[发明专利]一种复合控制的盾构机推进系统的控制方法

说明书

本发明涉及一种复合控制的盾构机推进系统的控制方法，通过在每两个千斤顶之间并联的两位两通电磁阀，使同一组千斤顶内的数量可以调节，利用对同一组内千斤顶的数量的动态补偿及对同一个组内千斤顶的压力控制相结合，使盾构机的推进调整更灵活，可以更好的满足推力需求，避免千斤顶的损坏，延长了千斤顶的使用寿命。

技术领域

本发明涉及一种推进系统的控制方法，尤其涉及一种复合控制的盾构机推进系统的控制方法。

背景技术

盾构机的推进系统是完成盾构机前行、左转、右转等动作的动力系统，推进系统包括多个液压缸，多个液压缸分组控制，盾构机在前进时需要对其运行轨迹进行调整，这种调整往往是通过改变液压缸的推力和行程实现的。由于推进系统中各组液压缸是分组控制的，因此对液压缸的推力和行程的调整是在同一个组内进行的，但同一个组内的液压缸的数量有限，当需要的纠偏推力较大时，同一组内的液压缸能够输出的推力不能满足需求，如果继续增大输入该组液压缸的流量和/或压力，又会使液压缸的寿命受到影响，严重时还会损坏液压缸。

发明内容

为解决上述问题，本发明利用对同一组内缸的数量动态补偿及对同一个组内缸的压力控制相结合，在盾构机推进千斤顶的原始分组的基础上，利用相邻液压缸组中相邻的一个液压缸或多个液压缸作为动态补偿液压缸，当盾构机需要进行姿态调节时，根据各液压缸组的实际推力与该液压缸组的预设推力之间的差值，对于需要进行推力补偿的液压缸组，从与该需要补偿的液压缸组的相邻液压缸组中，选取一个或多个与该需要补偿的液压缸组相邻的液压缸归入该需要补偿的液压缸组中，动态补偿该液压缸组的液压缸数量，并结合比例压力阀的输出压力，实现对一个液压缸组的推力调节，从而实现姿态调整。

本发明是通过以下技术方案来实现：

一种复合控制的盾构机液压推进系统控制方法，包括多个推进液压缸，推进液压缸分为四组，每组有奇数个推进液压缸，控制方法还包括并联设置在电液换向阀的工作油口P₁处的四个减压阀,每个比例减压阀的出口连接一组并联连接的液压缸，且每个比例减压阀的出口与该组液压缸的中间位置的液压缸的进油口通过开关阀连接，其余推进液压缸对称并联设置于中间位置的液压缸的两侧，且每一个推进液压缸的进油口均与一个开关阀直接连接，同一个液压缸组内两个相邻两个液压缸的进油管路之间均设置一个两位两通电磁阀，相邻两个液压缸组的相邻的两个液压缸也通过一个两位两通电磁阀连通，两位两通电磁阀包括进油口P、出油口A，当两位两通电磁阀工作在左工位时，进油口P、出油口A互不相通，当两位两通电磁阀工作在右工位时，进油口P与出油口A连通。

首先将相邻组之间的相邻的推进液压缸进油管路之间的两位两通电磁阀设置于左工位，同一组之间的相邻推进液压缸进油管路之间的两位两通电磁阀设置于右工位，盾构机开始朝前推进，控制器实时检测盾构机的姿态。当盾构机的轨迹发生偏移时，控制器根据实际偏移量与预设轨迹之间的差值，计算每组推进液压缸实际推力与该组推进液压缸的预设推力之间的差值F₁，选择实际推力小于预设推力且差值最大的推进液压缸组作为基准组，比较基准组邻近的两组推进液压缸的推力，选定邻近基准组的实际推力较大的推进液压缸组作为推力补偿组，进行推力补偿。

假设每个推力液压缸输出的推力均为F，当基准组的差值F₁的绝对值小于F时，不需要推力补偿组进行液压缸补偿，只需要控制器调节与该基准组连接的比例减压阀的输出压力，实现该基准组的推力调节；当基准组的差值F1的绝对值大于F时，计算[|F₁|/F]＝m,利用推力补偿组进行补偿，其中[]是取整函数，当m＝1时，推力补偿组中与基准组相邻的推力液压缸上游侧的两位两通电磁阀处于左工位，下游侧的两位两通电磁阀处于右工作位，推力补偿组中与基准组相邻的推力液压缸划归入基准组，进行推力补偿，根据m的具体值，可以补入相应的推力油缸数，m小于推力补偿组中的推力液压缸的总个数的一半。

与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果：