[发明专利]一种用于衡量推进系统偏载的方法

摘要

本发明公布了一种用于衡量推进系统偏载的方法，本方法包括以下步骤：通过安装在液压缸上的液压传感器测得每个液压缸的推力；确定所有液压缸中的最大推力，系统中信号采集及数据处理系统内置的数据比较模块比较每个液压缸推力，得到一个液压缸最大推力值；偏载计算模块对数据进行综合计算确定推力变化系数，进一步根据推力变化系数的值构建推力变化系数椭圆模型。通过公式计算可得椭圆的偏心率，偏心率可以衡量偏载的大小，偏心率的值越大表明推进系统存在的偏载越大。本发明能够精确衡量盾构推进系统每个液压缸偏载情况，有利于盾构施工人员采取相应措施避免偏载过大导致液压推进系统磨损及拼装管片的错台、开裂等隧道质量问题。

主权项

1.一种用于衡量推进系统偏载的方法，其特征在于，所述包含以下步骤：步骤1：在每个液压缸上安装检测其推力的压力传感器，所述压力传感器与信号采集和处理系统连接；所述信号采集及数据处理系统分别与客户端显示模块连接；步骤2：确定每个液压缸的推力；当盾构前行、转弯或者进行姿态纠偏时，压力传感器开始采集每个液压缸的实际顶推力数据F_i；步骤3：确定所有液压缸中顶推力最大值；通过数据比较模块对所有液压缸的推力F_i进行比较，在所有液压缸中找出其中推力最大值，其值记为F_max；步骤4：确定推力变化系数；推力变化系数计算公式为：d＝(F_max‑F_i)/F_max其中F_i为步骤2中任意液压缸顶推力数据，F_max为步骤3中顶推力最大值，d为推力变化系数；步骤5：确定推力变化系数椭圆偏心率；所有液压缸沿盾构轴线圆周分布，液压缸分布半径为r，第i个液压缸的力作用点在坐标系o‑xy中的坐标为(x_i，y_i)，x_i、y_i、r之间的关系可以由如下方程表示：位于坐标(x_i，y_i)处液压缸推力变化系数记为d_i，在z轴方向取值表示d_i的大小，所有的空间点坐标(x_i，y_i，d_i)在空间坐标系o‑xyz上构成一个空间椭圆，空间椭圆的偏心率e计算公式为：式中e为椭椭圆偏心率，r为液压缸布局半径，F_max为液压缸推力最大值，F_min为液压缸推力最小值。