[发明专利]用于盾构机管片拼装的电气控制系统及其控制方法

说明书

本发明公开用于盾构机管片拼装的电气控制系统及其控制方法，包括：安装在盾构平台的盾构机的第一控制箱，其中无线信号发射模块和控制器设置在第一控制箱中；无线信号发生器，其接收从无线信号发射模块输出的无线信号并发射；无线信号接收器，其接收发射出的无线信号且输出；安装在盾构机的管片拼装机上的盾构机的第二控制箱，其中无线信号接收模块安装在第二控制箱中，且无线信号接收模块接收输出的无线信号；以及管片拼装机的控制单元，其中无线信号接收模块将接收到的无线信号输出给管片拼装机的控制单元，其中，第一控制箱不随管片拼装机旋转而旋转，而第二控制箱随管片拼装机旋转而旋转。该系统节约成本，减少故障，提高施工安全系数。

技术领域

本发明涉及工程施工技术领域，尤其涉及一种用于盾构机管片拼装的电气控制系统及其控制方法。

背景技术

盾构机的管片拼装机，是一种设置在盾体部位、可以迅速把管片拼装成确定形式的起重机械。管片拼装机的回转机构将管片旋转到管片安装的径向位置，再由偏转油缸、仰俯油缸和举升油缸的不同步伸缩微调定位，使待装管片的螺栓孔与前一环、前一片管片的螺栓孔同时对齐。由于管片拼装精度要求较高，所以定位微调动作较为复杂，涉及的控制电路较为繁杂。而且，定位微调动作的电气控制线路需配合管片拼装的回转动作。此外，现阶段拼装机大臂提升、平移、小脚顶伸、侧摆、旋摆、俯仰的动作用是通过液压系统来控制，而液压驱动电机的380V动力源是由盾构机主电源供电；通过电缆卷筒来收、放电缆线的方式解决管片拼装机旋转与信号传输的机械矛盾，使得管片拼装机可以带着电缆旋转，但是旋转的方向、角度会受到了极大的限制。通过限位装置使得管片拼装机在正负210°范围内旋转；当限位装置发生故障时，会造成电缆线被拉断；当电缆卷筒故障时，无法正常收、放电缆线，导致电缆线过长或过短而被绞乱、拉断。由于电缆卷筒、电缆线成本过高；限位控制要求高；操作和维修技术难度大，维护成本高、安装繁琐、接线复杂、故障率高而带来安全隐患。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供一种用于盾构机管片拼装的电气控制系统及其控制方法，通过电池供电及无线传输来优化盾构管片拼装机，取代了原用的电缆卷筒、电缆线以及限位装置，解决了管片拼砖机旋转与信号传输的机械矛盾，使管片拼装能够同时实现无线传输、不受机械装置约束，同时增强了系统的灵活性和安全性。

为实现上述目的，根据本发明实施例的一方面，提供了一种用于盾构机管片拼装的电气控制系统，其特征在于，包括：盾构机的第一控制箱，所述盾构机的第一控制箱安装在盾构平台上，其中无线信号发射模块和控制器设置在所述第一控制箱中；无线信号发生器，所述无线信号发生器接收从所述无线信号发射模块输出的无线信号并发射；无线信号接收器，所述无线信号接收器接收从所述无线信号发生器发射的无线信号且输出；盾构机的第二控制箱，所述盾构机的第二控制箱安装在盾构机的管片拼装机上，其中无线信号接收模块安装在所述第二控制箱中，且所述无线信号接收模块接收从所述无线信号接收器输出的无线信号；以及管片拼装机的控制单元，其中所述无线信号接收模块将接收到的无线信号输出给管片拼装机的控制单元，其中，所述第一控制箱不随所述管片拼装机旋转而旋转，而所述第二控制箱随所述管片拼装机旋转而旋转。

优选地，所述无线信号发射模块接收由所述控制器发出的控制指令。

优选地，电气控制系统还包括：平移电机，所述平移电机安装在所述管片拼装机上；和电池，所述电池安装在所述管片拼装机上，并供电给所述平移电机和所述管片拼装机的控制单元的控制电源。

优选地，电气控制系统还包括：还包括：自动充电装置，所述自动充电装置安装在所述管片拼装机上，当所述管片拼装机在“0”位时，所述自动充电装置自动给所述电池充电；和当所述管片拼装机旋转时，所述自动充电装置与所述电池自动断开充电。