监测管片拼装机回转机构的转动位置的方法及监测装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及隧道施工技术，特别是涉及一种监测管片拼装机回转机构的转动位置的方法及监测装置。
【背景技术】
[0002]随着城市建设的发展，地铁、地下排管工程不断增加，隧道盾构法开挖凭借自身的优势逐渐成为城市地下施工的主要手段，盾构推进过程中管片拼装的速度与质量将会直接关系到施工的速度以及隧道的质量。管片拼装机是掘进机设备中的一个系统组成，主要用于隧道开挖面形成后的隧道衬砌。
[0003]依据管片拼装的工艺要求，管片拼装机必须保证在一定的角度范围内旋转，同时，由于机械结构上的原因，又不允许管片拼装机的可旋转范围超出上述角度范围。
[0004]目前，盾构法施工过程中，管片拼装机旋转角度的测量主要有两种方式。一种方式是通过安装于管片拼装机的液压马达上的旋转编码器来监测管片拼装机的回转机构的旋转角度；另一种方式是通过设置在管片拼装机上的接近开关来对管片拼装机的回转机构旋转角度进行粗略判断。但是，编码器必须安装在液压马达上，安装要求高，难度大，同时编码器的价格也比较高。而只使用接近开关进行监测时，接近开关在管片拼装机上安装要求高且需要对回转机构的位置进行初始化设置。另外，接近开关的控制逻辑关系复杂，一旦回转机构超过了可旋转的最大角度时，其逻辑关系会出现混乱，这容易导致回转机构失去控制，再次使用时必须重新进行初始化，这将影响施工进度和质量，严重时将造成回转机构的损坏或者人身伤害。
【发明内容】
[0005]针对上述问题，本发明提出了一种监测管片拼装机回转机构的转动位置的方法，该方法使用可以更加精确测量角度的倾角传感器来对管片拼装机的回转机构的转动位置进行确定。该方法使用的倾角传感器安装方便，成本低，逻辑控制性能优越。另外，该方法不仅可以很快速地判断出回转机构的旋转方向，而且可以很精确地得到回转机构的旋转角度，从而保证了施工进度和质量，避免回转机构因转动位置不合理而导致的设备损坏或者人身伤害。
[0006]本发明的实施例首先提出了一种监测管片拼装机回转机构的转动位置的方法，方法包括依据第一倾角传感器输出的角度值的正负获取回转机构偏离预定位置后的第一旋转方向；依据第一倾角传感器输出的角度值获取回转机构偏离预定位置后的第一旋转角度；依据第一旋转方向和第一旋转角度确定回转机构偏离预定位置后的第一转动位置。
[0007]根据本发明的监测管片拼装机回转机构的转动位置的方法，可以通过第一倾角传感器对回转机构的第一旋转方向和第一旋转角度进行确定，依据监测到的第一旋转方向和第一旋转角度确定出回转机构的准确第一转动位置。第一倾角传感器具有优越的控制性能，能够准确地输出所测得的角度值，而且安装方便，成本低。这样，该方法可以很精确地得到回转机构的第一转动位置，从而保证了施工进度和质量，避免回转机构因转动位置不合理而导致的设备损坏或者人身伤害。
[0008]在一个实施例中，该方法中的回转机构偏离预定位置后的第一旋转方向包括顺时针方向和逆时针方向；回转机构偏离预定位置后沿顺时针方向旋转时的第一旋转角度确定为负值；回转机构偏离预定位置后沿逆时针方向旋转时的第一旋转角度确定为正值。这样，有利于通过第一倾角传感器对回转机构的第一旋转方向与第一旋转机构进行监测，提高工作效率，避免重复进行判定方向与正负值。
[0009]在一个实施例中，第一倾角传感器设置有第一预定量程，第一预定量程为±180度；回转机构偏离预定位置后的第一旋转角度在第一预定量程以内时，依据第一倾角传感器输出的角度值的正负来获取回转机构的第一旋转方向，回转结构的第一旋转角度的大小等于第一倾角传感器输出的角度值。
[0010]回转机构偏离所述预定位置后沿逆时针方向的第一旋转角度超出180度时，第一倾角传感器输出的角度值从正值转换为负值；回转机构的第一旋转角度等于第一倾角传感器输出的负角度值与正360度的和。
[0011]在一个实施例中，回转机构偏离预定位置后沿顺时针方向的第一旋转角度超出180度时，第一倾角传感器输出的角度值从负值转换为正值，回转机构的第一旋转角度等于所述第一倾角传感器输出的正角度值与负360度的和。
[0012]这样，通过设定第一预定量程，就可以对回转机构在不同的角度范围内的转动位置进行精确地监测。
[0013]在一个实施例中，该方法还包括依据第二倾角传感器输出的角度值获取回转机构偏离预定位置后的第二旋转角度；依据第二倾角传感器输出的角度值的正负来获取回转机构偏离预定位置后的第二旋转方向；依据第二旋转方向和第二旋转角度确定回转机构偏离预定位置后的第二转动位置。这样，第二倾角传感器可以与第一倾角传感器协同作用来对回转机构的转动位置进行监测，进一步保证监测的准确性。
[0014]在一个实施例中，第二倾角传感器具有第二预定量程。
[0015]回转机构偏离预定位置后的第二旋转角度在第二预定量程以内时，依据第二倾角传感器输出的角度值的正负来获取回转机构的第二旋转方向，回转机构的第二旋转角度的大小等于第一倾角传感器输出的角度值。
[0016]回转机构偏离预定位置后的第二旋转角度超出第二预定量程，并在第一预定量程以内时，第二倾角传感器输出的角度值始终为上限值或者下限值；依据第二倾角传感器输出的角度值的正负获取回转机构的第二旋转方向，回转机构的第二旋转角度等于第一倾角传感器输出的角度值。
[0017]回转机构偏离预定位置后的第二旋转角度超出第二预定量程，并超出第一预定量程时，第二倾角传感器输出的角度值始终为上限值或者下限值；依据第二倾角传感器输出的角度值的正负获取回转机构的第二旋转方向，回转机构的第二旋转角度等于第一旋转角度。
[0018]本发明还提出一种监测装置，用于实现上述的监测管片拼装机的回转机构的转动位置的方法，监测装置包括第一倾角传感器。第一倾角传感器设置在回转机构上，用于监测回转机构的旋转方向及旋转角度。
[0019]在一个实施例中，监测装置还包括第二倾角传感器，第二倾角传感器设置在回转机构上，用于监测回转机构的旋转方向及旋转角度。
[0020]这样，使用本发明的监测装置，可以对回转机构的转动位置进行精确的判断，从而防止回转机构旋转角度过大时而导致回转机构的损坏或者人身伤害，保证了设备的安全性以及施工进度和质量。
[0021]与现有技术相比，本发明的优点在于，通过在管片拼装机的回转机构上使用安装方便，控制性能优良的倾角传感器来对回转机构的转动位置进行监测，有效地保证了回转机构的转动位置的精确定位，进而提高对管片拼装的精度和质量，降低对施工进度的影响。倾角传感器还可以避免因回转机构旋转角度超过自身旋转角度的最大范围时引发的设备损坏或者人身伤害，保证了施工过程的安全性。
【附图说明】
[0022]在下文中将基于实施例并参考附图来对本发明进行更详细的描述。
[0023]图1是本发明的回转机构的第一实施例的预定位置。
[0024]图2是本发明的回转机构的第一实施例的第一逆时针转动位置。
[0025]图3是本发明的回转机构的第一实施例的第一顺时针转动位置。
[0026]图4是本发明的回转机构的第二实施例的预定位置。
[0027]图5是本发明的回转机构的第二实施例的第一顺时针转动位置。
[0028]图6是本发明的回转机构的第二实施例的第一逆时针转动位置。
[0029]图7是本发明的回转机构的第二实施例的第二顺时针转动位置。
[0030]图8是本发明的回转机构的第二实施例的第二逆时针转动位置。
[0031]图9是本发明的回转机构的第二实施例的第三顺时针转动位置。
[0032]图10是本发明的回转机构的第二实施例的第三逆时针转动位置。
[0033]在附图中，相同的部件使用相同的附图标记。附图并未按照实际的比例绘制。
【具体实施方式】
[0034]下面将结合附图对本发明作进一步说明。
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