隧道襯砌臺(tái)車走行裝置控制系統(tǒng)

隧道襯砌臺(tái)車作為一種先進(jìn)的大型機(jī)械設(shè)備，已經(jīng)在礦山、地鐵、水利工程、巖土工程等大型建設(shè)的混泥土澆灌施工中得到廣泛的應(yīng)用。作為隧道澆灌的主要模板設(shè)備，當(dāng)一段隧道混凝土澆灌完成后，臺(tái)車?yán)^續(xù)往里走行，進(jìn)行下一段隧道混凝土澆灌的施工。常用的隧道襯砌臺(tái)車走行控制采用兩臺(tái)交流電機(jī)經(jīng)減速箱變速后直接驅(qū)動(dòng)臺(tái)車走行，在控制箱面板上設(shè)置“前行”、“后退”、“停車”三個(gè)按鈕，按下臺(tái)車“前行”按鈕，正轉(zhuǎn)接觸器吸合，電機(jī)正轉(zhuǎn)，臺(tái)車往前走;按下臺(tái)車“后退”按鈕，反轉(zhuǎn)接觸器吸合，電機(jī)反轉(zhuǎn)，臺(tái)車后退;臺(tái)車在前行或后退過程中，按下臺(tái)車“停車”按鈕，臺(tái)車走行馬上停止。在具有一定坡度的隧道，外加制動(dòng)器，制動(dòng)器與走行電機(jī)同時(shí)得電同時(shí)斷電，并聯(lián)控制。采用電機(jī)直接驅(qū)動(dòng)臺(tái)車走行，臺(tái)車停車時(shí)間短，機(jī)械沖擊比較的大;在坡度比較大的隧道，臺(tái)車爬坡能力不行，具有很大的施工局限性;兩臺(tái)驅(qū)動(dòng)電機(jī)直接工頻啟動(dòng)，很難做到電機(jī)啟動(dòng)同步，走行的控制精度不高; 由于臺(tái)車運(yùn)行工況特殊，點(diǎn)動(dòng)頻繁，接觸器的頻繁吸合很容易引起觸點(diǎn)打火及電弧現(xiàn)象，頻繁打火觸點(diǎn)容易粘在一起帶來運(yùn)行故障;沒有實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)不方便對(duì)臺(tái)車的直觀操作。

　　實(shí)用新型內(nèi)容

　　本實(shí)用新型提供一種爬坡能力強(qiáng)、控制精度高，行走平穩(wěn)，調(diào)試與監(jiān)控方便的隧道襯砌臺(tái)車走行裝置控制系統(tǒng)。

　　本實(shí)用新型提供的這種包括用于驅(qū)動(dòng)臺(tái)車走行的動(dòng)力機(jī)，還包括PLC及與該P(yáng)LC 連接的壓力傳感器、磁致伸縮位移傳感器、接近開關(guān)、控制面板，所述動(dòng)力機(jī)均采用油缸，控制面板給 PLC操作信號(hào)，由PLC控制所述油缸的動(dòng)作，在檢測(cè)到傳感器工作都正常的前提下，驅(qū)動(dòng)所述油缸走行動(dòng)作。

　　所述油缸采用八個(gè)，四個(gè)頂升油缸和四個(gè)頂推油缸，其中四個(gè)頂升油缸用于在臺(tái)車爬坡時(shí)調(diào)整臺(tái)車的高度和維持整個(gè)臺(tái)車的平衡;四個(gè)頂推油缸用于驅(qū)動(dòng)臺(tái)車行走。

　　本實(shí)用新型用于驅(qū)動(dòng)臺(tái)車走行的動(dòng)力機(jī)由于都采用油缸，并通過PLC來控制整個(gè)油缸系統(tǒng)，使臺(tái)車具有很好的爬坡能力，并且在斜坡隧道施工時(shí)，能自動(dòng)調(diào)整臺(tái)車的高度和維持臺(tái)車的平衡狀態(tài);采用PLC控制，臺(tái)車走行控制精度大大的提高，而且通過人機(jī)界面能很好的了解到臺(tái)車的運(yùn)行狀況;采用油缸驅(qū)動(dòng)，大大降低了臺(tái)車在停車時(shí)的機(jī)械沖擊，保證施工的安全。

　　附圖說明

　　圖1本實(shí)用新型的系統(tǒng)控制框圖。

　　具體實(shí)施方式

　　下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作詳細(xì)介紹：

　　如圖1所示，PLC為整個(gè)控制系統(tǒng)的核心部分，壓力傳感器用于檢測(cè)每個(gè)油缸的運(yùn)行油壓;磁致伸縮位移傳感器用于檢測(cè)油缸位移運(yùn)行量程;接近開關(guān)為油缸位移的限位開關(guān)。當(dāng)由人機(jī)界面或操作面板給PLC走行指令后，PLC在檢測(cè)到各傳感器工作都正常的前提下，驅(qū)動(dòng)油缸走行動(dòng)作。PLC通過R232控制網(wǎng)絡(luò)，把油缸的運(yùn)行狀態(tài)信息返回到人機(jī)界面，操作員通過人機(jī)界面實(shí)時(shí)了解臺(tái)車走行的工況。

　　本實(shí)用新型有四個(gè)頂升油缸和四個(gè)頂推油缸，四個(gè)頂升油缸，前面兩個(gè)后面兩個(gè)， 在頂升過程中，前后兩組油缸都保持完全同步運(yùn)行，同步運(yùn)行采用磁致伸縮位移傳感器實(shí)現(xiàn)。通過安裝在每個(gè)頂升油缸上的磁致伸縮位移傳感器把每個(gè)油缸的位移行程轉(zhuǎn)換成模擬信號(hào)，PLC采集到磁致伸縮位移傳感器的模擬信號(hào)后，通過程序轉(zhuǎn)換成工程值，對(duì)前兩個(gè)油缸的工程值進(jìn)行比較，當(dāng)偏差值大于10mm時(shí)候，位移大的油缸停止運(yùn)行，位移小的繼續(xù)運(yùn)行，當(dāng)偏差值小于等于2mm時(shí)， 兩油缸同步運(yùn)行。后兩個(gè)頂升油缸比較方法與前兩個(gè)比較方法完全相同。四個(gè)頂推油缸分前后兩組，每組油缸在走行過程中保持完全同步運(yùn)行，油缸的同步采用磁致伸縮位移傳感器實(shí)現(xiàn)。 安裝在每一個(gè)油缸上的位移傳感器把每個(gè)油缸的位移值轉(zhuǎn)換成模擬量信號(hào)，PLC采集到磁致伸縮位移傳感器的模擬量信號(hào)后，通過程序轉(zhuǎn)換成工程值，比較前兩個(gè)油缸的工程值，當(dāng)偏差大于10mm時(shí)候，位移大的油缸停止運(yùn)行，位移小的油缸繼續(xù)運(yùn)行，當(dāng)位移偏差小于2mm時(shí)，兩油缸同步運(yùn)行。后兩油缸同步控制與前兩油缸完全一樣。臺(tái)車自動(dòng)行走之前先在PLC程序中強(qiáng)制給一個(gè)預(yù)頂壓力，防止油缸壓力不足造成行走機(jī)構(gòu)脫勾事故，保證行走機(jī)構(gòu)與軌道穩(wěn)定接觸，當(dāng)壓力大于或等于預(yù)定壓力后才能進(jìn)行自動(dòng)行走動(dòng)作。預(yù)頂通過壓力傳感器來實(shí)現(xiàn)，每一個(gè)頂推缸所帶的壓力傳感器對(duì)其運(yùn)行的壓力進(jìn)行檢測(cè)，PLC采集到壓力傳感器的反饋信號(hào)通過程序轉(zhuǎn)換成工程值，程序內(nèi)部把工程值與設(shè)定預(yù)頂值比較，大于預(yù)頂值才能進(jìn)行自動(dòng)走行動(dòng)作。頂推油缸推出“大于最大值”至收縮“小于最小值”為一個(gè)行程步，一個(gè)行程步完成后臺(tái)車走行自動(dòng)停止，再次按“行走啟動(dòng)”臺(tái)車走行重新開始，在臺(tái)車走行過程中任意位置按“走行停止”，臺(tái)車走行馬上停止。