[發(fā)明專利]盾構(gòu)機(jī)推拼同步狀態(tài)下的勻速推進(jìn)泵控方法及系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110256356.1
• 申請日: 2021-03-09
• 公開（公告）號: CN112832790A
• 公開（公告）日: 2021-05-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 閔銳;秦元;朱葉艇;吳文斐;顧建江;翟一欣;劉智輝;袁鵬;屠壘;朱真學(xué);黃凱;沈輝
• 申請（專利權(quán)）人: 上海隧道工程有限公司
• 主分類號: E21D9/06
• 分類號: E21D9/06;E21D9/093;E21D11/08
• 代理公司: 上海唯源專利代理有限公司 31229
• 代理人: 宋小光

本發(fā)明涉及一種盾構(gòu)機(jī)推拼同步狀態(tài)下的勻速推進(jìn)泵控方法及系統(tǒng)，所述泵控方法包括如下步驟：獲取所述盾構(gòu)機(jī)在正常推進(jìn)時(shí)的設(shè)定流量；在所述盾構(gòu)機(jī)處于推拼同步狀態(tài)時(shí)，獲取當(dāng)前參與推進(jìn)的推進(jìn)油缸的數(shù)量，并利用獲取的當(dāng)前參與推進(jìn)的推進(jìn)油缸的數(shù)量與所述設(shè)定流量計(jì)算得到當(dāng)前目標(biāo)流量；利用所述當(dāng)前目標(biāo)流量控制調(diào)節(jié)所述液壓泵的輸出流量，以使得所述液壓泵的輸出流量與所述當(dāng)前目標(biāo)流量相一致，從而使得所述盾構(gòu)機(jī)實(shí)現(xiàn)勻速推進(jìn)。本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了盾構(gòu)機(jī)在推拼同步狀態(tài)下的勻速推進(jìn)控制，在參與推進(jìn)的推進(jìn)油缸的數(shù)量減少時(shí)，相應(yīng)地減少液壓泵的輸出流量，讓盾構(gòu)機(jī)保持勻速掘進(jìn)，避免刀盤扭矩變大及刀盤磨損嚴(yán)重的現(xiàn)象發(fā)生。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及盾構(gòu)施工工程領(lǐng)域，特指一種盾構(gòu)機(jī)推拼同步狀態(tài)下的勻速推進(jìn)泵控方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)

隨著近年來各國城市道路建設(shè)和地下空間建設(shè)的迅猛發(fā)展，目前國內(nèi)外盾構(gòu)法隧道工程已經(jīng)往大深度、大斷面、長距離的方向發(fā)展，這就造成了盾構(gòu)隧道施工工期的延長。常規(guī)盾構(gòu)施工操作是在盾構(gòu)機(jī)掘進(jìn)完一環(huán)管片寬度、完全停下來后才開始拼裝管片。在盾構(gòu)隧道形成的過程中，工期主要取決于盾構(gòu)推進(jìn)和管片拼裝兩部分時(shí)間，且兩者耗時(shí)接近。為縮短工期、提高施工效率，全球各大盾構(gòu)機(jī)設(shè)計(jì)研發(fā)企業(yè)都在裝備升級和施工效率提升方面投入大量的經(jīng)費(fèi)和精力，為跨越式地提高盾構(gòu)施工效率，可將管片拼裝時(shí)間融入到盾構(gòu)推進(jìn)過程中，使管片拼裝與盾構(gòu)推進(jìn)同步進(jìn)行，理論上可將施工工期最大程度地縮短一半。

在同步推拼盾構(gòu)機(jī)進(jìn)行管片拼裝工作時(shí)，在待拼管片的位置，需要縮回幾組油缸，為管片提供插入余量，其余油缸則保持推進(jìn)狀態(tài)，由于泵的輸出流量是一定的，推進(jìn)狀態(tài)的油缸數(shù)量減少，從液壓泵分配到每一組推進(jìn)油缸的流量相應(yīng)會(huì)增大，導(dǎo)致油缸推進(jìn)速度增大，使刀盤貫入度變大，進(jìn)而造成刀盤扭矩變大，刀盤磨損嚴(yán)重。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種盾構(gòu)機(jī)推拼同步狀態(tài)下的勻速推進(jìn)泵控方法及系統(tǒng)，解決現(xiàn)有的盾構(gòu)機(jī)因泵的輸出流量恒定而在推拼同步時(shí)油缸推進(jìn)速度增大導(dǎo)致刀盤扭矩變大及磨損嚴(yán)重的問題。

實(shí)現(xiàn)上述目的的技術(shù)方案是：

本發(fā)明提供了一種盾構(gòu)機(jī)推拼同步狀態(tài)下的勻速推進(jìn)泵控方法，所述盾構(gòu)機(jī)上設(shè)有多個(gè)推進(jìn)油缸和為多個(gè)推進(jìn)油缸提供動(dòng)力的液壓泵，所述泵控方法包括如下步驟：

獲取所述盾構(gòu)機(jī)在正常推進(jìn)時(shí)的設(shè)定流量；

在所述盾構(gòu)機(jī)處于推拼同步狀態(tài)時(shí)，獲取當(dāng)前參與推進(jìn)的推進(jìn)油缸的數(shù)量，并利用獲取的當(dāng)前參與推進(jìn)的推進(jìn)油缸的數(shù)量與所述設(shè)定流量計(jì)算得到當(dāng)前目標(biāo)流量；以及

利用所述當(dāng)前目標(biāo)流量控制調(diào)節(jié)所述液壓泵的輸出流量，以使得所述液壓泵的輸出流量與所述當(dāng)前目標(biāo)流量相一致，從而使得所述盾構(gòu)機(jī)實(shí)現(xiàn)勻速推進(jìn)。

本發(fā)明的泵控方法實(shí)現(xiàn)了盾構(gòu)機(jī)在推拼同步狀態(tài)下的勻速推進(jìn)控制，在參與推進(jìn)的推進(jìn)油缸的數(shù)量減少時(shí)，相應(yīng)地減少液壓泵的輸出流量，讓盾構(gòu)機(jī)保持勻速掘進(jìn)，避免刀盤扭矩變大及刀盤磨損嚴(yán)重的現(xiàn)象發(fā)生。液壓泵根據(jù)當(dāng)前目標(biāo)流量進(jìn)行適應(yīng)性的調(diào)節(jié)，能夠?qū)崿F(xiàn)節(jié)能的效果。

本發(fā)明盾構(gòu)機(jī)推拼同步狀態(tài)下的勻速推進(jìn)泵控方法的進(jìn)一步改進(jìn)在于，計(jì)算當(dāng)前目標(biāo)流量時(shí)，還包括：

利用如下公式計(jì)算得到當(dāng)前目標(biāo)流量：

上式中，為當(dāng)前目標(biāo)流量，為設(shè)定流量，N_推為當(dāng)前參與推進(jìn)的推進(jìn)油缸的數(shù)量，N_總為推進(jìn)油缸的總數(shù)量。

本發(fā)明盾構(gòu)機(jī)推拼同步狀態(tài)下的勻速推進(jìn)泵控方法的進(jìn)一步改進(jìn)在于，還包括利用前一時(shí)刻的設(shè)定流量對當(dāng)前時(shí)刻的設(shè)定流量進(jìn)行補(bǔ)償：

獲取所述液壓泵前一時(shí)刻的工作壓力與當(dāng)前時(shí)刻的工作壓力；

利用如下公式對當(dāng)前時(shí)刻的設(shè)定流量進(jìn)行補(bǔ)償：