[发明专利]一种TBM自动掘进实现的方法

权利要求书

1.一种TBM自动掘进实现的方法，其特征在于：具体按照如下操作步骤；

S1：自动换步，换步过程中，换步的方式对刀具及掘进的速度造成影响；

S2：自动掘进，对挖掘隧道进行挖掘；

S3：自动停机，对突发事故提供紧急停止，以及在需要工人需要休息时提供正常停止；

S101：位置确认，支撑下落位置确认；撑靴下一位置确认；锚杆钻机回退到位及下一位置确认；

S102：换步动作，护盾油缸撑紧、后支撑伸出并撑紧、撑靴油缸收回并到位、推进油缸收回，撑靴机构到位、撑靴伸出并撑紧、后支撑收回、到位、护盾压力调整；

S103：报警提示，动作由程序设定完成后，过程中传感器行程、压力、位置超出预设值，报警提示人工排除故障；

S201：空推模式，每次掘进之初均为空推模式；

S202：掘进模式，执行刀盘旋转，油缸推进动作，空推至掌子面后根据推进压力、驱动电机电流、上一循环回退行程记忆程序综合确定是否进入掘进模式；

S203：调向模式，在掘进方向超过预设值后自动进入调向模式；

S301：紧急停机，各系统直接停止运行，非皮带停转故障，皮带系统正常停机；

S302：正常停机，根据相关指令各系统按顺序停机，各转速由高到底，平稳停机。

2.根据权利要求1所述的一种TBM自动掘进实现的方法，其特征在于：步骤S1自动换步中，在换步之前需要进行位置确认S101，而位置确认S101采用位置传感器、行程传感器、拍照分析技术，确定围岩完整性和动作空间内是否有障碍物，另外检测锚杆钻机回退到位。

3.根据权利要求2所述的一种TBM自动掘进实现的方法，其特征在于：步骤S1自动换步中，在位置确认S101完成之后，位置满足时执行换步动作S102，而换步动作S102由护盾油缸撑紧、后支撑伸出并撑紧、撑靴油缸收回并到位、推进油缸收回，撑靴机构到位、撑靴伸出并撑紧、后支撑收回、到位、护盾压力调整。

4.根据权利要求3所述的一种TBM自动掘进实现的方法，其特征在于：步骤S1自动换步中，在动作由程序设定完成后，过程中传感器行程、压力、位置若超出预设值，报警提示S103人工排除故障，在换步动作完成后进入下一程序确认，根据人工确定，进入自动掘进。

5.根据权利要求4所述的一种TBM自动掘进实现的方法，其特征在于：步骤S2自动掘进中，空推模式S201，在每次掘进之初均为空推模式。

6.根据权利要求5所述的一种TBM自动掘进实现的方法，其特征在于：步骤S2自动掘进中，在电压、电流、压力、流量、行程、位移的参数变化范围及频率需满足预设值，启动掘进模式S202，执行刀盘旋转，油缸推进动作，空推至掌子面后根据推进压力、驱动电机电流、上一循环回退行程记忆程序综合确定是否进入掘进模式S202。

7.根据权利要求6所述的一种TBM自动掘进实现的方法，其特征在于： 步骤S2自动掘进中，在掘进方向超过预设值后自动进入调向模式S203，其中调向模式S203包括水平调向、垂直调向、滚动调向，调向采用多次小幅度调整，调向模式下掘进速度适当降低。

8.根据权利要求7所述的一种TBM自动掘进实现的方法，其特征在于：步骤S3自动停机中，在掘进中根据故障严重程度时紧急停机S301，各系统直接停止运行，非皮带停转故障，皮带系统正常停机。

9.根据权利要求8所述的一种TBM自动掘进实现的方法，其特征在于：步骤S3自动停机中，正常停机S302由人工需要休息或者更换其他操作人员时，人工手动停止，而根据相关指令各系统按顺序停机，各转速由高到底，平稳停机。