一种可控卸料的采石箱系统及其控制方法与流程

本发明涉及泥水压力平衡盾构机，尤其涉及一种可控卸料的采石箱系统及其控制方法。

背景技术：

1、泥水压力平衡盾构机在施工时，通过泥水循环系统将渣土输送至隧道外渣土处理设备，通过渣土处理设备将泥浆中的泥沙分离出来。受限于排浆泵、管路、输送效率等原因，需要在泥水盾构机排浆泵的前端将泥浆中的粒径较大的石块过滤分离出来。通常在排浆泵前端设置有采石箱，采石箱内装有滤网，当采石箱内积累了较多的石块时，就需要盾构机停止掘进，由工人打开采石箱检修口，将采石箱中的石块清理出来。

2、当泥水平衡盾构机在砂卵石等大粒径石块较多的地层施工时，传统结构的采石箱需要非常频繁的清理采石箱，清理采石箱时，需要拆卸较多的螺栓，耗时较长，同时会造成施工中断，严重影响施工效率。

技术实现思路

1、本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。

2、为达到上述目的，本发明提出了一种可控卸料的采石箱系统，包括采石箱的箱体，所述箱体两个正对的侧壁上设置有进料口和出料口，所述箱体内靠近出料口位置处设置有网格板，进料口连通设置有进料管道，所述出料口连通设置有出料管道，所述出料管道上设置有排浆泵，所述箱体垂直进料口所在侧壁一侧壁上设置有出渣口，所述出渣口处设置有出渣闸门，所述箱体上对应出渣闸门周侧设置有用于控制出渣闸门开闭的伸缩件，所述伸缩件电连接有人机交互控制终端，且所述伸缩件油路连接有动力单元，所述人机交互控制终端与所述动力单元电连接设置。

3、本发明将传统采石箱螺栓连接的盖板换成开关可控的闸门板，减少了清理采石箱的时间，提高了施工效率，减少了作业人员。

4、可选地，所述人机交互控制终端内设置有控制模块以及人机交互模块，所述控制模块包括逻辑控制单元以及信号采集单元；

5、所述逻辑控制单元，被设置为用于控制伸缩件和动力单元工作，以及用于控制进料管道、出料管道的通断；

6、所述信号采集单元，被设置为用于获取出渣闸门行程信息信号以及排浆泵进口压力信息信号。

7、进一步地，所述排浆泵进口处设置有压力传感器，所述压力传感器与所述信号采集单元电连接设置，且所述逻辑控制单元内设置有用于获取信号采集单元接受压力传感器信号的压力调取节点、压力预设值调整节点以及用于对传感器压力信号和压力预设值进行对比的压力对比判定节点，还包括用于执行预定动作的动作控制节点。

8、进一步地，所述出渣口与出渣闸门之间设置有缝隙处设置有密封组件。

9、进一步地，所述箱体上设置有用于锤击箱体的振动锤。

10、进一步地，所述网格板将箱体分隔为与出料口连通的已过滤腔和与进料口连通的待过滤腔，且出渣口完全处于所述待过滤腔范围内设置，以使对过滤泥浆中大粒径石块进行过滤。

11、进一步地，所述进料口处在进料管道上设置有用于第一可控球阀v1，所述出料口处在出料管道上设置有第二可控球阀v2，且所述进料管道与所述出料管道之间绕开第一可控球阀v1和第二可控球阀v2连通设置有调节管道，所述调节管道上设置有第三可控球阀v3，所述第一可控球阀v1、所述第二可控球阀v2均与人机交互控制终端电连接设置。

12、本发明还提供一种可控卸料的采石箱系统的控制方法，包括以下步骤：

13、s1、工作人员通过人机交互模块对排浆泵进口压力值预设值pset进行输入或调整；

14、s2、人机交互控制终端获取压力检测装置检测到的排浆泵进口的压力值pact；

15、s2、人机交互终端的逻辑控制单元对排浆泵进口的压力值pact进行调取，并将排浆泵进口压力值pact与排浆泵进口压力值预设值pset进行对比；

16、s4、操作人员通过人机交互模块选择手动卸料模式或自动卸料模式，在自动模式下，当pact＜pset时，人机交互控制终端控制出渣口闸门打开进行卸料作业，完成卸料后控制出渣口闸门关闭；手动模式下，工作人员通过人机交互控制终端随时直接对出渣口闸门进行开合控制，以完成卸料作业。

17、本发明的人机交互控制终端控制采石箱进行卸料的模式分为手动模式和自动模式，手动模式满足了现场操作的灵活性。自动模式在连续施工时，可以高效的进行自动卸料，提高了施工效率和作业的连续性。

18、进一步地，在s4中，在人机交互模块进行卸料操作时，包括手动卸料模式，具体控制步骤如下：

19、操作人员在人机交互控制终端的人机交互模块上打开第三可控球阀v3、关闭第一可控球阀v1、第二可控球阀v2，打开出渣口闸门，打开振动锤，即可将采石箱中的石块清除；采石箱箱体中的石块清除完毕后，手动停止振动锤，关闭出渣口闸门，打开一可控球阀v1、第二可控球阀v2，关闭第三可控球阀v3。

20、进一步地，在s4中，在人机交互模块进行卸料操作时，包括自动卸料模式，具体控制步骤如下：

21、人机交互控制终端的逻辑控制单元自动打开第三可控球阀v3，关闭第一可控球阀v1、第二可控球阀v2，打开出渣口闸门，打开振动锤，并持续预设时间tset后，自动停止振动锤，关闭采石箱闸门，打开一可控球阀v1、第二可控球阀v2，关闭第三可控球阀v3。

22、本发明附加的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，或通过本发明的实践了解到。

技术特征：

1.一种可控卸料的采石箱系统，其特征在于，包括采石箱的箱体，所述箱体两个正对的侧壁上设置有进料口和出料口，所述箱体内靠近出料口位置处设置有网格板，进料口连通设置有进料管道，所述出料口连通设置有出料管道，所述出料管道上设置有排浆泵，所述箱体垂直进料口所在侧壁一侧壁上设置有出渣口，所述出渣口处设置有出渣闸门，所述箱体上对应出渣闸门周侧设置有用于控制出渣闸门开闭的伸缩件，所述伸缩件电连接有人机交互控制终端，且所述伸缩件油路连接有动力单元，所述人机交互控制终端与所述动力单元电连接设置。

2.如权利要求1所述的一种可控卸料的采石箱系统，其特征在于，所述人机交互控制终端内设置有控制模块以及人机交互模块，所述控制模块包括逻辑控制单元以及信号采集单元；

3.如权利要求2所述的一种可控卸料的采石箱系统，其特征在于，所述排浆泵进口处设置有压力传感器，所述压力传感器与所述信号采集单元电连接设置，且所述逻辑控制单元内设置有用于获取信号采集单元接受压力传感器信号的压力调取节点、压力预设值调整节点以及用于对传感器压力信号和压力预设值进行对比的压力对比判定节点，还包括用于执行预定动作的动作控制节点。

4.如权利要求1所述的一种可控卸料的采石箱系统，其特征在于，所述出渣口与出渣闸门之间设置有缝隙处设置有密封组件。

5.如权利要求1所述的一种可控卸料的采石箱系统，其特征在于，所述箱体上设置有用于锤击箱体的振动锤。

6.如权利要求1所述的一种可控卸料的采石箱系统，其特征在于，所述网格板将箱体分隔为与出料口连通的已过滤腔和与进料口连通的待过滤腔，且出渣口完全处于所述待过滤腔范围内设置，以使对过滤泥浆中大粒径石块进行过滤。

7.如权利要求1所述的一种可控卸料的采石箱系统，其特征在于，所述进料口处在进料管道上设置有第一可控球阀v1，所述出料口处在出料管道上设置有第二可控球阀v2，且所述进料管道与所述出料管道之间绕开第一可控球阀v1和第二可控球阀v2连通设置有调节管道，所述调节管道上设置有第三可控球阀v3，所述第一可控球阀v1、所述第二可控球阀v2均与人机交互控制终端电连接设置。

8.一种可控卸料的采石箱系统的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

9.如权利要求8所述的一种可控卸料的采石箱系统的控制方法，其特征在于，在s4中，在人机交互模块进行卸料操作时，包括手动卸料模式，具体控制步骤如下：

10.如权利要求8所述的一种可控卸料的采石箱系统的控制方法，其特征在于，在s4中，在人机交互模块进行卸料操作时，包括自动卸料模式，具体控制步骤如下：

技术总结
本发明公开了一种可控卸料的采石箱系统，包括采石箱的箱体，所述箱体两个正对的侧壁上设置有进料口和出料口，所述箱体内靠近出料口位置处设置有网格板，进料口连通设置有进料管道，所述出料口连通设置有出料管道，所述出料管道上设置有排浆泵，所述箱体垂直进料口所在侧壁一侧壁上设置有出渣口，所述出渣口处设置有出渣闸门，所述箱体上对应出渣闸门周侧设置有用于控制出渣闸门开闭的伸缩件，所述伸缩件电连接有人机交互控制终端，且所述伸缩件油路连接有动力单元，所述人机交互控制终端与所述动力单元电连接设置。本发明将传统采石箱螺栓连接的盖板换成开关可控的闸门板，减少了清理采石箱的时间，提高了施工效率，减少了作业人员。

技术研发人员：侯著钊,陈文菊,庄元顺,梅元元,高旭东,李开富,邓旭文,刘晋,钱杨,岳永海,周元毅,张兴,何国庆,张扬,罗怀钱
受保护的技术使用者：中铁工程服务有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/31