[發(fā)明專利]一種土壓平衡盾構(gòu)機(jī)、一種土壓平衡盾構(gòu)機(jī)控制系統(tǒng)及其控制方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810259272.1
• 申請日: 2018-03-27
• 公開（公告）號: CN110306994A
• 公開（公告）日: 2019-10-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 程永亮;彭正陽;孫雪豐;蔡杰;楊連花;陳慶賓
• 申請（專利權(quán)）人: 中國鐵建重工集團(tuán)股份有限公司
• 主分類號: E21D9/08
• 分類號: E21D9/08;E21D9/12;E21D9/093
• 代理公司: 北京集佳知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 羅滿

1.一種土壓平衡盾構(gòu)機(jī)，其特征在于，包括盾構(gòu)機(jī)本體(1)和設(shè)于盾構(gòu)機(jī)本體(1)上的推進(jìn)油缸(2)，所述盾構(gòu)機(jī)本體(1)前部設(shè)有刀盤(3)，所述刀盤(3)上連接有主驅(qū)動(dòng)(4)，所述盾構(gòu)機(jī)本體(1)上還設(shè)有大螺旋輸送機(jī)(5)和小螺旋輸送機(jī)(6)，所述大螺旋輸送機(jī)(5)和所述小螺旋輸送機(jī)(6)的前端均分別與所述盾構(gòu)機(jī)本體(1)的土倉(7)連接，用于輸出所述土倉(7)內(nèi)的渣土。

2.一種土壓平衡盾構(gòu)機(jī)控制系統(tǒng)，其特征在于，包括數(shù)據(jù)輸入模塊、數(shù)據(jù)處理模塊和控制模塊，

所述數(shù)據(jù)輸入模塊用于輸入掘進(jìn)參數(shù)；

所述數(shù)據(jù)處理模塊用于根據(jù)輸入的掘進(jìn)參數(shù)得出刀盤(3)轉(zhuǎn)速和推進(jìn)油缸(2)的推進(jìn)速度，并進(jìn)一步擬合得出大螺旋輸送機(jī)(5)的轉(zhuǎn)速和小螺旋輸送機(jī)(6)的轉(zhuǎn)速；

所述控制模塊用于輸出大螺旋輸送機(jī)(5)和小螺旋輸送機(jī)(6)的速度控制信號，并控制大螺旋輸送機(jī)(5)和小螺旋輸送機(jī)(6)的轉(zhuǎn)速，實(shí)現(xiàn)對土倉(7)內(nèi)輸出渣土量的控制。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的土壓平衡盾構(gòu)機(jī)控制系統(tǒng)，其特征在于，所述數(shù)據(jù)處理模塊包括第一數(shù)據(jù)處理模塊和第二數(shù)據(jù)處理模塊，所述第一數(shù)據(jù)處理模塊用于擬合得出所述大螺旋輸送機(jī)(5)的轉(zhuǎn)速，所述第二數(shù)據(jù)處理模塊用于擬合得出所述小螺旋輸送機(jī)(6)的轉(zhuǎn)速。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的土壓平衡盾構(gòu)機(jī)控制系統(tǒng)，其特征在于，所述控制模塊包括第一控制模塊和第二控制模塊，所述第一控制模塊連接所述第一數(shù)據(jù)處理模塊，用于控制所述大螺旋輸送機(jī)(5)的轉(zhuǎn)速，所述第二控制模塊連接所述第二數(shù)據(jù)處理模塊，用于控制所述小螺旋輸送機(jī)(6)的轉(zhuǎn)速。

5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的土壓平衡盾構(gòu)機(jī)控制系統(tǒng)，其特征在于，還包括檢測模塊和第一比較模塊，所述檢測模塊用于檢測實(shí)際土壓值，所述第一比較模塊用于將檢測的實(shí)際土壓值與預(yù)設(shè)土壓值進(jìn)行比較，所述第一比較模塊連通所述控制模塊。

6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的土壓平衡盾構(gòu)機(jī)控制系統(tǒng)，其特征在于，還包括檢測模塊和第一比較模塊，所述檢測模塊用于檢測實(shí)際土壓值，所述第一比較模塊用于將檢測的實(shí)際土壓值與預(yù)設(shè)土壓值進(jìn)行比較，所述第一比較模塊分別連接所述第一控制模塊和所述第二控制模塊。

7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的土壓平衡盾構(gòu)機(jī)控制系統(tǒng)，其特征在于，還包括第二比較模塊，所述第二比較模塊用于將當(dāng)前掘進(jìn)參數(shù)與上一次停機(jī)前的掘進(jìn)參數(shù)進(jìn)行比較，所述第二比較模塊分別連接所述數(shù)據(jù)處理模塊和所述控制模塊。

8.一種土壓平衡盾構(gòu)機(jī)控制方法，其特征在于，采用了權(quán)利要求2至權(quán)利要求7任意一項(xiàng)所述的土壓平衡盾構(gòu)機(jī)系統(tǒng)，包括如下步驟，

預(yù)設(shè)土壓的目標(biāo)值；

根據(jù)預(yù)設(shè)土壓值計(jì)算刀盤轉(zhuǎn)速和推進(jìn)速度；

并計(jì)算出大螺旋輸送機(jī)的渣土輸出量和轉(zhuǎn)速，以及小螺旋輸送機(jī)的渣土輸出量和轉(zhuǎn)速；

調(diào)節(jié)大螺旋輸送機(jī)的轉(zhuǎn)速直至達(dá)到計(jì)算出的大螺旋輸送機(jī)的轉(zhuǎn)速，調(diào)節(jié)小螺旋輸送機(jī)的轉(zhuǎn)速直至達(dá)到計(jì)算出的小螺旋輸送機(jī)的轉(zhuǎn)速。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的土壓平衡盾構(gòu)機(jī)控制方法，其特征在于，檢測開挖面或土倉內(nèi)的實(shí)際土壓值，并計(jì)算實(shí)際土壓值與預(yù)設(shè)土壓值之間的差值，

當(dāng)差值大于規(guī)定值時(shí)，調(diào)節(jié)大螺旋輸送機(jī)的轉(zhuǎn)速，直至實(shí)際土壓值達(dá)到預(yù)設(shè)土壓值；

當(dāng)差值小于或等于規(guī)定值時(shí)，調(diào)節(jié)小螺旋輸送機(jī)的轉(zhuǎn)速，直至實(shí)際土壓值達(dá)到預(yù)設(shè)土壓值。

10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的土壓平衡盾構(gòu)機(jī)控制方法，其特征在于，將啟動(dòng)時(shí)的掘進(jìn)參數(shù)與上一次停機(jī)時(shí)的掘進(jìn)參數(shù)進(jìn)行比較，

當(dāng)啟動(dòng)時(shí)的掘進(jìn)參數(shù)與上一次停機(jī)時(shí)的掘進(jìn)參數(shù)相等時(shí)，啟動(dòng)大螺旋輸送機(jī)，并使大螺旋輸送機(jī)的轉(zhuǎn)速加速至上一次停機(jī)時(shí)的轉(zhuǎn)速；

啟動(dòng)小螺旋輸送機(jī)，并使小螺旋輸送機(jī)的轉(zhuǎn)速加速至上一次停機(jī)時(shí)的轉(zhuǎn)速。