[发明专利]一种盾构机掘进拼装同步施工的控制系统及控制方法

权利要求书

1.一种盾构机掘进拼装同步施工的控制系统，包括操作台(1)、推进油缸控制模块(2)、拼装油缸控制模块(3)和盾构机，所述盾构机包括前部推进油缸(5)、后部拼装油缸(7)、刀盘(8)、前盾(9)、中盾(10)、尾盾(11)和管片拼装机(12)，其特征在于：所述推进油缸控制模块(2)和拼装油缸控制模块(3)与所述操作台(1)电连接；

所述推进油缸控制模块(2)由推进系统控制单元(201)、推进系统计算单元(202)、推进油缸采集单元(203)组成，所述推进系统控制单元(201)与推进执行机构(4)电连接，所述推进执行机构(4)与所述前部推进油缸(5)相连，用于控制前部推进油缸(5)的动作，所述推进油缸采集单元(203)与所述前部推进油缸(5)电连接，用于采集前部推进油缸(5)的行程参数和压力参数并实时传递给所述推进系统计算单元(202)；

所述拼装油缸控制模块(3)由拼装系统控制单元(301)、拼装系统计算单元(302)、拼装油缸采集单元(303)组成，所述拼装系统控制单元(301)与拼装执行机构(6)电连接，所述拼装执行机构(6)与所述后部拼装油缸(7)相连，用于控制后部拼装油缸(7)的动作，所述拼装油缸采集单元(303)与所述后部拼装油缸(7)电连接，用于采集后部拼装油缸(7)的行程参数和压力参数并传递给所述拼装系统计算单元(302)和所述推进系统计算单元(202)；

所述操作台(1)包括分区控制旋钮(101)、模式选择钮(102)、同步掘进模式功能切换钮(103)、常规掘进模式功能选择钮(104)和启动按钮(105)，所述盾构机包括同步掘进模式和常规模式两种工作模式。

2.根据权利要求1所述的一种盾构机掘进拼装同步施工的控制系统，其特征在于：所述前盾(9)上设有刀盘(8)，所述前部推进油缸(5)由多支推进油缸组成，每支推进油缸的活塞杆端均与前盾(9)连接、缸体端均与中盾(10)连接，所述后部拼装油缸(7)由多支拼装油缸组成，每支拼装油缸的缸体端均安装于所述中盾(10)上，其活塞杆穿过中盾(10)后伸入尾盾(11)中，用于支撑盾构管片(13)，所述管片拼装机(12)安装于所述中盾(10)尾端且位于尾盾(11)内，用于拼装盾构管片(13)。

3.根据权利要求2所述的一种盾构机掘进拼装同步施工的控制系统，其特征在于：所述每支推进油缸由推进执行机构(4)根据推进系统控制单元(201)的指令单独控制其伸缩和锁死，当单支推进油缸的压力参数超过预设限值A时，推进系统控制单元(201)会自动调整相应推进油缸的推力和盾构机推进速度；

所述每支拼装油缸由拼装执行机构(6)根据拼装系统控制单元(301)的指令单独控制其伸缩和锁死，当单支拼装油缸的压力参数超过预设限值B时，推进系统控制单元(201)会自动调整相应推进油缸的推力和盾构机推进速度。

4.根据权利要求1所述的一种盾构机掘进拼装同步施工的控制系统，其特征在于：所述分区控制旋钮(101)设于操作台(1)面板的右侧，分区控制旋钮(101)分别与推进系统控制单元(201)、拼装系统控制单元(301)电连接，用于设定推进油缸和拼装油缸的推力以及盾构机整体的推进速度。

5.根据权利要求1所述的一种盾构机掘进拼装同步施工的控制系统，其特征在于：所述模式选择钮(102)设于操作台(1)面板的左侧，包括同步和常规两个档位，所述模式选择钮(102)分别与推进系统控制单元(201)、拼装系统控制单元(301)电连接，用于切换所述同步掘进模式和常规模式；

所述同步掘进模式具体为盾构机的掘进与管片拼装工作同步进行，所述常规模式具体为盾构机的掘进与管片拼装工作分步进行。

6.根据权利要求1所述的一种盾构机掘进拼装同步施工的控制系统，其特征在于：所述启动按钮(105)设于所述模式选择钮(102)下方，所述启动按钮(105)分别与推进执行机构(4)、拼装执行机构(6)电连接，用于控制推进执行机构(4)和拼装执行机构(6)的启停。