專利名稱：盾構(gòu)機(jī)推進(jìn)油缸檢測(cè)行程和速度檢測(cè)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種盾構(gòu)機(jī)，尤其涉及一種盾構(gòu)機(jī)推進(jìn)油缸檢測(cè)行程和速度檢測(cè) 直O(jiān)
背景技術(shù)：
盾構(gòu)機(jī)推進(jìn)系統(tǒng)承擔(dān)盾構(gòu)機(jī)的推進(jìn)任務(wù)，它不僅要推動(dòng)盾構(gòu)向前運(yùn)動(dòng)，而且要完成盾構(gòu)的曲線行進(jìn)、糾偏以及姿態(tài)控制等相關(guān)復(fù)雜任務(wù)。盾構(gòu)機(jī)推進(jìn)系統(tǒng)能夠適應(yīng)不同施工地層土質(zhì)及水土壓力的變化，要求根據(jù)地質(zhì)狀況隨時(shí)調(diào)整控制掘進(jìn)速度，滿足掘進(jìn)推進(jìn)、 管片拼裝、曲線掘進(jìn)及糾偏等不同的工藝要求。目前，盾構(gòu)機(jī)推進(jìn)油缸行程和速度檢測(cè)通常采用外置拉線式傳感器或內(nèi)置磁致伸縮傳感器進(jìn)行檢測(cè)。專利CN201020229688公開了一種外置拉線式傳感器的檢測(cè)裝置，此裝置在早期使用較多，其缺點(diǎn)是由于外置拉線式傳感器所用鋼絲繩需緊密纏繞在滾輪上，一旦鋼絲繩發(fā)生脫扣或斷線更換起來將非常不方便。而目前在盾構(gòu)機(jī)上用的最多的是內(nèi)置磁致伸縮式傳感器，由于其需要內(nèi)置到油缸里面，安裝比較復(fù)雜，且價(jià)格昂貴，而且在施工過程中一旦損壞將難以更換。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于提供一種便于安裝和維護(hù)的盾構(gòu)機(jī)推進(jìn)油缸檢測(cè)行程和速度檢測(cè)裝置。為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型提供了一種盾構(gòu)機(jī)推進(jìn)油缸檢測(cè)行程和速度檢測(cè)裝置，在盾構(gòu)機(jī)的每個(gè)推進(jìn)油缸分區(qū)的其中一個(gè)油缸的底座上分別設(shè)有一個(gè)激光傳感器，其發(fā)射出的可見激光束與其對(duì)應(yīng)的推進(jìn)油缸的軸線平行且可照射到該推進(jìn)油缸頂部的撐靴上，用于檢測(cè)所述推進(jìn)油缸的撐靴當(dāng)前的推進(jìn)距離，并將所述推進(jìn)距離轉(zhuǎn)換成與所述撐靴的行程成線性對(duì)應(yīng)關(guān)系的模擬量信號(hào)輸出；還包括，PLC，用于接收所述模擬量信號(hào)，根據(jù)所述模擬量信號(hào)對(duì)應(yīng)的推進(jìn)距離和預(yù)設(shè)的采樣時(shí)間計(jì)算出所述撐靴當(dāng)前的推進(jìn)速度，并將所述撐靴當(dāng)前的推進(jìn)速度和推進(jìn)距離數(shù)據(jù)輸出；觸摸屏，用于接收所述PLC輸出的推進(jìn)速度和推進(jìn)距離數(shù)據(jù)并輸出顯示。本實(shí)用新型的盾構(gòu)機(jī)推進(jìn)油缸檢測(cè)行程和速度檢測(cè)裝置，所述激光傳感器通過自帶支架安裝于對(duì)應(yīng)推進(jìn)油缸的底座上。本實(shí)用新型的盾構(gòu)機(jī)推進(jìn)油缸檢測(cè)行程和速度檢測(cè)裝置，述激光傳感器的光斑直徑不大于6mm@3m，模擬量信號(hào)的重復(fù)精度不低于為1mm，IP等級(jí)不低于IP67，其模擬量信號(hào)的電流值范圍為4 20mA。本實(shí)用新型的盾構(gòu)機(jī)推進(jìn)油缸檢測(cè)行程和速度檢測(cè)裝置，所述激光傳感器的型號(hào)為 0SM90。本實(shí)用新型的盾構(gòu)機(jī)推進(jìn)油缸檢測(cè)行程和速度檢測(cè)裝置，所述PLC是其CPU型號(hào)為Q06H的PLC，其包括主基板和與其 相連的擴(kuò)展基板。本實(shí)用新型的盾構(gòu)機(jī)推進(jìn)油缸檢測(cè)行程和速度檢測(cè)裝置，所述擴(kuò)展基板內(nèi)插有型號(hào)為QJ71C24N-R4的通訊模塊和型號(hào)為Q64AD的AD轉(zhuǎn)換模塊。本實(shí)用新型的盾構(gòu)機(jī)推進(jìn)油缸檢測(cè)行程和速度檢測(cè)裝置，所述觸摸屏的型號(hào)為 GP2600，所述通訊模塊的SDA、SDB、RDA和RDB端子分別對(duì)應(yīng)與所述觸摸屏的RDA、RDB、SDA 和SDB端子相連。本實(shí)用新型的盾構(gòu)機(jī)推進(jìn)油缸檢測(cè)行程和速度檢測(cè)裝置，所述激光傳感器的ASS2 和ASS3端子接DC24V，所述激光傳感器的ASJT2端子與所述AD轉(zhuǎn)換模塊的1+端子相連。本實(shí)用新型的盾構(gòu)機(jī)推進(jìn)油缸檢測(cè)行程和速度檢測(cè)裝置是在盾構(gòu)機(jī)的每個(gè)推進(jìn)油缸分區(qū)的其中一個(gè)油缸的底座上分別設(shè)有一個(gè)激光傳感器，其發(fā)射出的可見激光束與其對(duì)應(yīng)的推進(jìn)油缸的軸線平行且可照射到該推進(jìn)油缸頂部的撐靴上，用于檢測(cè)推進(jìn)油缸的撐靴當(dāng)前的推進(jìn)距離，并將推進(jìn)距離轉(zhuǎn)換成與所述撐靴的行程成線性對(duì)應(yīng)關(guān)系的模擬量信號(hào)輸出；還包括，PLC，用于接收模擬量信號(hào)，根據(jù)模擬量信號(hào)對(duì)應(yīng)的推進(jìn)距離和預(yù)設(shè)的采樣時(shí)間計(jì)算出撐靴當(dāng)前的推進(jìn)速度，并將撐靴當(dāng)前的推進(jìn)速度和推進(jìn)距離數(shù)據(jù)輸出；觸摸屏，用于接收PLC輸出的推進(jìn)速度和推進(jìn)距離數(shù)據(jù)并輸出顯示。因此，通過激光測(cè)距避免了外置拉線式傳感器的脫扣或斷線問題，通過外置式安裝避免了內(nèi)置磁致伸縮式傳感器的安裝不便的問題，從而更便于安裝和維護(hù)。

圖1為本實(shí)用新型一個(gè)實(shí)施例的盾構(gòu)機(jī)推進(jìn)油缸檢測(cè)行程和速度檢測(cè)裝置的推進(jìn)油缸分布示意圖；圖2為本實(shí)用新型一個(gè)實(shí)施例的盾構(gòu)機(jī)推進(jìn)油缸檢測(cè)行程和速度檢測(cè)裝置的激光傳感器的安裝結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本實(shí)用新型一個(gè)實(shí)施例的盾構(gòu)機(jī)推進(jìn)油缸檢測(cè)行程和速度檢測(cè)裝置的PLC 的局部結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為圖3中AD轉(zhuǎn)換模塊與激光傳感器的連接示意圖；圖5為圖3中通訊模塊與觸摸屏的連接示意圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式
進(jìn)行詳細(xì)描述盾構(gòu)機(jī)通常具有22個(gè)推進(jìn)油缸，其推進(jìn)油缸的分布如圖1所示，22個(gè)推進(jìn)油缸分上、下、左、右四個(gè)分區(qū)，其中上下2組各6個(gè)油缸，左右2組各5個(gè)油缸，每一組分區(qū)內(nèi)的油缸使用時(shí)同時(shí)整體動(dòng)作，從而實(shí)現(xiàn)盾構(gòu)機(jī)的推進(jìn)、管片拼裝、糾偏及曲線施工等工藝要求， 而本實(shí)施例的盾構(gòu)機(jī)推進(jìn)油缸檢測(cè)行程和速度檢測(cè)裝置則是在每個(gè)分區(qū)的其中一個(gè)油缸上各安裝一個(gè)型號(hào)為0SM90的激光傳感器2 (如圖所示的1#、6#、12#、17#油缸)。結(jié)合圖2所示，每個(gè)激光傳感器2通過自帶支架固定于對(duì)應(yīng)油缸1的底座上，其發(fā)射出的可見激光束與推進(jìn)油缸1的軸線平行且可照射到該推進(jìn)油缸頂部的撐靴3上，用于檢測(cè)推進(jìn)油缸1的撐靴當(dāng)前的推進(jìn)距離，并將推進(jìn)距離轉(zhuǎn)換成與撐靴的行程成線性對(duì)應(yīng)關(guān)系的模擬量信號(hào)輸出，該模擬量信號(hào)的電流值范圍為4 20mA，為了保證檢測(cè)裝置的性能，選用的激光傳感器2的光斑直徑不大于6mm@3m，模擬量信號(hào)的重復(fù)精度不低于為1mm，IP等級(jí)不低于IP67。
結(jié)合圖3至圖5所示，該盾構(gòu)機(jī)推進(jìn)油缸檢測(cè)行程和速度檢測(cè)裝置還包括其CPU 型號(hào)為Q06H的PLC和型號(hào)為GP2600的觸摸屏，其中，PLC用于接收激光傳感器發(fā)送的模擬量信號(hào)，根據(jù)模擬量信號(hào)對(duì)應(yīng)的推進(jìn)距離和預(yù)設(shè)的采樣時(shí)間計(jì)算出撐靴當(dāng)前的推進(jìn)速度， 并將撐靴當(dāng)前的推進(jìn)速度和推進(jìn)距離數(shù)據(jù)輸出；觸摸屏用于接收PLC輸出的推進(jìn)速度和推進(jìn)距離數(shù)據(jù)并輸出顯示。而PLC又包括型號(hào)為PLCM(Q38B)的主基板和與其相連的型號(hào)為 PLCMl (Q68B)的擴(kuò)展基板。擴(kuò)展基板內(nèi)插有型號(hào)為QJ71C24N-R4的通訊模塊和型號(hào)為Q64AD 的AD轉(zhuǎn)換模塊，通訊模塊用于實(shí)現(xiàn)PLC與觸摸屏之間的通訊，AD轉(zhuǎn)換模塊用于將激光傳感器發(fā)送的模擬量信號(hào)轉(zhuǎn)變成數(shù)字量信號(hào)供PLC處理。激光傳感器的ASS2和ASS3端子接 DC24V，激光傳感器的ASJT2端子與AD轉(zhuǎn)換模塊的1+端子相連。通訊模塊的SDA、SDB、RDA 和RDB端子分別對(duì)應(yīng)與觸摸屏的RDA、RDB、SDA和SDB端子相連。以上的實(shí)施例僅僅是對(duì)本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式進(jìn)行描述，并非對(duì)本實(shí)用新型的范圍進(jìn)行限定，在不脫離本實(shí)用新型設(shè)計(jì)精神的前提下，本領(lǐng)域普通工程技術(shù)人員對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案作出的各種變形和改進(jìn)，均應(yīng)落入本實(shí)用新型的權(quán)利要求書確定的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種盾構(gòu)機(jī)推進(jìn)油缸檢測(cè)行程和速度檢測(cè)裝置，其特征在于，在盾構(gòu)機(jī)的每個(gè)推進(jìn)油缸分區(qū)的其中一個(gè)油缸的底座上分別設(shè)有一個(gè)激光傳感器，其發(fā)射出的可見激光束與其對(duì)應(yīng)的推進(jìn)油缸的軸線平行且可照射到該推進(jìn)油缸頂部的撐靴上，用于檢測(cè)所述推進(jìn)油缸的撐靴當(dāng)前的推進(jìn)距離，并將所述推進(jìn)距離轉(zhuǎn)換成與所述撐靴的行程成線性對(duì)應(yīng)關(guān)系的模擬量信號(hào)輸出；還包括，PLC，用于接收所述模擬量信號(hào)，根據(jù)所述模擬量信號(hào)對(duì)應(yīng)的推進(jìn)距離和預(yù)設(shè)的采樣時(shí)間計(jì)算出所述撐靴當(dāng)前的推進(jìn)速度，并將所述撐靴當(dāng)前的推進(jìn)速度和推進(jìn)距離數(shù)據(jù)輸出；觸摸屏，用于接收所述PLC輸出的推進(jìn)速度和推進(jìn)距離數(shù)據(jù)并輸出顯示。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的盾構(gòu)機(jī)推進(jìn)油缸檢測(cè)行程和速度檢測(cè)裝置，其特征在于，所述激光傳感器通過自帶支架安裝于對(duì)應(yīng)推進(jìn)油缸的底座上。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的盾構(gòu)機(jī)推進(jìn)油缸檢測(cè)行程和速度檢測(cè)裝置，其特征在于，所述激光傳感器的光斑直徑不大于6mm@3m，模擬量信號(hào)的重復(fù)精度不低于1mm，IP等級(jí)不低于IP67，其模擬量信號(hào)的電流值范圍為4 20mA。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的盾構(gòu)機(jī)推進(jìn)油缸檢測(cè)行程和速度檢測(cè)裝置，其特征在于，所述激光傳感器的型號(hào)為0SM90。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的盾構(gòu)機(jī)推進(jìn)油缸檢測(cè)行程和速度檢測(cè)裝置，其特征在于，所述PLC是其CPU型號(hào)為Q06H的PLC，其包括主基板和與其相連的擴(kuò)展基板。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的盾構(gòu)機(jī)推進(jìn)油缸檢測(cè)行程和速度檢測(cè)裝置，其特征在于，所述擴(kuò)展基板內(nèi)插有型號(hào)為QJ71C24N-R4的通訊模塊和型號(hào)為Q64AD的AD轉(zhuǎn)換模塊。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的盾構(gòu)機(jī)推進(jìn)油缸檢測(cè)行程和速度檢測(cè)裝置，其特征在于，所述觸摸屏的型號(hào)為GP2600，所述通訊模塊的SDA、SDB、RDA和RDB端子分別對(duì)應(yīng)與所述觸摸屏的RDA、RDB、SDA和SDB端子相連。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的盾構(gòu)機(jī)推進(jìn)油缸檢測(cè)行程和速度檢測(cè)裝置，其特征在于，所述激光傳感器的ASS2和ASS3端子接DC24V，所述激光傳感器的ASJT2端子與所述AD轉(zhuǎn)換模塊的1+端子相連。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種盾構(gòu)機(jī)推進(jìn)油缸檢測(cè)行程和速度檢測(cè)裝置，該裝置是在盾構(gòu)機(jī)的每個(gè)推進(jìn)油缸分區(qū)的其中一個(gè)油缸的底座上分別設(shè)有一個(gè)激光傳感器，其發(fā)射出的可見激光束與其對(duì)應(yīng)的推進(jìn)油缸的軸線平行且可照射到該推進(jìn)油缸頂部的撐靴上，用于檢測(cè)推進(jìn)油缸的撐靴當(dāng)前的推進(jìn)距離，并將推進(jìn)距離轉(zhuǎn)換成與所述撐靴的行程成線性對(duì)應(yīng)關(guān)系的模擬量信號(hào)輸出；還包括，PLC，用于接收模擬量信號(hào)，根據(jù)模擬量信號(hào)對(duì)應(yīng)的推進(jìn)距離和預(yù)設(shè)的采樣時(shí)間計(jì)算出撐靴當(dāng)前的推進(jìn)速度，并將撐靴當(dāng)前的推進(jìn)速度和推進(jìn)距離數(shù)據(jù)輸出；觸摸屏，用于接收PLC輸出的推進(jìn)速度和推進(jìn)距離數(shù)據(jù)并輸出顯示。該檢測(cè)裝置便于安裝和維護(hù)。
文檔編號(hào)G01P3/68GK202133376SQ20112021945
公開日2012年2月1日 申請(qǐng)日期2011年6月24日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月24日
發(fā)明者焦志剛, 王建波, 竇宏印 申請(qǐng)人:北京市三一重機(jī)有限公司