[发明专利]盾构机自动任意分组推进控制系统

说明书

技术领域

本发明涉及盾构机领域，尤其涉及一种盾构机自动任意分组推进控制系统。 

背景技术

目前,盾构机在推进过程中会出现推进轨迹偏离施工设计轨迹的问题，更严重的甚至会出现工程重新设计地铁站口位置的问题。由于盾构机设备庞大，目前盾构行业设计的推进系统在完成盾构姿态偏离后纠偏的过程需要一段较长的时间，以致回归设计轨迹需要几十米甚至上百米的距离。这就严重影响了施工的质量，加长了施工周期，降低了施工效率。 

发明内容

本发明的目的是提供一种盾构机自动任意分组推进控制系统，能够有效地控制盾构机的推进姿态，提高施工质量、提高施工效率。 

本发明采用下述技术方案：一种盾构机自动任意分组推进控制系统，包括一组推进油缸换向控制装置和多组推进油缸推力控制装置，多组推进油缸推力控制装置和一组推进油缸换向控制装置的信号控制端与盾构机上位机连接，上位机发出信号给多组油缸推力控制装置和一组推进油缸换向控制装置通过调节油缸的最大推力实现盾构机推进姿态的实时调节。 

所述推进油缸换向控制装置为换向控制阀组，包括有换向控制阀块、电液换向阀、安全阀、第一单向阀和第二单向阀，所述电液换向阀、安全阀、第一单向阀和第二单向阀设置在油缸的液压管路上，所述电液换向阀的信号控制端与上位机连接。 

所述的油缸推力控制装置为推力控制阀组，包括有油缸推力控制阀块、第一 两通插装阀、第二两通插装阀、比例减压阀、电磁球阀、第三单向阀、卸荷阀、压力传感器，所述的第一两通插装阀、第二两通插装阀、比例减压阀、电磁球阀、单向阀、卸荷阀设置在油缸的液压管路上，所述的电磁球阀、第一两通插装阀、第二两通插装阀、比例减压阀的信号控制端与上位机连接，压力传感器设置在各控制油缸动作的阀块出口侧，压力传感器的信号输出端与上位机连接。 

所述的上位机通过比例减压阀单独对每一根油缸推力进行控制或联合控制所有油缸推力。 

所述的上位机通过比例减压阀单独对每一根油缸推力进行控制时计算每根油缸的推力设定值如下所述： 

上位机与导向系统结合，测得偏差角θ以及偏差距离L，偏差角θ是盾构机实际轨迹点与隧道设计轨迹点连线与中垂线的夹角；偏差距离L是设计轨迹中心与实际推进轨迹中心之间的连线的长度，设定每根油缸的角度θ_n； 

即：T₁到T₁₆分别对应θ₁到θ₁₆；T₁到T₁₆是每根油缸的压力实时监测值； 

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

计算：的值，当时是每根油缸的角度与偏差角θ的差值； 

计算每根油缸的推力设定值P_n：

其中p:此地质条件下，推进压力的平均值，与推进速度有关，此值是个经验值，隧道施工人员根据施工经验得到； 

p*:调整的最大差值，为经验值； 

P^*_n:抵消盾体自重，固定值。 

本发明采用了推进油缸控制装置和推进油缸换向控制装置，当盾构姿态偏离设计姿态时，通过两装置联合盾构机上位机调节部分或全部推进油缸的 推力来有效、快速调节盾构机的姿态，实现盾构机精确的沿着设计轨迹进行推进。自动任意分组推进控制系统可以有效的控制盾构机的推进姿态，对盾构机姿态调整有很大帮助，能够提高施工质量，提高施工效率。 

其中每根油缸的动作与推力可实现联合控制和单独实行独立控制两种模式，更加有助于盾构施工中对盾构机姿态的调节。 

附图说明

图1为本发明的结构示意图； 

图2为本发明中盾构姿态调节示意图。 

具体实施方式

如图1所示，本发明公开了一种盾构机自动任意分组推进控制系统(油缸控制可以任意分组)，包括多组推进油缸推力控制装置和一组推进油缸换向控制装置，多组推进油缸推力控制装置和一组推进油缸换向控制装置的信号控制端与盾构机上位机连接，上位机发出信号给多组油缸推力控制装置和一组推进油缸换向控制装置，通过调节油缸的最大推力实现盾构机推进姿态的实时调节。