[发明专利]用于工程机械中物料体积截割运输的方量检测装置、方法及悬臂掘进机

说明书

本发明属于工程机械设备技术领域，特别涉及一种用于工程机械中物料体积截割运输的方量检测装置、方法及悬臂掘进机，该装置包含：匀料机构，设置于运输机溜槽上方并与运输机侧板固定，用于检测运输机堵料状态并对运输机上物料进行平摊；方量检测机构，通过与运输机等宽的支架与运输机侧板固定，用于检测运输机物料方量计算参数并将该参数反馈至用于物料方量计算的后台处理器。本发明通过方量检测机构实现自动化测量，取代人工测量，提高测量工作效率，降低现场测量人员发生安全事故概率；用户可根据测量数据实时掌握现场施工进度，合理安排调度设备进出场等工作，实时准确测量工程机械截割或运输方量，效率高、误差小，具有较强工程应用前景。

技术领域

本发明属于工程机械设备技术领域，特别涉及一种用于工程机械中物料体积截割运输的方量检测装置、方法及悬臂掘进机。

背景技术

工程机械行业中有很多设备需要计算截割、开挖或运输方量，即物料体积，如挖掘机、铲运车、盾构机、悬臂掘进机等。以悬臂掘进机为例，其截割部以转削的方式截割石土，其铲板部依靠转动的星轮将渣土收集到运输机上，运输机通过转动将渣土运至悬臂掘进机机身后侧。对于此类设备，使用方或项目方最关注的是设备的效率问题，即每截割立方的成本。此外对于盾构机设备，需要通过实时测量控制出渣量保证密封仓内压力与开挖面水土压力平衡，以减少盾构推进对地层土体的扰动，保证安全和施工成本。

现阶段悬臂掘进机截割方量的计算主要依靠每班结束后现场人员人工测量计算，工作效率较低计算误差大；为了提高测量的实时性和准确性，研发人员从截割部的截割轨迹、工作时间和功率等指标来建立计算关系，但到目前为止还没有成熟的方案。

发明内容

为此，本发明提供一种用于工程机械中物料体积截割运输的方量检测装置、方法及悬臂掘进机，实时准确的测量类似悬臂掘进机的工程机械截割或运输方量，效率高、误差小，实用效果好。

按照本发明所提供的设计方案，一种用于工程机械中物料体积截割运输的方量检测装置，包含：

匀料机构，设置于运输机溜槽上方并与运输机侧板固定，用于检测运输机堵料状态并对运输机上物料进行平摊；

方量检测机构，通过与运输机等宽的支架与运输机侧板固定，用于检测运输机物料方量计算参数并将该参数反馈至用于物料方量计算的后台处理器。

上述的，所述匀料机构包含：设于运输机溜槽上方的物料平摊钩排组件，分别与运输机两侧板固定的防堵侧板，及用于检测运输机启停及运转方向的感应开关；所述防堵侧板上设置有用于检测运输机溜槽堵料状态的检测传感器，所述检测传感器及感应开关均与运输机电控箱信号连接。

优选的，运输机电控箱还设置有用于依据检测传感器反馈信号进行堵料预警的报警提示设备。

优选的，所述物料平摊钩排包含第一匀料组件和第二匀料组件；所述第一匀料组件包含设置于运输机溜槽上方的框架本体，框架本体两侧板与运输机侧板固定，框架本体顶板上排布有匀料棒，框架本体两侧板上布设有若干排拨料棒一和若干排拨料棒二，拨料棒一长度大于拨料棒二长度；所述第二匀料组件包含连接板和设置于连接板上的钩排，所述连接板与框架本体侧板或顶板铰接。

上述的，支架上布设有若干用于检测运输机物料上表面与支架之间距离和/或运输机物料图像轮廓的检测点，每个检测点上均设置有与后台处理器连接的距离和/或图像轮廓采集设备。

优选的，所述采集设备采用激光或声波或红外传感器。

一种用于工程机械中物料体积截割运输的方量检测控制方法，基于上述的用于工程机械中物料体积截割运输的方量检测装置实现，该实现过程包含如下内容：

依次获取正、反转工作状态下运输机上物料方量数据；

依据预设的修正系数及获取到的正、反转工作状态下的方量数据，得到运输机运行期间物料总方量。