本發(fā)明屬于隧道襯砌模板臺(tái)車的姿態(tài)調(diào)節(jié)及控制領(lǐng)域，具體涉及一種用于隧道襯砌模板臺(tái)車的姿態(tài)調(diào)節(jié)裝置及控制方法。

背景技術(shù)：

目前軌道式隧道襯砌模板臺(tái)車廣泛應(yīng)用于各種隧道施工中，而其在進(jìn)行作業(yè)時(shí)，若是無(wú)法保證臺(tái)車在處于水平平面就進(jìn)行施工時(shí)，會(huì)導(dǎo)致施工形成的隧道不牢固，影響施工質(zhì)量。為了能夠使得臺(tái)車更好的進(jìn)行施工，則必須保證其整車處于水平平面。傳統(tǒng)的姿態(tài)調(diào)節(jié)方法是通過(guò)手動(dòng)來(lái)調(diào)節(jié)位于臺(tái)車四個(gè)角的液壓閥，實(shí)現(xiàn)其整車的姿態(tài)調(diào)節(jié)。但是，臺(tái)車所處于的實(shí)際工作環(huán)境往往是一次施工形成的隧道口，容易坍塌，會(huì)對(duì)進(jìn)入隧道進(jìn)行手動(dòng)姿態(tài)調(diào)節(jié)的人員造成人身危險(xiǎn)。而且，這種姿態(tài)調(diào)節(jié)方法往往是通過(guò)人的肉眼去判斷臺(tái)車是否水平，精度難以控制，從而影響施工，且操作強(qiáng)度大，復(fù)雜、難度大。因此，需要設(shè)計(jì)出一套可以自動(dòng)進(jìn)行臺(tái)車姿態(tài)調(diào)節(jié)的裝置。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)上述存在的問(wèn)題，本發(fā)明旨在提供一種用于隧道襯砌模板臺(tái)車的姿態(tài)調(diào)節(jié)裝置及控制方法，該姿態(tài)調(diào)節(jié)裝置結(jié)構(gòu)合計(jì)合理，操作便捷，自動(dòng)化程度高，成本低，姿態(tài)調(diào)節(jié)的精度高，而且信號(hào)傳輸穩(wěn)定，降低施工人員的勞動(dòng)強(qiáng)度和難度，提高施工的安全性、可靠性。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案如下：

一種用于隧道襯砌模板臺(tái)車的姿態(tài)調(diào)節(jié)裝置，所述姿態(tài)調(diào)節(jié)裝置包括液壓部件、感應(yīng)部件以及控制器；其中

所述液壓部件包括液壓泵以及四個(gè)液壓油缸，四個(gè)所述液壓油缸分別對(duì)應(yīng)設(shè)置在臺(tái)車車架底部四角，四個(gè)所述液壓油缸分別對(duì)應(yīng)一個(gè)三位四通電磁換向閥，每個(gè)所述三位四通電磁換向閥通過(guò)所述控制器控制運(yùn)作；

所述感應(yīng)部件包括三個(gè)傾角傳感器，分別為傾角傳感器Ⅰ、傾角傳感器Ⅱ、傾角傳感器Ⅲ，所述傾角傳感器Ⅰ安裝于臺(tái)車車架的前橫梁的X方向上，所述傾角傳感器Ⅱ安裝于臺(tái)車車架上與前橫梁相垂直的Y方向的側(cè)橫梁上，所述傾角傳感器Ⅲ安裝于臺(tái)車車架X方向的另一根前橫梁上，所述傾角傳感器Ⅰ與所述傾角傳感器Ⅲ前后平行設(shè)置。

作為優(yōu)選，每個(gè)所述三位四通電磁換向閥均是O型中位機(jī)能。

作為優(yōu)選，每個(gè)所述液壓油缸通過(guò)銷鉸接在臺(tái)車車架底部的支撐塊上。

作為優(yōu)選，每個(gè)所述液壓油缸的活塞桿連接在臺(tái)車的車架上，且在所述液壓油缸的四周設(shè)置定位塊。

作為優(yōu)選，所述三位四通電磁換向閥的進(jìn)油口連接所述液壓泵，回油口連接油箱。

一種用于隧道襯砌模板臺(tái)車的姿態(tài)調(diào)節(jié)裝置的控制方法，其特征在于，包括以下步驟：

1)在臺(tái)車的四角處均安裝液壓油缸，在臺(tái)車車架上端的前后橫梁上分別安裝傾角傳感器Ⅰ與傾角傳感器Ⅲ，在臺(tái)車車架且與前橫梁相垂直的側(cè)邊橫梁上安裝傾角傳感器Ⅱ，每個(gè)液壓油缸配一個(gè)三位四通電磁換向閥，且將每個(gè)三位四通電磁換向閥其中一端對(duì)應(yīng)連接液壓油缸，另一端連接至控制器；

2)將平行于隧道口的方向且垂直于臺(tái)車的前進(jìn)方向定為X軸，臺(tái)車的前進(jìn)方向定為Y軸，垂直于路面的方向?yàn)閆軸；

3)通過(guò)傾角傳感器Ⅰ與傾角傳感器Ⅲ測(cè)得臺(tái)車車架的X軸角度偏移量θ₁和θ₂，傾角傳感器ⅡY軸的角度偏移量θ₃，控制器采集θ₁、θ₂以及θ₃，控制器經(jīng)過(guò)分析向三位四通電磁換向閥發(fā)出指令，進(jìn)行臺(tái)車水平姿態(tài)的調(diào)節(jié)；

初始狀態(tài)時(shí)，四個(gè)三位四通電磁換向閥均工作在中位，油路均斷開(kāi)，當(dāng)角度偏移量θ₁為零，無(wú)需進(jìn)行調(diào)整；

當(dāng)角度偏移量θ₁不為零，調(diào)節(jié)臺(tái)車車架前橫梁底部?jī)山翘幰簤簹飧姿鲞B接的三位四通電磁換向閥的工作位置，接通其油路，直到角度偏移量θ₁歸于零時(shí)，使兩個(gè)前側(cè)的三位四通電磁換向閥工作在中位，斷開(kāi)油路；

接著再判斷角度偏移量θ₃是否為零，若其為零，無(wú)需進(jìn)行調(diào)整；若其不為零，此時(shí)需保持前側(cè)的兩個(gè)三位四通電磁換向閥工作在中位，調(diào)節(jié)后側(cè)橫梁底部的一個(gè)三位四通電磁換向閥的工作位置，接通其油路，直到角度偏移量θ₃歸于零，使后側(cè)的該三位四通電磁換向閥工作在中位，斷開(kāi)油路；

最后判斷角度偏移量θ₂是否為零，若其為零，表示臺(tái)車的水平姿態(tài)調(diào)節(jié)完成；若其不為零，保持上述三個(gè)三位四通電磁換向閥工作在中位，調(diào)節(jié)最后一個(gè)三位四通電磁換向閥的工作位置，直到角度偏移量θ₂歸于零，使最后一個(gè)三位四通電磁換向閥工作在中位，斷開(kāi)油路，姿態(tài)調(diào)節(jié)完成。

本發(fā)明的有益效果是：與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的改進(jìn)之處在于，

首先，與傳統(tǒng)式臺(tái)車進(jìn)行的姿態(tài)調(diào)節(jié)相比，本發(fā)明可以自動(dòng)進(jìn)行臺(tái)車的姿態(tài)調(diào)節(jié)，避免人員進(jìn)入隧道，保證了施工人員的安全；

其次，調(diào)節(jié)精度高，誤差小，保證了隧道二次施工的質(zhì)量。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明一實(shí)施方式的姿態(tài)調(diào)節(jié)裝置結(jié)構(gòu)原理圖；

圖2是本發(fā)明一實(shí)施方式的姿態(tài)調(diào)節(jié)裝置的安裝實(shí)施圖；

圖1中：1.液壓油缸Ⅰ；2.液壓油缸Ⅱ；3.液壓油缸Ⅲ；4.液壓油缸Ⅳ；5.三位四通電磁換向閥Ⅰ；6.三位四通電磁換向閥Ⅱ；7.三位四通電磁換向閥Ⅲ；8.三位四通電磁換向閥Ⅳ；9.液壓泵；10.油箱；11.支撐塊Ⅰ；12.支撐塊Ⅱ；13.支撐塊Ⅲ；14.支撐塊Ⅳ；15.臺(tái)車車架；16.傾角傳感器Ⅰ；17.傾角傳感器Ⅲ；18.傾角傳感器Ⅱ；19.控制器；

圖2中：20.模板；21.隧道口；22.姿態(tài)調(diào)節(jié)系統(tǒng)。

具體實(shí)施方式

為了使本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員能更好的理解本發(fā)明的技術(shù)方案，下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案做進(jìn)一步的描述。

參照附圖1-2所示的一種用于隧道襯砌模板20臺(tái)車的姿態(tài)調(diào)節(jié)裝置，所述姿態(tài)調(diào)節(jié)裝置包括液壓部件、感應(yīng)部件以及控制器19；其中

所述液壓部件包括液壓泵9以及四個(gè)液壓油缸，四個(gè)所述液壓油缸分別對(duì)應(yīng)設(shè)置在臺(tái)車車架15底部四角，每個(gè)所述液壓油缸通過(guò)銷鉸接在臺(tái)車車架15底部的支撐塊上，每個(gè)所述液壓油缸的活塞桿連接在臺(tái)車的車架上，且在所述液壓油缸的四周設(shè)置定位塊，通過(guò)定位塊將液壓油缸的四周固定安裝，保證液壓油缸位置的準(zhǔn)確性；四個(gè)所述液壓油缸分別對(duì)應(yīng)一個(gè)三位四通電磁換向閥，每個(gè)所述三位四通電磁換向閥均是O型中位機(jī)能，其特點(diǎn)是處于中位時(shí)，油口全部切斷；每個(gè)所述三位四通電磁換向閥通過(guò)所述控制器19控制運(yùn)作，每個(gè)所述三位四通電磁換向閥的進(jìn)油口連接所述液壓泵9，回油口連接油箱10；

四個(gè)液壓油缸分別為液壓油缸Ⅰ1、液壓油缸Ⅱ2、液壓油缸Ⅲ3以及液壓油缸Ⅳ4；

支撐塊也分別四塊，分為支撐塊Ⅰ11、支撐塊Ⅱ12；支撐塊Ⅲ13；支撐塊Ⅳ14；分別位于臺(tái)車車架15四角處，并與液壓氣缸一一對(duì)應(yīng)；

四個(gè)三位四通電磁換向閥分別為三位四通電磁換向閥Ⅰ5、三位四通電磁換向閥Ⅱ6、三位四通電磁換向閥Ⅲ7、三位四通電磁換向閥Ⅳ8；液壓油缸Ⅰ1與三位四通電磁換向閥Ⅰ5對(duì)應(yīng)連接，以此類推。

所述感應(yīng)部件包括三個(gè)傾角傳感器，分別為傾角傳感器Ⅰ16、傾角傳感器Ⅱ18、傾角傳感器Ⅲ17，所述傾角傳感器Ⅰ16安裝于臺(tái)車車架15的前橫梁的X方向上，所述傾角傳感器Ⅱ18安裝于臺(tái)車車架15上與前橫梁相垂直的Y方向的側(cè)橫梁上，所述傾角傳感器Ⅲ17安裝于臺(tái)車車架15X方向的另一根前橫梁上，所述傾角傳感器Ⅰ16與所述傾角傳感器Ⅲ17前后平行設(shè)置。

所述的姿態(tài)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的調(diào)節(jié)順序是先對(duì)傾角傳感器Ⅰ16的角度偏移量θ₁進(jìn)行調(diào)整，再對(duì)傾角傳感器Ⅱ18的角度偏移量θ₃進(jìn)行調(diào)整，最后調(diào)整傾角傳感器Ⅲ17的角度偏移量θ₂。

如圖1所示，所述液壓油缸Ⅰ1、液壓油缸Ⅱ2、液壓油缸Ⅲ3、液壓油缸Ⅳ4均通過(guò)銷鉸接在臺(tái)車的支撐塊上，其活塞桿連在臺(tái)車的車架上；所述液壓油缸Ⅰ1、三位四通電磁換向閥Ⅰ5、液壓泵9通過(guò)液壓油路相連；所述液壓油缸Ⅱ2、三位四通電磁換向閥Ⅱ6、液壓泵9通過(guò)液壓油路相連；所述液壓油缸Ⅲ3、三位四通電磁換向閥Ⅲ7、液壓泵9通過(guò)液壓油路相連；所述液壓油缸Ⅳ4、三位四通電磁換向閥Ⅳ8、液壓泵9通過(guò)液壓油路相連；所述傾角傳感器Ⅰ16安裝于臺(tái)車的X軸(X軸是指平行于隧道口21的方向且垂直于臺(tái)車的前進(jìn)方向)的橫梁上，所述傾角傳感器Ⅲ17安裝于X方向的另一根臺(tái)車的橫梁上；所述傾角傳感器Ⅱ18安裝于臺(tái)車的Y軸(Y軸是指臺(tái)車的前進(jìn)方向)的橫梁上；

具體的，液壓油缸Ⅰ1通過(guò)液壓油路與三位四通電磁換向閥Ⅰ5的工作油口相連，三位四通電磁換向閥Ⅰ5的進(jìn)油口連接液壓泵9，回油口接入油箱10，液壓油缸Ⅱ2通過(guò)液壓油路與三位四通電磁換向閥Ⅱ6的工作油口相連，三位四通電磁換向閥Ⅱ6的進(jìn)油口連接液壓泵9，回油口接入油箱10，液壓油缸Ⅲ3通過(guò)液壓油路與三位四通電磁換向閥Ⅲ7的工作油口相連，三位四通電磁換向閥Ⅲ7的進(jìn)油口連接液壓泵9，回油口接入油箱10，液壓油缸Ⅳ4通過(guò)液壓油路與三位四通電磁換向閥Ⅳ8的工作油口相連，三位四通電磁換向閥Ⅳ8的進(jìn)油口連接液壓泵9，回油口接入油箱10。

當(dāng)三位四通電磁換向閥Ⅰ5、三位四通電磁換向閥Ⅱ6、Ⅲ和Ⅳ處于中位時(shí)，油口全部切斷，油路斷開(kāi)，液壓油缸Ⅰ1、Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ位置被鎖定；當(dāng)換向閥Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ的電磁鐵DT1、DT3、DT5和DT7分別得電時(shí)，換向閥處于左側(cè)工作位置，液壓油缸Ⅰ1、Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ的活塞桿收縮；當(dāng)換向閥Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ的電磁鐵DT2、DT4、DT6和DT8分別得電時(shí)，換向閥處于右側(cè)工作位置，液壓油缸Ⅰ1、Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ的活塞桿伸長(zhǎng)。

控制器19接收到傾角傳感器Ⅰ16、傾角傳感器Ⅲ17和傾角傳感器Ⅱ18的角度偏移信號(hào)，經(jīng)過(guò)分析判斷后，按照要求調(diào)節(jié)三位四通電磁換向閥Ⅰ5、Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ的工作位置，液壓油缸Ⅰ1、Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ的活塞桿伸長(zhǎng)或者收縮，完成臺(tái)車的水平姿態(tài)調(diào)節(jié)。

所述傾角傳感器Ⅰ16、傾角傳感器Ⅲ17用于測(cè)量臺(tái)車的X軸向的角度偏移量；所述傾角傳感器Ⅱ18用于測(cè)量臺(tái)車的Y軸向的角度偏移量；所述控制器19用來(lái)接收傾角傳感器的角度偏移信號(hào)，并通過(guò)分析判斷后向三位四通電磁換向閥發(fā)出指令，調(diào)整其工作位置，控制液壓缸上升或者下降，從而完成臺(tái)車的水平姿態(tài)調(diào)節(jié)。

一種用于隧道襯砌模板20臺(tái)車的姿態(tài)調(diào)節(jié)裝置的控制方法，其特征在于，包括以下步驟：

圖2為該姿態(tài)調(diào)節(jié)裝置的在臺(tái)車上的具體安裝實(shí)施圖，平行于隧道口21的方向且垂直于臺(tái)車的前進(jìn)方向?yàn)閄軸，臺(tái)車的前進(jìn)方向?yàn)閅軸，垂直于路面的方向?yàn)閆軸。結(jié)合圖1和圖2，來(lái)分析某種隧道襯砌模板20臺(tái)車的具體實(shí)施方式。傾角傳感器Ⅰ16、傾角傳感器Ⅲ17和測(cè)得臺(tái)車的X軸角度偏移量θ₁和θ₂，傾角傳感器Ⅱ18Y軸的角度偏移量θ₃，控制器19采集傾角傳感器Ⅰ16、傾角傳感器Ⅲ17，傾角傳感器Ⅱ18的信號(hào)θ₁、θ₂和θ₃；控制器19經(jīng)過(guò)分析判斷，向姿態(tài)調(diào)節(jié)系統(tǒng)22發(fā)出指令，進(jìn)行臺(tái)車水平姿態(tài)調(diào)節(jié)。

具體的姿態(tài)調(diào)節(jié)步驟如下所示：初始狀態(tài)時(shí)，三位四通電磁換向閥Ⅰ5、Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ均工作在中位，油路均斷開(kāi)。當(dāng)角度偏移量θ₁為零，無(wú)需進(jìn)行調(diào)整；當(dāng)角度偏移量θ₁不為零，調(diào)節(jié)三位四通電磁換向閥Ⅰ5和Ⅲ的工作位置，接通其油路，直到角度偏移量θ₁歸于零時(shí)，使三位四通電磁換向閥Ⅰ5和Ⅲ工作在中位，斷開(kāi)油路。再判斷角度偏移量θ₃是否為零，若其為零，無(wú)需進(jìn)行調(diào)整；若其不為零，此時(shí)需保持三位四通電磁換向閥Ⅰ5和Ⅲ工作在中位，調(diào)節(jié)三位四通電磁換向閥Ⅱ6的工作位置，接通其油路，直到角度偏移量θ₃歸于零，使三位四通電磁換向閥Ⅱ6工作在中位，斷開(kāi)油路；最后判斷角度偏移量θ₂是否為零，若其為零，表示臺(tái)車的水平姿態(tài)調(diào)節(jié)完成；若其不為零，保持三位四通電磁換向閥Ⅰ5、Ⅱ和Ⅲ工作在中位，調(diào)節(jié)三位四通電磁換向閥Ⅳ8的工作位置，直到角度偏移量θ₂歸于零，使三位四通電磁換向閥Ⅳ8工作在中位，斷開(kāi)油路，姿態(tài)調(diào)節(jié)完成。

以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理、主要特征和本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本發(fā)明不受上述實(shí)施例的限制，上述實(shí)施例和說(shuō)明書(shū)中描述的只是說(shuō)明本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還會(huì)有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本發(fā)明范圍內(nèi)。本發(fā)明要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書(shū)及其等效物界定。