一种矩形顶管掘进机主顶系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种矩形顶管掘进机主顶系统，其包括若干控制器、若干位移传感器和若干比例伺服阀，每个控制器分别与一位移传感器以及一比例伺服阀配合形成若干控制单元，其中一控制单元作为主控制单元控制连接作为主顶缸的液压缸，其余控制单元为从控制单元分别控制从液压缸，且每个从控制单元分别与主控制单元相连接。本实用新型提供的方案结构简单、易于实现，从而有效保证矩形顶管掘进机主顶机构的同步推进精度，避免设备和轨道之间的憋卡，有效解决现有技术中所存在的问题。
【专利说明】一种矩形顶管掘进机主顶系统
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及非开挖施工设备主顶系统，具体涉及矩形顶管掘进机主顶系统。
【背景技术】
[0002]矩形顶管掘进机主要适用于地下人行通道、地铁等市政工程建设。主顶机构是矩形顶管掘进机的顶推机构，为机器前进提供巨大推进力，一般采用八根油缸分两列顶推矩形顶铁，从而推进主机前进。主顶系统要求能够八根油缸同步推进，同步精度高，推进力大。
[0003]目前矩形顶管掘进机的主顶系统采用导轨方式，对油缸的轴向直线运动进行刚性约束。刚性约束的主顶系统具有以下缺点:
[0004](I)、结构复杂，造成同步推进精度不高且容易憋卡；
[0005](2)、不能满足大负载和时变负载的工况要求，不能很好的适应地质的复杂变化。
[0006]基于以上缺点，传统的顶推系统无法满足进一步提高施工效率和施工质量、控制地面沉降的要求。
实用新型内容
[0007]针对现有矩形顶管掘进机的主顶系统所存在的问题，本实用新型提供一种改进型矩形顶管掘进机主顶系统。
[0008]为了达到上述目的，本实用新型采用如下的技术方案:
[0009]一种矩形顶管掘进机主顶系统，所述主顶系统包括若干控制器，其还包括若干位移传感器和若干比例伺服阀，每个控制器分别与一位移传感器以及一比例伺服阀配合形成若干控制单元，其中一控制单元作为主控制单元控制连接作为主顶缸的液压缸，其余控制单元为从控制单元分别控制从液压缸，且每个从控制单元分别与主控制单元相连接。
[0010]在上述主顶系统中，所述主控制单元中控制器通过比例伺服阀控制连接作为主顶缸的液压缸，位移传感器与作为主顶缸的液压缸配合设置；
[0011]所述从控制单元中控制器通过比例伺服阀控制连接从液压缸，并与主控制单元中的位移传感器相接，而位移传感器与从液压缸配合设置，且与本控制单元中的控制器相接。
[0012]进一步的，所述主顶系统中还包括速度传感器，该速度传感器与作为主顶缸的液压缸配合设置，并通过低通滤波器分别与从控制单元中的控制器相接。
[0013]本实用新型提供的方案结构简单、易于实现，从而有效保证矩形顶管掘进机主顶机构的同步推进精度，避免设备和轨道之间的憋卡，有效解决现有技术中所存在的问题。
[0014]在此基础上，本方案能够适应地质条件变化，在大负载且负载变化情况下，提高系统响应；
[0015]再者，本方案还能够使同一平面上的顶推同步，适应地质变化，从而达到提高掘进速度和控制地面沉降的目的。
【专利附图】
【附图说明】
[0016]以下结合附图和【具体实施方式】来进一步说明本实用新型。
[0017]图1为本实用新型中矩形顶管掘进机八缸同步主顶系统的原理图。
【具体实施方式】
[0018]为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本实用新型。
[0019]本实例中采用多缸同步闭环随动系统方案，用一根主顶缸作为主令缸，其余液压缸作为从动缸，通过位移传感器使从动缸跟随主动缸的运动，液压缸的流量通过比例伺服阀控制。
[0020]参见图1，其所示为基于上述原理形成的矩形顶管掘进机八缸同步主顶系统的原理图。
[0021]由图可知，整个系统由八个控制器11-18、八个位移传感器21-28和八个比例伺服阀31-38组成。
[0022]其中，控制器11与位移传感器21和比例伺服阀31配合构成主控制单元，用于控制连接作为主顶缸的液压缸1，而液压缸I驱动相应的负载。
[0023]具体的，控制器11通过比例伺服阀31控制连接液压缸1，而位移传感器21与液压缸I相配合设置，实时检测液压缸I的移动距离。
[0024]其余控制器12-18，分别与移传感器22-28和比例伺服阀32_38配合形成从控制单元，用于控制连接作为从动缸的的液压缸2至8，液压缸2至8驱动相应的负载。
[0025]这里的从控制单元结构相同，此处以主控器12构成的第一从控制单元为例来具体说明从控制单元组成连接结构。
[0026]由图可知，第一从控制单元主要由主控器12、比例伺服阀32以及位移传感器22配合构成，主控器12通过比例伺服阀32控制连接液压缸2，而位移传感器22与液压缸2相配合设置，实时检测液压缸2的移动距离；并且主控器12还同时连接主控制单元中的位移传感器21和本单元中的位移传感器22。
[0027]在此基础上，本实例还在主顶系统中设置了速度传感器41和低通滤波器42，该速度传感器41与与液压缸I相配合设置，实时检测液压缸I的移动速度，并通过低通滤波器42分别连接至每个从控制单元中的控制器12至18。
[0028]由此形成的八缸同步主顶系统通过七个从控制单元和一个主控单元实现对8个液压缸的同步控制，其中七个从控制单元分别随动于主控制单元，能够有效针对总负载1600吨左右的大负载，且负载随着地质的变化而变化的情况。同时，并采用速度传感器反馈的信号进行低通滤波处理，能够进一步提高系统在未知负载变化情况下的响应速度。
[0029]通过上述实例可知，本实用新型提供的方案具有如下优点:
[0030](I)创新技术与工程实际相结合。针对大吨位负载下特别是负载变化情况下，采用创新技术与工程实际相结合，一是使科研成果迅速转化为生产力，第二能通过工程实际验证并提高多缸同步闭环随动技术。
[0031](2)提高矩形顶管掘进机的施工效率和施工质量。通过提高主顶结构的同步顶推精度，避免憋卡等故障，节约施工时间成本。通过适应地质的不同变化，从而可以有效的控制地面沉降。从而提高施工效率。
[0032](3)通过提升设备的技术含量，提高施工效率和施工质量，从而提高设备的市场占有率，增加部门的效益。
[0033]以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
【权利要求】
1.一种矩形顶管掘进机主顶系统，所述主顶系统包括若干控制器，其特征在于，所述主顶系统还包括若干位移传感器和若干比例伺服阀，每个控制器分别与一位移传感器以及一比例伺服阀配合形成若干控制单元，其中一控制单元作为主控制单元控制连接作为主顶缸的液压缸，其余控制单元为从控制单元分别控制从液压缸，且每个从控制单元分别与主控制单元相连接。
2.根据权利要求1所述的一种矩形顶管掘进机主顶系统，其特征在于，所述主控制单元中控制器通过比例伺服阀控制连接作为主顶缸的液压缸，位移传感器与作为主顶缸的液压缸配合设置； 所述从控制单元中控制器通过比例伺服阀控制连接从液压缸，并与主控制单元中的位移传感器相接，而位移传感器与从液压缸配合设置，且与本控制单元中的控制器相接。
3.根据权利要求2所述的一种矩形顶管掘进机主顶系统，其特征在于，所述主顶系统中还包括速度传感器，该速度传感器与作为主顶缸的液压缸配合设置，并通过低通滤波器分别与从控制单元中的控制器相接。
【文档编号】F16L1/028GK204099347SQ201420430571
【公开日】2015年1月14日 申请日期:2014年7月31日 优先权日:2014年7月31日
【发明者】李然, 陈根林, 冯晓迪, 贾朝阳, 许梼, 杨迦琪, 岳亚军, 董荣宝 申请人:中煤科工集团上海有限公司