一种微型盾构机掘进姿态调整控制系统及调整方法
【专利摘要】本发明公开了一种微型盾构机掘进姿态调整控制系统及调整方法，微型盾构机掘进姿态调整控制系统包括调节机构；所述调节机构包括基准板，所述基准板一侧固定有多个调向油缸，所述调向油缸内安装有用于测量所述调向油缸活塞杆位移的位移传感器；所述调向油缸的活塞杆连接有与微型盾构机油缸接触的调节块；所述位移传感器通过AD转换电路与控制器连接；所述控制器通过控制所述调向油缸的油门大小调整所述微型盾构机的掘进路线；所述AD转换电路、控制器均与开关电源连接。本发明结构简单，控制可靠；本发明的方法能自动稳定地调节盾构机掘进过程中的运行轨迹，调整精度高、调整效率高，同时能够减少人工参与纠偏操作，消除了安全隐患。
【专利说明】一种微型盾构机掘进姿态调整控制系统及调整方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及微型盾构机，特别是一种微型盾构机掘进姿态调整控制系统及调整方法。
【背景技术】
[0002]目前普遍采用盾构掘进机建设地下隧道工程，盾构掘进机简称盾构机，是一种在软弱地质中开挖地下隧道的专用机械。为了保证施工的质量，盾构机在盾构过程中，向前行进的路线必须按照预先设定的正确轨迹。但在实际的前进过程中，盾构机不可避免地会发生轨迹偏离的情况。当盾构机发生盾构轨迹偏离预订轨迹的情况时，就需要纠偏系统对盾构机施行纠偏。微型盾构机，特别是直径< 1.5m的超微型盾构机挖掘的隧道半径小，空间结构有限，不便于采用环形管片拼装，因而不能像一般的盾构机那样通过调节顶在环形管片上的推进油缸压力进行姿态调整。目前微型盾构机一般采用顶管掘进的作业方式，无法有效地调整姿态盾构机掘进姿态。
[0003]在实际施工中对于盾构机发生轨迹偏离的情况，传统方法多采用的纠偏方式是人工操作，首先需要定位盾构机，然后进行计数测量，最后再对盾构机进行水平，垂直方向的纠偏。这种纠偏方式不仅操作繁琐，纠正速度慢，精度不高，而且会加大施工量，降低施工效率。同时由于盾构机是在隧洞中进行掘进，工作环境非常恶劣，如采用人工操作进行纠偏，存在着较大的安全隐患。障、地表塌陷等问题，严重影响了控制效率和精度，甚至引发安全问题。
【发明内容】
[0004]本发明所要解决的技术问题是，针对现有技术不足，提供一种微型盾构机掘进姿态调整控制系统及调整方法，自动调整盾构机掘进过程中的运行轨迹，提高调整精度和调整效率，消除安全隐患。
[0005]为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是:一种微型盾构机掘进姿态调整控制系统，包括调节机构；所述调节机构包括基准板，所述基准板一侧固定有多个调向油缸，所述调向油缸内安装有用于测量所述调向油缸活塞杆位移的位移传感器；所述调向油缸的活塞杆连接有与微型盾构机油缸接触的调节块；所述位移传感器通过AD转换电路与控制器连接；所述控制器通过控制所述调向油缸的油门大小调整所述微型盾构机的掘进路线；所述AD转换电路、控制器均与开关电源连接。
[0006]所述控制器还连接有用于显示微型盾构机实时监控数据的液晶显示器。
[0007]所述基准板远离所述调向油缸的一侧固定有支撑杆，使调节机构结构更加稳固。
[0008]本发明还提供了一种利用上述控制系统调整微型盾构机掘进姿态的方法，该方法为:
[0009]I)构建下列模糊控制规则表:
[0010]
【权利要求】
1.一种微型盾构机掘进姿态调整控制系统，其特征在于，包括调节机构；所述调节机构包括基准板(2)，所述基准板(2)—侧固定有多个调向油缸(3)，所述调向油缸(3)内安装有用于测量所述调向油缸(3)活塞杆位移的位移传感器；所述调向油缸(3)的活塞杆连接有与微型盾构机油缸接触的调节块(4);所述位移传感器通过AD转换电路与控制器连接；所述控制器通过控制所述调向油缸(3)的油门大小调整所述微型盾构机的掘进路线；所述AD转换电路、控制器均与开关电源连接。
2.根据权利要求1所述的微型盾构机掘进姿态调整控制系统，其特征在于，所述控制器还连接有用于显示微型盾构机实时监控数据的液晶显示器。
3.根据权利要求1或2所述的微型盾构机掘进姿态调整控制系统，其特征在于，所述基准板(2 )远离所述调向油缸(3 )的一侧固定有支撑杆(I)。
4.一种利用权利要求3所述的控制系统调整微型盾构机掘进姿态的方法，其特征在于，该方法为: 1)构建下列模糊控制规则表:
5.根据权利要求4所述的控制系统控制微型盾构机用土压平衡的方法，其特征在于，所述步骤4)和步骤7)中，最大隶属度法的隶属度函数为三角形隶属度函数。
【文档编号】E21D9/093GK103603671SQ201310656580
【公开日】2014年2月26日 申请日期:2013年12月6日 优先权日:2013年12月6日
【发明者】周华安, 周创辉, 卿启湘, 王保田 申请人:湖南大学