盾构机水循环冷却系统的控制方法
【专利摘要】本发明涉及一种盾构机水循环冷却系统的控制方法，利用盾构机内狭小的空余位置设置水冷却循环系统；开启循环泵指令前，开启循环阀或者排水阀；正常使用过程中，打开水冷却循环系统中的高压气阀，压缩空气在水箱底部通过雾化喷嘴喷出雾化气体，快速冷却水温；平时使用过程中，自动或手动模式启动空气冷却系统，利用空气雾化喷嘴在冷却水箱内喷出雾化气体，对冷却水箱内的循环水进行直接冷却。本发明利用水冷却循环系统，达到对盾构设备运行过程中不间断冷却的目的；利用空气雾化喷嘴冷却，实时对循环水进行冷却。缓解冷却水快速升温的矛盾，达到节约用水的目的；实现在项目短时间停水状况下对盾构机进行实时冷却，保证盾构设备正常运行。保障盾构施工的连续性。
【专利说明】盾构机水循环冷却系统的控制方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种地下非开挖掘进设备控制系统及控制方法。
【背景技术】
[0002]德国海瑞克公司生产的复合式盾构机是目前世界上先进的盾构机之一，现场施工中，该盾构机显示出掘进速度快，施工效率高，施工质量好等特点。广泛应用于世界各国城市地铁的施工建设。
[0003]海瑞克盾构机冷却系统分为内循环与外循环两大部分，其中外循环部分由用户自行设计制造，要求用户提供水压16巴，流量每小时90立方的外循环冷却水，要求24小时不间断供水，对施工现场供水要求较高，施工现场一旦供水流量、压力不能满足要求，将直接造成盾构机停止运行，工地停工。同时，不间断的供应上述要求的冷却水，大量外循环热水不能重复利用，直接造成水源的浪费。
【发明内容】
[0004]本发明是要提供一种盾构机水循环冷却系统的控制方法，该方法结合施工现场实际情况，经实践运行检验，在满足盾构机冷却系统要求的前提下，大量节约工地用水，减少水污染，同时又克服了工地供水不稳定，水流量小等外部因素，为工程顺利施工奠定了基础。
[0005]为实现上述目的，本发明的技术方案是:一种盾构机水循环冷却系统的控制方法，具体步骤是:
(O利用盾构机内狭小的空余位置设置水冷却循环系统；
(2)在人机界面或者本地控制柜发出开启循环泵指令前，首先要开启水冷却循环系统中的循环阀或者排水阀；
(3)正常使用过程中，打开水冷却循环系统中的高压气阀，压缩空气在水箱底部通过雾化喷嘴喷出雾化气体，快速冷却水温；
(4)平时在使用过程中，自动或手动模式启动空气冷却系统，利用空气雾化喷嘴在冷却水箱内喷出雾化气体，对冷却水箱内的循环水进行直接冷却，当冷却水温度高于设定值，雾化气体不能及时冷却水温时，关闭循环阀，打开排水阀，水流排入排水箱，同时打开进水阀，补充新鲜的冷却水。
[0006]自动模式时，当冷却水箱水位低于设定值，自动打开供水阀，加入新鲜冷却水至设定水位后自动停止，以此来达到短时间内降低冷却水水温的目的。
[0007]当排水箱水位高于设定值时，自动开启排水泵，排出高温废水。
[0008]本发明的有益效果是:
本发明利用盾构机内狭小的空余位置设置水冷却循环系统，达到对盾构设备运行过程中不间断冷却的目的；利用空气雾化喷嘴冷却原理，实时对循环水进行冷却。缓解冷却水快速升温的矛盾，达到节约用水的目的；实现在项目短时间停水状况下对盾构机进行实时冷却，保证盾构设备正常运行。保障盾构施工的连续性。
【专利附图】
【附图说明】
[0009]图1是本发明的手动操作流程图；
图2是自动操作流程图。
【具体实施方式】
[0010]下面结合附图与实施例对本发明作进一步说明。
[0011]盾构机水循环冷却系统主要由水箱、泵、管路、流量传感器、压力传感器、温度传感器、水位传感器、高压气体、阀门、雾化喷嘴等组成。
[0012]采用西门子S7-200PLC组成PPI网络，结合HMI人机界面实施远程控制，整个控制系统及控制方法控制稳定，数据传输速率快，自动化程度高，秉承了一键控制的理念，减小了盾构机操作人员的操作难度。
[0013]如图1所示，为本发明的手动操作流程图。在手动模式下，在人机界面或者本地控制柜发出相应指令，相应执行机构工作，适用于设备调试或者调整操作。
[0014]本发明利用盾构机内狭小的空余位置设置水冷却循环系统；
开启循环泵之前，首先要开启循环阀或者排水阀，系统设置了保护，防止出现堵泵现象。
[0015]本发明利用两台卧式离心泵、两个水箱实施水流循环经过左上方两个换热器，冷水回路为绿色管路；热水回路为淡黄色管路。当冷却水流经管路时，管道颜色变为高亮色，并且在相应水泵显示流量与压力值冷却水箱显示冷却水温度及水箱水位。
[0016]在正常使用过程中，可以打开高压气阀，压缩空气在水箱底部通过雾化喷嘴喷出雾化气体，快速冷却水温。平时在使用过程中，可以自动或手动模式启动空气冷却系统，利用空气雾化喷嘴在冷却水箱内喷出雾化气体，对冷却水箱内的循环水进行直接冷却。
[0017]当冷却水温度高于设定值，雾化气体不能及时冷却水温时，关闭循环阀，打开排水阀，水流排入排水箱，同时可以打开进水阀，补充新鲜的冷却水。自动模式时，当冷却水箱水位低于设定值，自动打开供水阀，加入新鲜冷却水至设定水位后自动停止，以此来达到短时间内降低冷却水水温的目的。
[0018]当排水箱水位高于设定值时，自动开启排水泵,排出高温废水。
[0019]对于设备操作，按压HMI界面中的泵或者阀门的图标即可弹出“启动” “停止” “打开” “关闭”按钮。
[0020]图2为自动模式下的控制流程。自动模式只能在远程模式下操作。
[0021]开启“自动模式”时，系统弹出提示画面，提示操作者注意事项及确认按钮，按“取消”键，退出自动模式；按“确认”键延迟10秒后，系统自动按照设定范围开始工作，不需要手动干预。
[0022]在自动模式下参数需要预先设定。同时系统中设定了输入范围限制，不会超范围输入不合理或者错误的参数。
【权利要求】
1.一种盾构机水循环冷却系统的控制方法，其特征在于，具体步骤是: (1)利用盾构机内狭小的空余位置设置水冷却循环系统； (2)在人机界面或者本地控制柜发出开启循环泵指令前，首先开启水冷却循环系统中的循环阀或者排水阀； (3)正常使用过程中，打开水冷却循环系统中的高压气阀，压缩空气在水箱底部通过雾化喷嘴喷出雾化气体，快速冷却水温； (4)平时使用过程中，自动或手动模式启动空气冷却系统，利用空气雾化喷嘴在冷却水箱内喷出雾化气体，对冷却水箱内的循环水进行直接冷却，当冷却水温度高于设定值，雾化气体不能及时冷却水温时，关闭循环阀，打开排水阀，水流排入排水箱，同时打开进水阀，补充新鲜的冷却水。
2.根据权利要求1所述的盾构机水循环冷却系统的控制方法，其特征在于:所述自动模式时，当冷却水箱水位低于设定值，自动打开供水阀，加入新鲜冷却水至设定水位后自动停止，以此来达到短时间内降低冷却水水温的目的。
3.根据权利要求2所述的盾构机水循环冷却系统的控制方法，其特征在于:当排水箱水位高于设定值时，自动开启排水泵，排出高温废水。
【文档编号】E21D9/06GK103628891SQ201310587408
【公开日】2014年3月12日 申请日期:2013年11月21日 优先权日:2013年11月21日
【发明者】陆凯忠, 吴云峰, 顾刚, 潘志诚, 龚金弟 申请人:上海市基础工程集团有限公司