[发明专利]连续墙成槽机的自动提斗控制方法、控制系统和控制装置

说明书

技术领域

本发明涉及工程机械领域，尤其涉及一种连续墙成槽机的自动提斗控制方法、控制系统和控制装置。

背景技术

目前，由于城市中地铁等地下工程和需要深基础施工的高层建筑越来越多，地下连续墙的应用也越来越多，连续墙成槽机则是地下连续墙不可缺少的施工机械。

连续墙成槽机在非工作状态时，其斗体通常都需要平放在地上，这时臂架也基本上与地面平行；在正常工作状态时，斗体被吊起，基本与地面垂直，以在地面上挖槽，这时臂架也被抬起与地面成一定的角度。

在将连续墙成槽机从非工作状态调整到工作状态时，需要将臂架抬起，从而将斗体提起。然而，在此过程中，由于斗体重量和连续墙成槽机起重能力的限制，斗体不能在离连续墙成槽机主机重心太远的距离直接吊起，且即使在斗体距离主机重心较近的位置被吊起时也要注意整个起吊过程的平稳，否则吊起后斗体会来回晃动，危机驾驶员的安全，甚至使整个连续墙成槽机失去平衡而倾翻。

目前，斗体的提升是通过人工操作控制臂架的起升、履带行走和主卷扬钢丝绳来实现的。其操作流程是：首先抬起臂架，然后主卷扬收钢丝绳并控制履带行走使斗体与主机距离合适，最后使斗体在地面上的支点不动，收钢丝绳并使履带行走将斗体吊起。然而，这种方法的整个操作过程都是人工控制完成，对操作者的要求高，其操作过程的流畅度、平稳度及安全性与驾驶员的经验相关，控制精度较差。如果操作者不够熟练，容易引起臂架及斗体的晃动，使作业人员产生不安全感甚至带来安全危险。

发明内容

鉴于以上所述，有必要提供一种提斗过程中不需人工操控、较为安全、且自动化程度高的连续墙成槽机的自动提斗控制方法、控制系统和控制装置。

本发明提供一种连续墙成槽机的自动提斗控制方法，包括如下步骤：

控制器接收自动提斗的控制指令；

控制器在接收到自动提斗的控制指令后，先控制臂架拉起；

在臂架被拉起的过程中，控制器控制钢丝绳卷扬机对与斗体相连的钢丝绳进行收绳或放绳，同时控制器根据臂架与地面之间的夹角判定臂架拉起是否到位，在臂架被拉起至设定的角度时停止控制臂架拉起；

在臂架被拉起的过程中或被拉起至设定的角度之后，控制器控制主机朝向斗体所在的方向行走，同时控制器根据主机与斗体之间的距离判定主机行驶是否到位，在主机行驶到与斗体之间达到设定的距离时停止控制主机行走；

在臂架被拉起至设定的角度之后且主机行驶到设定的距离之后，控制器控制钢丝绳卷扬机对钢丝绳进行收绳，将斗体的顶部从地面上拉起，此时斗体的底部绕着与地面的支点转动；

在斗体的顶部从地面上被拉起的过程中，控制器根据钢丝绳的收绳长度控制主机朝向斗体所在的方向行走；及

在斗体从地面上被完全提起之后，控制器停止对钢丝绳卷扬机收绳和主机行走的控制。

进一步地，在臂架被拉起的过程中，控制器根据钢丝绳所受的拉力判定对钢丝绳是进行收绳还是放绳，在钢丝绳所受拉力小于设定的拉力时控制钢丝绳卷扬机对钢丝绳进行收绳，在钢丝绳所受拉力大于设定的拉力时控制钢丝绳卷扬机对钢丝绳进行放绳。

进一步地，在斗体的顶部从地面上被拉起的过程中，控制器根据钢丝绳的收绳长度先确定主机需要行走的距离，然后依据所确定的主机需要行走的距离控制主机行走，使主机行走的距离与钢丝绳的收绳长度相匹配。

进一步地，在斗体的顶部从地面上被拉起的过程中，控制器还计算并比较斗体顶部的实际提升高度和理论提升高度，当实际提升高度与理论提升高度之差大于允许的偏差值时，控制器判定斗体底部的支点在地面上有平移的动作，此时控制器对主机需要行走的距离进行修正并根据修正后的主机需要行走的距离控制主机行走。

进一步地，当斗体与地面之间的夹角为90°时，控制器判定斗体从地面上被完全提起。

本发明还提供一种连续墙成槽机的自动提斗控制系统，包括斗体、臂架、钢丝绳和主机，所述钢丝绳与所述斗体相连并用于提升所述斗体，所述自动提斗控制系统还包括控制器，所述控制器用于执行上述的自动提斗控制方法。

进一步地，所述自动提斗控制系统还包括信号采集装置，所述信号采集装置包括用于检测臂架倾角的臂架倾角检测装置、用于检测斗体倾角的斗体倾角检测装置、用于检测钢丝绳收绳长度的钢丝绳收绳长度检测装置、用于检测主机相对斗体行走距离的主机行走距离检测装置、用于检测钢丝绳拉力的拉力检测装置和用于检测主机和斗体之间距离的测距装置；所述控制器根据所述信号采集装置采集的信号对所述斗体的自动提斗操作进行控制。