[发明专利]盾构机自动姿态修正系统及修正方法

说明书

本发明提供了一种盾构机自动姿态修正系统及修正方法；其中盾构机自动姿态修正方法包括以下步骤：提供盾构机的推进系统，推进系统包括推进油缸和用于控制推进油缸伸缩的第一比例阀；提供安装于推进油缸内的第一行程传感器；提供联接于第一行程传感和第一比例阀的中央控制器，推进油缸伸缩以推进盾构机，利用第一行程传感器获取推进油缸的行程，并反馈给中央控制器；中央控制器将获取的推进油缸的行程与盾构机的预定轨迹进行比较，利用PID算法计算出推进油缸的行程修正偏差；中央控制器根据推进油缸的行程修正偏差控制第一比例阀做出调整，调节推进油缸的伸缩。利于盾构机自动姿态修正方法可实时对盾构机的姿态进行修正，修正精度高且修正周期短。

技术领域

本发明涉及盾构施工领域，尤其涉及一种盾构机自动姿态修正系统及修正方法。

背景技术

盾构机姿态的控制是盾构隧道施工过程中的一个十分重要的环节，在推进过程中能否保持良好的盾构姿态是管片拼装顺利进行和提高成环隧道质量的关键。就目前的盾构施工而言，盾构姿态的修正大多通过对推进系统或/和铰接系统进行调节，完成对盾构姿态的修正，但是由于在对推进系统或/和铰接系统进行调节过程中，没有动态的控制目标，所以无法精确控制推进系统或铰接系统的油缸伸缩(行程和速度)，姿态的修正精度较差，并且由于推进系统或/和铰接系统没有同步控制，多个推进油缸或/和铰接油缸的行程及速度很难在一个大的系统上精准的体现出姿态的调整。

发明内容

鉴于上述情况，本发明提供了一种盾构机自动姿态修正系统及修正方法；可以实时对推进油缸的伸缩进行调节，盾构机姿态修正的精度较高。

为实现上述目的，本发明公开了一种盾构机自动姿态修正方法，包括以下步骤：

提供盾构机的推进系统，所述推进系统包括推进油缸和用于控制所述推进油缸伸缩的第一比例阀；

提供第一行程传感器，将所述第一行程传感器安装于所述推进油缸内，用于获取所述推进油缸的行程；

提供中央控制器，将所述中央控制器联接于所述第一行程传感器，将所述中央控制器联接于所述第一比例阀；

推进油缸伸缩以推进所述盾构机，利用第一行程传感器获取所述推进油缸的行程，并将所述推进油缸的行程反馈给所述中央控制器；

所述中央控制器将获取的推进油缸的行程与盾构机的预定轨迹进行比较，利用PID算法计算出所述推进油缸的行程修正偏差；

所述中央控制器根据所述推进油缸的行程修正偏差控制所述第一比例阀做出调整，调节所述推进油缸的伸缩。

本发明的有益效果在于：

1.利用中央控制器控制第一比例阀做出调整，进而达到调节推进油缸的伸缩，完成盾构机姿态的修正。

2.通过第一行程传感器、中央控制器和第一比例阀实现对推进油缸伸缩的实时控制，并形成了推进油缸伸缩的闭环控制系统，可保证推进油缸的伸缩精度，进而提高盾构机姿态的修正精度。

本发明一种盾构机自动姿态修正方法的进一步改进在于，还包括安装于所述推进油缸内且用于获取所述推进油缸的压力的第一压力传感器，所述中央控制器联接于所述第一压力传感器；

于推进油缸伸缩过程中，利用所述第一压力传感器获取所述推进油缸中的压力，并将所述推进油缸中的压力反馈给所述中央控制器；

所述中央控制器将获取的所述推进油缸中的压力与所述推进油缸的预定压力进行比较，计算出所述推进油缸的压力修正偏差，并利于PID算法计算出所述推进油缸的第一速度修正偏差；

并且，在调节所述推进油缸的伸缩的过程中，所述中央控制器根据所述推进油缸的行程修正偏差和所述第一速度修正偏差控制所述第一比例阀做出调整，调节所述推进油缸的伸缩。