升降组件和隧道掘进机的制作方法

本实用新型涉及隧道掘进机技术领域，具体而言，涉及一种升降组件和隧道掘进机。

背景技术：

目前，在山岭隧道、大型引水工程中，隧道掘进机应用的比例越来越大。当遇到围岩不稳定时，隧道需要打锚杆、立拱架，其所需的锚杆、电焊机、钢筋等物资需用升降平台从隧道掘进机底部运送至隧道掘进机连接桥上平面。

在相关技术中，升降平台的动力源来自油缸，在升降平台升降的过程中，由于两个油缸的油路不同，使得两个油缸的运行速度存在差异，进而导致升降平台倾斜，使得升降平台上的工件滑落，易产生安全事故。

技术实现要素：

本实用新型旨在至少解决现有技术或相关技术中存在的技术问题之一。

为此，本实用新型的第一方面提出一种升降组件。

本实用新型的第二方面提出一种隧道掘进机。

有鉴于此，本实用新型的第一方面提供了一种升降组件，用于隧道掘进机，隧道掘进机包括本体，升降组件包括：平台、吊绳、多个驱动部件、位移传感器和控制装置；吊绳与平台相连接；多个驱动部件中任一个驱动部件包括缸体和活塞，缸体安装于本体上，活塞可相对缸体滑动，活塞通过吊绳驱动平台上升或下降；位移传感器与活塞相连接，用于检测活塞的行程；控制装置与位移传感器相通信，用于根据活塞的行程控制活塞的运行速度。

本实用新型所提供的升降组件，吊绳的两端分别与平台和活塞连接，活塞上升或下降，进而带动平台的升降，通过设置位移传感器，位移传感器可检测活塞的行程，位移传感器将检测到的活塞的行程发送至控制装置，控制装置再根据每个活塞的行程控制每个活塞的运动速度，进而确保每个活塞的行程保持一致，避免平台产生倾斜，进而避免平台上的工件滑落，确保施工过程的安全性。并且，升降组件通过位移传感器检测活塞行程，准确地对平台高度进行定位，使得控制装置对升降平台的控制更加精确。

优选地，控制装置包括信号接收端口、信号输出端口和处理模块，位移传感器的信号输出端口与控制装置的信号接收端口电连接，进而实现位移传感器与控制装置的通信，处理模块再接收到来自位移传感器的活塞行程信号时，比较每个活塞的行程，再根据比较结果生成控制信号，并将控制信号由信号输出端口发送至驱动部件，进而控制活塞的升降速度，使得每个活塞的位移保持一致。

另外，本实用新型提供的上述技术方案中的升降组件还可以具有如下附加技术特征：

在上述技术方案中，优选地，升降组件还包括：支架、第一滑轮和第二滑轮；支架与本体相连接；第一滑轮安装于支架上；第二滑轮安装于活塞上；吊绳的一端与支架相连接，另一端穿过第二滑轮和第一滑轮后与平台相连接。

在该技术方案中，第一滑轮为定滑轮，第二滑轮为动滑轮，吊绳经过第一滑轮和第二滑轮后，使得活塞每运动1个单位的行程，平台运动2个单位的行程，即平台的平台升降的距离是活塞升降距离的2倍，使得平台在有限的空间内具备更大的行程，使得升降平台适合更加多样的作业环境。

在上述任一技术方案中，优选地，位移传感器为拉绳传感器，拉绳传感器安装于支架上，拉绳传感器的拉绳与活塞相连接。

在该技术方案中，拉绳传感器可准确地检测出活塞的位移，进而避免平台倾斜，确保对平台控制的准确性。

在上述任一技术方案中，优选地，位移传感器设置于缸体的内部。

在该技术方案中，位移传感器设置于缸体内，在实现对活塞的位移进行检测的同时，缸体可保护位移传感器，避免位移传感器受到外力而损坏，确保位移传感器的使用寿命。

在上述任一技术方案中，优选地，多个驱动部件包括第一驱动部件和第二驱动部件，位移传感器的数量为两个，两个位移传感器分别与第一驱动部件和第二驱动部件相连接。

在该技术方案中，在第一驱动部件和第二驱动部件上分别设置一个位移传感器，使得位移传感器对活塞行程的检测更加准确。

在上述任一技术方案中，优选地，多个驱动部件为多个液压缸。

在该技术方案中，驱动部件设置为液压缸，液压缸运行稳定，举升力大，并且振动小，使得平台升降过程更加平稳。

同样地，驱动部件也可为电动伸缩机构。

在上述任一技术方案中，优选地，升降组件还包括：第一油管、第二油管和至少一个平衡阀；第一油管的一端与液压源相连接，另一端与缸体的进油口相连接；第二油管的一端与液压源相连接，另一端与缸体的出油口相连接；至少一个平衡阀设置于进油口和/或出油口处。

在该技术方案中，在进油口和/或出油口设置一个平衡阀，平衡阀可维持油缸内的油压稳定，避免平台下沉，进而确保对平台控制的准确性。

在上述任一技术方案中，优选地，升降组件还包括：轨道和导向组件；轨道与本体相连接；导向组件与平台相连接，并与轨道相配合，以使平台沿轨道上升或下降。

在该技术方案中，轨道与导向组件相配合，在平台上升或下降的过程中对平台进行限位，避免平台产生大范围的晃动，确保平台上升或下降过程中的稳定性。

优选地，导向组件上设置有滑槽，滑槽套设于导轨上。

优选地，导向组件上设置有滑块或导向轮，导轨上设置有滑槽，滑块或导向轮嵌于滑槽内。

在上述任一技术方案中，优选地，升降组件还包括：护栏，护栏沿平台的周向设置。

在该技术方案中，在平台的周向上设置护栏，防止平台上的工件滑落，确保平台升降过程的安全性。

本实用新型第二方面提供了一种隧道掘进机，包括如上述任一技术方案所述的升降组件，因此该隧道掘进机包括如上述任一技术方案所述的升降组件的全部有益效果。

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1示出了根据本实用新型的一个实施例的升降组件的结构示意图；

图2示出了根据本实用新型的一个实施例的升降组件的局部结构示意图；

图3示出了根据本实用新型的一个实施例的升降组件的控制方法的流程图；

图4示出了根据本实用新型的另一个实施例的升降组件的控制方法的流程图；

图5示出了根据本实用新型的再一个实施例的升降组件的控制方法的流程图；

其中，图1和图2中的附图标记与部件名称之间的对应关系为：

1平台，2吊绳，3驱动部件，32活塞，34缸体，4轨道，5导向组件，6护栏，7支架，82第一滑轮，84第二滑轮，9位移传感器。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本实用新型的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型，但是，本实用新型还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本实用新型的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。

下面参照图1至图5描述根据本实用新型一些实施例所述升降组件、隧道掘进机和升降组件的控制方法。

在本实用新型第一方面实施例中，如图1和图2所示，本实用新型提供了一种升降组件，用于隧道掘进机，隧道掘进机包括本体，升降组件包括：平台1、吊绳2、多个驱动部件3、位移传感器9和控制装置；吊绳2与平台1相连接；多个驱动部件3中任一个驱动部件3包括缸体34和活塞32，缸体34安装于本体上，活塞32可相对缸体34滑动，活塞32通过吊绳2驱动平台1上升或下降；位移传感器9与活塞32相连接，用于检测活塞32的行程；控制装置与位移传感器9相通信，用于根据活塞32的行程控制活塞32的运行速度。

本实用新型所提供的升降组件，吊绳2的两端分别与平台1和活塞32连接，活塞32上升或下降，进而带动平台1的升降，通过设置位移传感器9，位移传感器9可检测活塞32的行程，位移传感器9将检测到的活塞32的行程发送至控制装置，控制装置再根据每个活塞32的行程控制每个活塞32的运动速度，进而确保每个活塞32的行程保持一致，避免平台1产生倾斜，进而避免平台1上的工件滑落，确保施工过程的安全性。并且，升降组件通过位移传感器9检测活塞32行程，准确地对平台1高度进行定位，使得控制装置对升降平台1的控制更加精确。

优选地，控制装置包括信号接收端口、信号输出端口和处理模块，位移传感器9的信号输出端口与控制装置的信号接收端口电连接，进而实现位移传感器9与控制装置的通信，处理模块再接收到来自位移传感器9的活塞32行程信号时，比较每个活塞32的行程，再根据比较结果生成控制信号，并将控制信号由信号输出端口发送至驱动部件3，进而控制活塞32的升降速度，使得每个活塞32的位移保持一致。

在本实用新型的一个实施例中，优选地，如图2所示，升降组件还包括：支架7、第一滑轮82和第二滑轮84；支架7与本体相连接；第一滑轮82安装于支架7上；第二滑轮84安装于活塞32上；吊绳2的一端与支架7相连接，另一端穿过第二滑轮84和第一滑轮82后与平台1相连接。

在该实施例中，第一滑轮82为定滑轮，第二滑轮84为动滑轮，吊绳2经过第一滑轮82和第二滑轮84后，使得活塞32每运动1个单位的行程，平台1运动2个单位的行程，即平台1的升降的距离是活塞32升降距离的2倍，使得平台1在有限的空间内具备更大的行程，使得升降平台1适合更加多样的作业环境。

在本实用新型的一个实施例中，优选地，如图2所示，位移传感器9为拉绳传感器，拉绳传感器安装于支架7上，拉绳传感器的拉绳与活塞32相连接。

在该实施例中，拉绳传感器可准确地检测出活塞32的位移，进而避免平台1倾斜，确保对平台1控制的准确性。

在本实用新型的一个实施例中，优选地，位移传感器9设置于缸体34的内部。

在该实施例中，位移传感器9设置于缸体34内，在实现对活塞32的位移进行检测的同时，缸体34可保护位移传感器9，避免位移传感器9受到外力而损坏，确保位移传感器9的使用寿命。

在本实用新型的一个实施例中，优选地，如图1所示，多个驱动部件3包括第一驱动部件和第二驱动部件，位移传感器9的数量为两个，两个位移传感器9分别与第一驱动部件和第二驱动部件相连接。

在该实施例中，在第一驱动部件和第二驱动部件上分别设置一个位移传感器9，使得位移传感器9对活塞32行程的检测更加准确。

在本实用新型的一个实施例中，优选地，多个驱动部件3为多个液压缸。

在该实施例中，驱动部件3设置为液压缸，液压缸运行稳定，举升力大，并且振动小，使得平台1升降过程更加平稳。

同样地，驱动部件3也可为电动伸缩机构。

在本实用新型的一个实施例中，优选地，升降组件还包括：第一油管(图中未示出)、第二油管(图中未示出)和至少一个平衡阀(图中未示出)；第一油管的一端与液压源相连接，另一端与缸体34的进油口相连接；第二油管的一端与液压源相连接，另一端与缸体34的出油口相连接；至少一个平衡阀设置于进油口和/或出油口处。

在该实施例中，在进油口和/或出油口设置一个平衡阀，平衡阀可维持油缸内的油压稳定，避免平台1下沉，进而确保对平台1控制的准确性。

在本实用新型的一个实施例中，优选地，如图1所示，升降组件还包括：轨道4和导向组件5；轨道4与本体相连接；导向组件5与平台1相连接，并与轨道4相配合，以使平台1沿轨道4上升或下降。

在该实施例中，轨道4与导向组件5相配合，在平台1上升或下降的过程中对平台1进行限位，避免平台1产生大范围的晃动，确保平台1上升或下降过程中的稳定性。

优选地，导向组件5上设置有滑槽，滑槽套设于导轨上。

优选地，导向组件5上设置有滑块或导向轮，导轨上设置有滑槽，滑块或导向轮嵌于滑槽内。

在本实用新型的一个实施例中，优选地，如图1所示，升降组件还包括：护栏6，护栏6沿平台1的周向设置。

在该实施例中，在平台1的周向上设置护栏6，防止平台1上的工件滑落，确保平台1升降过程的安全性。

在本实用新型第二方面实施例中，本实用新型提供了一种隧道掘进机，包括如上述任一实施例所述的升降组件，因此该隧道掘进机包括如上述任一实施例所述的升降组件的全部有益效果。

在本实用新型第三方面实施例中，本实用新型提供了一种升降组件的控制方法，用于控制如上述任一实施例所述的升降组件，如图3所示，升降组件的控制方法包括：

步骤302，控制位移传感器分别检测多个驱动部件中每个驱动部件的活塞的行程；

步骤304，根据每个驱动部件的活塞的行程，计算多个驱动部件的活塞的行程差；

步骤306，根据多个驱动部件的活塞的行程差，控制多个驱动部件的活塞的运动速度。

本实用新型所提供的升降组件的控制方法，位移传感器可检测活塞的行程，位移传感器将检测到的活塞的行程发送至控制装置，控制装置再根据每个活塞的行程计算出每个活塞之间的行程差，再根据行程差控制每个活塞的运动速度，进而确保每个活塞的行程保持一致，避免平台产生倾斜，进而避免平台上的工件滑落，确保施工过程的安全性。并且，升降组件通过位移传感器检测活塞行程，准确地对平台高度进行定位，使得控制装置对升降平台的控制更加精确。

在本实用新型的一个实施例中，如图4所示，升降组件的控制方法包括：

步骤402，控制位移传感器分别检测多个驱动部件中每个驱动部件的活塞的行程；

步骤404，根据每个驱动部件的活塞的行程，计算多个驱动部件的活塞的行程差；

步骤406，判断多个驱动部件的活塞的行程差是否大于第一阈值；

步骤408，当多个驱动部件的活塞的行程差大于第一阈值时，减小多个驱动部件的活塞中行程最大的活塞的运动速度至第一速度，并返回步骤406；

步骤410，当多个驱动部件的活塞的行程差不大于第一阈值时，调节多个驱动部件的活塞的运动速度至初始速度。

在该实施例中，判断行程差是否大于第一阈值，当行程差大于第一阈值时，控制行程最大的活塞降速，使得其余活塞的运行速度大于行程最大的活塞的运行速度，进而缩小多个活塞之间的行程差，避免平台产生倾斜，进而避免平台上的工件滑落，确保施工过程的安全性。

优选地，活塞下降过程中，活塞端部至活塞最高点的距离为活塞的行程，活塞上升的过程中，活塞端部至活塞最低点的距离为活塞的行程。

在本实用新型的一个实施例中，如图5所示，升降组件的控制方法包括：

步骤502，控制位移传感器分别检测多个驱动部件中每个驱动部件的活塞的行程；

步骤504，根据每个驱动部件的活塞的行程，计算多个驱动部件的活塞的行程差；

步骤506，判断多个驱动部件的活塞的行程差是否大于第一阈值；

步骤508，当多个驱动部件的活塞的行程差大于第一阈值时，判断多个驱动部件的活塞的行程差是否大于第二阈值；

步骤510，当多个驱动部件的活塞的行程差不大于第二阈值时，减小多个驱动部件的活塞中行程最大的活塞的运动速度至第一速度，并返回步骤506；

步骤512，当多个驱动部件的活塞的行程差大于第二阈值时，判断多个驱动部件的活塞的行程差是否大于第三阈值；

步骤514，当多个驱动部件的活塞的行程差不大于第三阈值，减小多个驱动部件的活塞中行程最大的活塞的运动速度至第二速度，并返回步骤506；

步骤516，当多个驱动部件的活塞的行程差大于第三阈值，减小多个驱动部件的活塞中行程最大的活塞的运动速度至第三速度，并返回步骤506；

步骤518，当多个驱动部件的活塞的行程差不大于第一阈值时，调节多个驱动部件的活塞的运动速度至初始速度；

其中，第一阈值小于第二阈值，第二阈值小于第三阈值，第一速度大于第二速度，第二速度大于第三速度。

在该实施例中，当形成差较大时，使得行程最大的活塞的速度更小，进而加快调整速度，使得平台更加快速地恢复水平。

优选地，第一阈值为10mm，第二阈值为20mm，第三阈值为30mm；第一速度、第二速度和第三速度根据升降平台上升或下降所需的速度确定。

在本实用新型的一个实施例中，优选地，减小多个驱动部件的活塞中行程最大的活塞的运动速度至第一速度为：控制多个驱动部件的活塞中行程最大的活塞停止运动。

在该实施例中，将第一速度设置为0，在最短的时间内将平台调整至水平，使得对平台的调整更加快速。

在本实用新型的描述中，术语“多个”则指两个或两个以上，除非另有明确的限定，术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制；术语“连接”、“安装”、“固定”等均应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型的描述中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“具体实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本实用新型中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或实例。而且，描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。