[发明专利]一种土压平衡盾构机、一种土压平衡盾构机控制系统及其控制方法

权利要求书

1.一种土压平衡盾构机，其特征在于，包括盾构机本体(1)和设于盾构机本体(1)上的推进油缸(2)，所述盾构机本体(1)前部设有刀盘(3)，所述刀盘(3)上连接有主驱动(4)，所述盾构机本体(1)上还设有大螺旋输送机(5)和小螺旋输送机(6)，所述大螺旋输送机(5)和所述小螺旋输送机(6)的前端均分别与所述盾构机本体(1)的土仓(7)连接，用于输出所述土仓(7)内的渣土。

2.一种土压平衡盾构机控制系统，其特征在于，包括数据输入模块、数据处理模块和控制模块，

所述数据输入模块用于输入掘进参数；

所述数据处理模块用于根据输入的掘进参数得出刀盘(3)转速和推进油缸(2)的推进速度，并进一步拟合得出大螺旋输送机(5)的转速和小螺旋输送机(6)的转速；

所述控制模块用于输出大螺旋输送机(5)和小螺旋输送机(6)的速度控制信号，并控制大螺旋输送机(5)和小螺旋输送机(6)的转速，实现对土仓(7)内输出渣土量的控制。

3.根据权利要求2所述的土压平衡盾构机控制系统，其特征在于，所述数据处理模块包括第一数据处理模块和第二数据处理模块，所述第一数据处理模块用于拟合得出所述大螺旋输送机(5)的转速，所述第二数据处理模块用于拟合得出所述小螺旋输送机(6)的转速。

4.根据权利要求3所述的土压平衡盾构机控制系统，其特征在于，所述控制模块包括第一控制模块和第二控制模块，所述第一控制模块连接所述第一数据处理模块，用于控制所述大螺旋输送机(5)的转速，所述第二控制模块连接所述第二数据处理模块，用于控制所述小螺旋输送机(6)的转速。

5.根据权利要求2所述的土压平衡盾构机控制系统，其特征在于，还包括检测模块和第一比较模块，所述检测模块用于检测实际土压值，所述第一比较模块用于将检测的实际土压值与预设土压值进行比较，所述第一比较模块连通所述控制模块。

6.根据权利要求4所述的土压平衡盾构机控制系统，其特征在于，还包括检测模块和第一比较模块，所述检测模块用于检测实际土压值，所述第一比较模块用于将检测的实际土压值与预设土压值进行比较，所述第一比较模块分别连接所述第一控制模块和所述第二控制模块。

7.根据权利要求2所述的土压平衡盾构机控制系统，其特征在于，还包括第二比较模块，所述第二比较模块用于将当前掘进参数与上一次停机前的掘进参数进行比较，所述第二比较模块分别连接所述数据处理模块和所述控制模块。

8.一种土压平衡盾构机控制方法，其特征在于，采用了权利要求2至权利要求7任意一项所述的土压平衡盾构机系统，包括如下步骤，

预设土压的目标值；

根据预设土压值计算刀盘转速和推进速度；

并计算出大螺旋输送机的渣土输出量和转速，以及小螺旋输送机的渣土输出量和转速；

调节大螺旋输送机的转速直至达到计算出的大螺旋输送机的转速，调节小螺旋输送机的转速直至达到计算出的小螺旋输送机的转速。

9.根据权利要求8所述的土压平衡盾构机控制方法，其特征在于，检测开挖面或土仓内的实际土压值，并计算实际土压值与预设土压值之间的差值，

当差值大于规定值时，调节大螺旋输送机的转速，直至实际土压值达到预设土压值；

当差值小于或等于规定值时，调节小螺旋输送机的转速，直至实际土压值达到预设土压值。

10.根据权利要求8所述的土压平衡盾构机控制方法，其特征在于，将启动时的掘进参数与上一次停机时的掘进参数进行比较，

当启动时的掘进参数与上一次停机时的掘进参数相等时，启动大螺旋输送机，并使大螺旋输送机的转速加速至上一次停机时的转速；

启动小螺旋输送机，并使小螺旋输送机的转速加速至上一次停机时的转速。