沉井式掘进机管路延伸装置及控制方法与流程

本发明涉及x领域，特别地，涉及一种沉井式掘进机管路延伸装置及控制方法。

背景技术：

1、沉井式掘进机水下掘进一个截割行程时，截割臂复位，井筒带主机下沉，管线需要同步下放，若不能实现同步下放，管线下放长度大于井筒下沉深度，可能存在与主机旋转发生干涉，损伤管线导致设备停机，若管线下放长度小于井筒下沉深度，链条受拉力过大易发生断裂，从而拉断管路，造成主机故障，失去与主机的通讯，进退维修困难。

2、现有技术中，沉井式掘进机的管线下放与井筒下沉不同步，主要采用先下放管线、再下放井筒的方式，下放管线长度采用人工量取记录，自动化程度低，操作繁琐，工作效率低，且人工操作容易造成误差。

技术实现思路

1、本发明提供了一种沉井式掘进机管路延伸装置及控制方法，以解决现有管线下放与的沉井式掘进机井筒下沉不同步导致的效率低、误差大等技术问题。

2、本发明采用的技术方案如下：

3、一种沉井式掘进机管路延伸装置，包括：

4、提升装置，沿井口周向布设，用于与主机连接以提升或下放主机；

5、管线，与主机连接，用于向主机供给能源及进行信号传递；

6、线路控制装置，包括用于承载管线的线路架、用于提供动力的驱动机构以及设置于线路架上的传动机构，驱动机构用于经传动机构控制管线延伸以匹配主机下放深度；

7、检测装置，用于分别检测主机位移以及管线位移。

8、作为上述技术方案的进一步改进，所述传动机构包括与所述驱动机构连接的链条以及设置于所述线路架的链轮，所述管线通过连接件固定于所述链条。

9、作为上述技术方案的进一步改进，所述检测装置包括设置于所述线路架的第一编码器，用于检测所述链条动作时通过检测位置的链扣数量。

10、作为上述技术方案的进一步改进，所述提升装置包括管片、主提升机构、井筒提升机构以及固定机构，所述主提升机构和所述井筒提升机构分别沿周向布设于井口，所述主提升机构用于与主机连接以提升或下放主机，所述井筒提升机构与管片连接以提升或下放管片并调节所述管片的垂直精度，所述固定机构用于将所述主机固定于所述管片。

11、作为上述技术方案的进一步改进，所述驱动机构包括液压马达，所述线路控制装置还包括液压驱动系统，所述液压驱动系统包括由电机驱动的液压泵，液压泵经过滤器、减压阀、电磁换向阀连接液压马达的p口，液压马达用于经传动机构驱动管线移动。

12、作为上述技术方案的进一步改进，所述过滤器的出口端还经球阀接比例多路阀的p口，比例多路阀的b口接液压马达的b口，液压马达的a口经防爆阀和平衡阀接比例多路阀的a口。

13、作为上述技术方案的进一步改进，所述检测装置还包括用于检测液压泵出口压力的第一压力传感器、用于检测液压马达承受负载压力的第二压力传感器以及用于检测液压马达提升负载压力的第三压力传感器。

14、根据本发明的另一方面，还提供了一种控制方法，应用有上述的沉井式掘进机管路延伸装置，所述沉井式掘进机管路延伸装置还包括比例溢流阀，所述控制方法包括：

15、s1.施工准备；

16、s2.液压泵输送液压油经比例溢流阀调压后经过滤器、减压阀至电磁换向阀p口，电磁换向阀a口输出至液压马达，经第一压力传感器检测液压泵出口压力并经平衡阀调整液压泵输出压力，液压油经球阀进入比例多路阀p口，并经比例多路阀b口进入液压马达b口，第三压力传感器检测提升负载压力并经平衡阀调节，液压马达处于浮动状态，提升装置下沉主机，主机通过传动机构传递到液压马达，实现管线被动下放，液压马达的a口通过防爆阀的b-f口经平衡阀溢流，进入到比例多路阀的a-t口回油，提升装置下沉完成，比例多路阀复位，平衡阀关闭保压，液压马达的制动器压力经电磁换向阀的a-t口释放关闭；

17、s3.掘进完成后，液压泵输出液压油经比例溢流阀调压，经第一压力传感器检测液压泵出口的压力，一路压力油经过滤器进入到减压阀的p口，经高压力调节后进入到减压阀的a口，并经电磁换向阀的p-a口，进入到液压马达的制动器内打开制动器，另一路压力油经球阀进入到比例多路阀的p口，经比例多路阀调速后的压力油经p-a口进入到平衡阀，并经防爆阀的f-b口进入到液压马达的a口，第二压力传感器检测负载压力，液压马达经传动机构传动，实现管线提升，提升完成后比例多路阀复位，压力油经液压马达的b口至到比例多路阀的b-t口回油，平衡阀关闭保压，液压马达的制动器压力经电磁换向阀的a-t口释放关闭。

18、作为上述技术方案的进一步改进，步骤s2还包括：

19、第二压力传感器检测管线下放过程中的负载压力，若管线下放过程中失速，防爆阀b-f立即关闭，停止管线下放，同时根据第二压力传感器的压力突变发出压力信号给提升装置使提升装置停止工作。

20、作为上述技术方案的进一步改进，步骤s3还包括：

21、检测装置分别检测管线和主机位移，并进行对比分析，若位移超差将发出超差信号至提升装置使提升装置停止工作，并调节比例多路阀的开口值，消除位移超差后恢复提升。

22、本发明具有以下有益效果：

23、本管路延伸装置通过设置提升装置控制主机的下放以及设置线路控制装置匹配主机的下放深度的控制管线的被动同步下放，同时设置有检测装置，分别对主机下沉深度和管线下放长度进行位移检测并进行对比，若超差即可匹配控制提升装置或线路控制装置的动作，减少人工操作，提高设备可靠性，更为智能化，本管路延伸装置控制管线下放长度与主机下沉深度匹配有效避免管线下放长度大于主机下沉深度导致的与主机旋转干涉的问题以及有效避免管线下放长度小于主机下沉深度导致的传动机构受拉力过大导致断裂而损伤、拉断管线进而造成主机故障、失去通讯，维修困难。

24、除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照附图，对本发明作进一步详细的说明。

技术特征：

1.一种沉井式掘进机管路延伸装置，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的沉井式掘进机管路延伸装置，其特征在于，所述传动机构包括与所述驱动机构连接的链条(106)以及设置于所述线路架(108)的链轮(107)，所述管线(104)通过连接件(105)固定于所述链条(106)。

3.根据权利要求2所述的沉井式掘进机管路延伸装置，其特征在于，所述检测装置包括设置于所述线路架(108)的第一编码器(9)，用于检测所述链条(106)动作时通过检测位置的链扣数量。

4.根据权利要求1所述的沉井式掘进机管路延伸装置，其特征在于，所述提升装置包括管片(111)、主提升机构(101)、井筒提升机构(109)以及固定机构(112)，所述主提升机构(101)和所述井筒提升机构(109)分别沿周向布设于井口，所述主提升机构(101)用于与主机(103)连接以提升或下放主机(103)，所述井筒提升机构(109)与管片(111)连接以提升或下放管片(111)并调节所述管片(111)的垂直精度，所述固定机构(112)用于将所述主机(103)固定于所述管片(111)。

5.根据权利要求1所述的沉井式掘进机管路延伸装置，其特征在于，所述驱动机构包括液压马达(10)，所述线路控制装置还包括液压驱动系统，所述液压驱动系统包括由电机(1)驱动的液压泵(2)，液压泵(2)经过滤器(3)、减压阀(4)、电磁换向阀(5)连接液压马达(10)的p口，液压马达(10)用于经传动机构驱动管线(104)移动。

6.根据权利要求5所述的沉井式掘进机管路延伸装置，其特征在于，所述过滤器(3)的出口端还经球阀(14)接比例多路阀(15)的p口，比例多路阀(15)的b口接液压马达(10)的b口，液压马达(10)的a口经防爆阀(8)和平衡阀(7)接比例多路阀(15)的a口。

7.根据权利要求6所述的沉井式掘进机管路延伸装置，其特征在于，所述检测装置还包括用于检测液压泵(2)出口压力的第一压力传感器(13)、用于检测液压马达(10)承受负载压力的第二压力传感器(6)以及用于检测液压马达(10)提升负载压力的第三压力传感器(11)。

8.一种控制方法，其特征在于，应用有权利要求7所述的沉井式掘进机管路延伸装置，所述沉井式掘进机管路延伸装置还包括比例溢流阀(12)，所述控制方法包括：

9.根据权利要求8所述的控制方法，其特征在于，步骤s2还包括：

10.根据权利要求8所述的控制方法，其特征在于，步骤s3还包括：

技术总结
本发明公开了一种沉井式掘进机管路延伸装置及控制方法，包括：提升装置，沿井口周向布设，用于与主机连接以提升或下放主机；管线，与主机连接，用于向主机供给能源及进行信号传递；线路控制装置，包括用于承载管线的线路架、用于提供动力的驱动机构以及设置于线路架上的传动机构，驱动机构用于经传动机构控制管线延伸以匹配主机下放深度；检测装置，用于分别检测主机位移以及管线位移。本管路延伸装置通过设置提升装置控制主机的下放以及设置线路控制装置匹配主机的下放深度的控制管线的被动同步下放，有效避免管线下放长度不适合导致的问题。

技术研发人员：杨善浩,杨阳,刘伟,周赛群,曾定荣,郝钧,肖广鑫,肖鹏飞
受保护的技术使用者：中国铁建重工集团股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/4/17