[实用新型]掘进机用管片拼装机旋转控制装置

说明书

技术领域

本实用新型属于掘进机技术领域，具体涉及一种掘进机用管片拼装机旋转控制装置。

背景技术

通过掘进设备挖掘的隧道，为防止其在周围土壤压力下内缩变形，需要使用钢筋混凝土管片进行实时衬砌。进行衬砌操作的设备可统称为管片拼装机。管片拼装机需沿隧道圆周顺逆方向至少各旋转180°才可达到衬砌的要求。目前使用中要求一般能够达到±200°。

管片拼装机的旋转是通过齿轮啮合传动实现的。旋转角度的控制主要有两种方法。第一种方法是对最大可回转角度定点控制，这种方法成本低，但需要有特定的保护措施，防止限位失效造成损失。第二种方法是对角度进行实时控制。这种方法一般采用整套的编码器结构，可以实现实时角度控制，但成本相对较高且需要给出特定的安装位置。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是，提供一种掘进机用管片拼装机旋转控制装置，该装置不仅能实现对管片拼装机旋转角度的实时控制，而且结构简单、成本低。

针对该技术问题，采用的技术解决方案是，提供一种具有以下结构的掘进机用管片拼装机旋转控制装置，包括：设在管片拼装机的移动架上的用于复位归零的第二感应元件和两个用于判断正反转的第一感应元件，所述第二感应元件与两个第一感应元件共同用于判断检测齿轮的实时转动角度。

与现有技术相比，本实用新型的掘进机用管片拼装机旋转控制装置具有以下优点。本实用新型的控制装置通过设置两个判断正反转的第一感应元件，根据两个第一感应元件输出的波形图来判断管片拼装机的正反旋转方向，并通过两个第一感应元件的输出波形图来数检测齿轮转过的齿数n，根据公式（n/N*360°），可以计算管片拼装机实时的角度，其中N为表示检测齿轮所有的齿数。通过控制实时的角度来实现对管片拼装机的旋转角度的控制。而且与现有技术的采用整套的编码器结构相比，不仅结构较简单，成本也更低。

作为本实用新型的装置的一种改进，所述第二感应元件为接触式传感器，所述第一感应元件为非接触式传感器。设置第一感应元件为非接触式传感器，在有轮齿经过第一感应元件时均有信号产生。设置第二感应元件为接触式传感器在转动一圈后轮齿上的信号碰触到第二感应元件，第二感应元件才清零。第二感应元件和第一感应元件设置不同，以方便区分和避免互相干涉。

作为本实用新型的装置的一种优选，所述第一感应元件为磁感应式传感器，所述与磁感应式传感器产生作用的感应块设在检测齿轮的每个齿上。检测齿轮转动时，每个轮齿均对应传递一个信号给第一感应元件。

作为本实用新型的装置的另一种优选，所述第一感应元件为接近传感器。接近传感器技术成熟，安装方便。

作为本实用新型的装置的还有一种优选，所述两个第一感应元件设在移动架对应检测齿轮的节圆的位置。节圆的位置齿厚和齿槽宽相等，能保证两个第一感应元件输出的波形图比较规则，容易计算齿数。

作为本实用新型的装置的还有一种优选，所述两个第一感应元件的间距为检测齿轮的齿距P的0.25E倍，其中E为正奇数。两个第一感应元件的间距为检测齿轮的齿距P的0.25E倍时，能保证其中一个第一感应元件对应轮齿时，另一个第一感应元件对应齿槽。若是用1代表轮齿，0代表齿槽，则其中一个第一感应元件输出的为1时，另一个输出为0，方便判断正反向。

作为本实用新型的装置的还有一种优选，两个第一感应元件的间距为齿距P的1.75倍，两个第一感应元件的相位相差90°。两个第一感应元件输出的波形都比较完整，容易计算。

附图说明

图1所示是本实用新型掘进机用管片拼装机旋转控制装置的工作原理图。

图2所示是对应图1中的原理图的波形图。

图3所示是本实用新型掘进机用管片拼装机旋转控制装置的一种具体实施例。

图4所示是图3的A-A剖视图。

图中所示：1、第二感应元件，2、第一感应元件，3、检测齿轮，4、驱动齿轮，5、回转架，6、回转支承，7、移动架，8、减速机。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明。

如图1和图2所示为本实用新型的掘进机用管片拼装机旋转控制装置的工作原理图和对应波形图。本实用新型的掘进机用管片拼装机旋转控制装置在工作时，包括以下操作步骤：

通过设在管片拼装机的移动架7上的两个第一感应元件2输出的波形图来分别判断管片拼装机的正反旋转方向；

通过两个第一感应元件2输出的波形图来计算设在管片拼装机的回转支承6上的检测齿轮3所转过的齿数，以及