據(jù)施工經(jīng)驗(yàn)得到；

p*:調(diào)整的最大差值，為經(jīng)驗(yàn)值；

P^*_n:抵消盾體自重，固定值。

本實(shí)用新型采用了推進(jìn)油缸控制裝置和推進(jìn)油缸換向控制裝置，當(dāng)盾構(gòu)姿態(tài)偏離設(shè)計(jì)姿態(tài)時(shí)，通過(guò)兩裝置聯(lián)合盾構(gòu)機(jī)上位機(jī)調(diào)節(jié)部分或全部推進(jìn)油缸的推力來(lái)有效、快速調(diào)節(jié)盾構(gòu)機(jī)的姿態(tài)，實(shí)現(xiàn)盾構(gòu)機(jī)精確的沿著設(shè)計(jì)軌跡進(jìn)行推進(jìn)。自動(dòng)任意分組推進(jìn)控制系統(tǒng)可以有效的控制盾構(gòu)機(jī)的推進(jìn)姿態(tài)，對(duì)盾構(gòu)機(jī)姿態(tài)調(diào)整有很大幫助，能夠提高施工質(zhì)量，提高施工效率。

其中每根油缸的動(dòng)作與推力可實(shí)現(xiàn)聯(lián)合控制和單獨(dú)實(shí)行獨(dú)立控制兩種模式，更加有助于盾構(gòu)施工中對(duì)盾構(gòu)機(jī)姿態(tài)的調(diào)節(jié)。

附圖說(shuō)明

圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本實(shí)用新型中盾構(gòu)姿態(tài)調(diào)節(jié)示意圖。

具體實(shí)施方式

如圖1所示，本實(shí)用新型公開(kāi)了一種盾構(gòu)機(jī)自動(dòng)任意分組推進(jìn)控制系統(tǒng)(油缸控制可以任意分組)，包括多組推進(jìn)油缸推力控制裝置和一組推進(jìn)油缸換向控制裝置，多組推進(jìn)油缸推力控制裝置和一組推進(jìn)油缸換向控制裝置的信號(hào)控制端與盾構(gòu)機(jī)上位機(jī)連接，上位機(jī)發(fā)出信號(hào)給多組油缸推力控制裝置和一組推進(jìn)油缸換向控制裝置，通過(guò)調(diào)節(jié)油缸的最大推力實(shí)現(xiàn)盾構(gòu)機(jī)推進(jìn)姿態(tài)的實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)。