[发明专利]基于掘进拼装同步的盾构机推进系统及推力分配方法

权利要求书

1.一种基于掘进拼装同步的盾构机推进系统，其特征在于：包括在圆周上均匀分布且排布方式关于水平轴和竖直轴对称的若干推进油缸、独立安装在各个推进油缸上的压力传感器和行程传感器，所述推进油缸的油缸行程至少为管片宽度的两倍以上。

2.根据权利要求1所述的基于掘进拼装同步的盾构机推进系统，其特征在于：所述推进油缸的推进压力通过比例减压阀单独控制。

3.一种基于掘进拼装同步的盾构机推进油缸推力分配方法，其特征在于：掘进同步拼装模式下，推进油缸推力分配主要分为三个阶段：

（1）掘进同步拼装前推进油缸推力分配：

首先在掘进同步拼装开始前，通过盾构掘进参数历史数据获得推进总推力作为系统的目标总推力T_总，并根据总推力T_总获取的合力矩作为目标合力矩M_P，根据总推力T_总与目标合力矩M_P获得每根推进油缸的推力目标值TPi，进而获取力矩M_P在X轴方向和Y轴方向的力矩分量M_PX、M_PY；

（2）掘进同步拼装开始，管片拼装区域油缸回缩时推进油缸推力分配：

在掘进同步拼装开始，管片拼装区域推进油缸回缩时，计算获得每根推进油缸的推力目标值TQi；设置每根油缸可达到的推力上限值，当推力大于上限值时，则取上限值；随后，根据每根油缸的推力计算出此时的合力矩M_Q在X轴方向和Y轴方向的力矩分量M_QX、M_QY，当M_PX、M_PY分别对应与M_QX、M_QY的差值绝对值小于预设的阈值时，则认为推力分配是合理的；

（3）管片拼装区域对称位置，油缸状态调整时推进油缸推力分配：

在管片拼装区域油缸回缩完成后，调节管片拼装区域关于圆心对称位置的油缸状态，即将油缸从推进伸状态切换到推进跟随状态，此时需要对推进油缸推力进行再次分配：计算获得每根推进油缸的推力目标值TRi，同时将TQi的最大值TQ_max与TRi的最大值TR_max进行比较；当TQ_max＞TR_max时，将TR_max作为推力目标值Ti；当TQ_max≤TR_max时，将TQ_max为推力目标值Ti；

计算出此时的合力矩M_R在X轴方向和Y轴方向的力矩分量M_RX、M_RY，当M_PX、M_PY分别对应与M_RX、M_RY的差值小于预设的阈值时，则认为推力分配是合理的。