盾构超挖刀位移检测装置

摘要

本发明公开了一种盾构超挖刀位移监测装置，在超挖刀油缸控制回路上串联了一个检测油缸，检测油缸上装有位移传感器。超挖刀油缸有杆腔与检测油缸无杆腔相通，两油缸位移成线性关系，利用检测油缸位移信号通过计算得出超挖刀的位移量。由于顺序阀的作用，当需要超挖刀缩回时，超挖刀油缸完全缩回后，检测油缸才开始缩回。这样保证每次伸出时两个油缸行程均为零，从而消除因内泄等原因造成的累积误差。此检测系统具有信号准确，维护方便等优点，可以广泛应用于盾构及工程机械等领域。

权利要求

1.一种盾构超挖刀位移监测装置，包括泵站、油路控制模块和检测油缸，其特征是：在超挖刀油缸控制回路上串联了一个检测油缸，检测油缸上装有位移传感器，其中超挖刀油缸的有杆腔与检测油缸的无杆腔相通，两油缸位移成线性关系；油路控制模块中，泵站输出油管与换向阀M的进油口连接，换向阀M的出油口之一与超挖刀油缸的无杆腔连通，超挖刀油缸的有杆腔通过油管与换向阀N的进油口连通，换向阀N的出油口之一与换向阀M的出油口之二连通，换向阀M的回油口通过单向阀与泵站油箱连通；换向阀N的出油口之二与检测油缸的无杆腔连通，检测油缸的有杆腔与换向阀M的出油口之二连接通过油管连接，并在该油道上串接一个单向顺序阀，换向阀N的回油口通过单向阀与泵站油箱连通。

2.根据权利要求1所述的盾构超挖刀位移监测装置，其特征是：在检测油缸的有杆腔油路上串联一个单向顺序阀。

说明书

盾构超挖刀位移检测装置

技术领域

[0001] 本发明是一种远程检测油缸行程的技术，具体涉及一种盾构超挖刀位移监测装置。

背景技术

[0002] 超挖刀安装在刀盘的边缘，盾构机在转向掘进时，可操作超挖刀油缸使超挖刀沿刀盘的径向方向向外伸出，从而扩大开挖直径，这样易于实现盾构机的转向。由于刀盘相对旋转，超挖刀位移检测信号在穿过旋转接头时有不同程度的衰减，测量误差较大，且带电磁滑环的旋转接头成本高，维护困难。现在使用最多的是在进油管路上加装流量计，通过检测流量与通流时间来确定油缸伸出量。由于流量计测量范围有一定限制，且累计误差不能消除，准确性受到很大影响。

发明内容

[0003] 本发明的目的是针对现有检测技术存在的问题和不足，提出一种对超挖刀油缸伸出量的远程检测，测量数据准确可靠，即提出一种盾构超挖刀位移监测装置。

[0004] 本发明的技术方案：

[0005] 一种盾构超挖刀位移监测装置，包括泵站、油路控制模块和检测油缸，其特征是：在超挖刀油缸控制回路上串联了一个检测油缸，检测油缸上装有位移传感器，其中超挖刀油缸的有杆腔与检测油缸的无杆腔相通，两油缸位移成线性关系；油路控制模块中，泵站输出油管与换向阀M的进油口连接，换向阀M的出油口之一与超挖刀油缸的无杆腔连通，超挖刀油缸的有杆腔通过油管与换向阀N的进油口连通，换向阀N的出油口之一与换向阀M的出油口之二连通，换向阀M的回油口通过单向阀与泵站油箱连通；换向阀N的出油口之二与检测油缸的无杆腔连通，检测油缸的有杆腔与换向阀M的出油口之二连接通过油管连接，并在该油道上串接一个单向顺序阀，换向阀N的回油口通过单向阀与泵站油箱连通。

[0006] 在检测油缸的有杆腔油路上串联一个单向顺序阀。由于顺序阀的作用，当需要超挖刀缩回时，超挖刀油缸完全缩回后，检测油缸才开始缩回。这样保证每次伸出时两个油缸行程均为零，从而消除因内泄等原因造成的累积误差。

[0007] 有益效果：本发明是根据实际使用工况和液压特性，通过测量检测油缸的位移信号来确定超挖刀油缸的伸出量，通过顺序阀的使用来消除累计误差。可应用于盾构超挖刀行程检测；检测信号准确可靠；完全消除累计误差的影响；成本较低，维护方便。

附图说明

[0008] 图1是本发明的液压原理图。

[0009] 图中：1为泵站，2为油路控制模块，3为检测油缸，4为超挖刀油缸，5为单向顺序阀，6为输出油管，7为回油管。M为三位四通电磁换向阀，其中P口为进油口、T口为回油口，A口和B口分别为换向出油口。N为二位四通电磁换向阀。

具体实施方式

[0010] 实施例一：该盾构超挖刀位移监测装置包括泵站1、油路控制模块2和检测油缸3。为了实现盾构机超挖刀伸出量的远程检测功能，在超挖刀油缸4的控制回路上串联了一个检测油缸3，检测油缸3上装有位移传感器。

[0011] 油路控制模块的具体连接关系参见图1，泵站1输出油管6与换向阀M的P油口连接，换向阀M的A油口与超挖刀油缸的无杆腔连通，超挖刀油缸的有杆腔通过油管与换向阀N的A’油口连通，换向阀N的P’油口与换向阀M的B油口连通，换向阀M的T回油口通过单向阀后与泵站的回油管7联通；换向阀N的B油口通过单向阀后与泵站的回油管7联通；换向阀N的T’油口与测量油缸3的无杆腔连通；测量油缸3的有杆腔与换向阀M的B油口之间的油道上串接一个单向顺序阀5。

[0012] 超挖刀油缸4的推杆伸出时的油路走向是：泵站1→换向阀M的P口→换向阀M的A口→超挖刀油缸的无杆腔，超挖刀油缸的有杆腔→换向阀N的A’口→换向阀N的T’口→测量油缸3的无杆腔（此时用于测量），测量油缸3的有杆腔→单向顺序阀5的单向阀→换向阀M的B口（此时为回油）→换向阀M的T口→单向阀→泵站1。

[0013] 超挖刀油缸4的推杆缩进时的油路走向是：泵站1→换向阀M的P口→换向阀M的B口→换向阀N的P’口→换向阀N的A’口→超挖刀油缸的有杆腔，超挖刀油缸的无杆腔→换向阀M的A口→换向阀M的T口→单向阀→泵站1，由于顺序阀的压力作用，当超挖刀油缸4的推杆缩进到底后，泵站1→换向阀M的P口→换向阀M的B口→单向顺序阀5的顺序阀→监测油缸的有杆腔，监测油缸的无杆腔→换向阀N的T’口→换向阀N的B’口→单向阀→泵站1。

[0014] 由此可见，超挖刀油缸4和监测油缸3的位移成线性关系，利用检测油缸位移信号通过计算得出超挖刀的位移量。两油缸之间顺序阀5的作用是：当需要超挖刀缩回时，超挖刀油缸完全缩回后，检测油缸才开始缩回。这样保证每次伸出时两个油缸行程均为零，从而消除因内泄等原因造成的累积误差。

[0015] 实施例二：一种盾构超挖刀位移监测方法，该方法是在超挖刀油缸控制回路上串联了一个检测油缸，检测油缸上装有位移传感器，例如将超挖刀油缸的有杆腔与检测油缸的无杆腔相通，使两油缸位移成线性关系。