CN108843856A - 顶管机及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种顶管机及其控制方法，涉及施工机械领域，用以提高顶管机的工作效率和施工质量。该顶管机包括：第一壳体；第二壳体，与第一壳体可转动连接；切削系统，安装于第二壳体远离第一壳体的一端；检测装置，安装于第一壳体，用于检测切削系统的顶进方向是否偏离设定方向；以及纠偏驱动装置，与检测装置连接且与切削系统驱动连接，用于根据检测装置的检测结果驱动切削系统调整姿态，以使得切削系统的顶进方向与设定方向相同。上述纠偏操作在施工过程中实施检测、实施纠偏，实现了顶管机不停机情况下的纠偏，保证了施工效率和施工质量。

Description

顶管机及其控制方法

技术领域

本发明涉及施工机械领域，具体涉及一种顶管机及其控制方法。

背景技术

顶管机施工是一种地下管道施工方法，它不需要开挖面层，并且能够穿越公路、铁路、河川、地面建筑物、地下建筑物以及各种地下管线等。顶管施工借助于主顶油缸及管道间中继件等的推力，把顶管机从工作井内穿过土层一直推到接收井内吊起。与此同时，也就把紧随顶管机后的管道埋没在两井之间，以实现非开挖敷设地下管道的施工。

顶管机施工时，顶管机头边旋转边向前推进。同时，通过泥浆泵从进浆管打入具有一定压力的泥浆，利用触变泥浆套减少顶进过程中管壁与土体之间的摩擦力，并填充流失的土体，减少土体变形，沉降和隔水。

发明人发现，现有技术中至少存在下述问题：顶管机顶进施工时，受到的力较为复杂，很容易出现顶进方向偏离设定方向的情况，使得施工难以顺利进行。

发明内容

本发明提出一种顶管机及其控制方法，用以提高顶管机的工作效率和施工质量。

本发明提供了一种顶管机，包括：

第一壳体；

第二壳体，与所述第一壳体可转动连接；

切削系统，安装于所述第二壳体远离所述第一壳体的一端；

检测装置，安装于所述第一壳体，用于检测所述切削系统的顶进方向是否偏离设定方向；以及

纠偏驱动装置，与所述检测装置连接且与所述切削系统驱动连接，用于根据所述检测装置的检测结果驱动所述切削系统调整姿态，以使得所述切削系统的顶进方向与设定方向相同。

在一些实施例中，所述检测装置包括：

激光器，用于发出激光；以及

标靶，安装于所述第一壳体；

其中，所述激光器发射的激光能显示在所述标靶上，若所述激光偏离所述标靶的圆心，则所述切削系统的顶进方向偏离了设定方向。

在一些实施例中，所述检测装置还包括：

摄影机，用于拍摄所述标靶和所述激光；以及

显示屏，与所述摄影机连接，用于显示所述摄影机拍摄到的所述标靶和所述激光。

在一些实施例中，所述纠偏驱动装置包括：

第一伸缩缸，包括第一固定端和第一活动端，所述第一固定端安装于所述第一壳体，所述第一活动端安装于所述第二壳体；

第二伸缩缸，包括第二固定端和第二活动端，所述第二固定端安装于所述第一壳体，所述第二活动端安装于所述第二壳体；以及

第三伸缩缸，包括第三固定端和第三活动端，所述第三固定端安装于所述第一壳体，所述第三活动端安装于所述第二壳体。

在一些实施例中，所述纠偏驱动装置还包括：

第一传感器，与所述第一伸缩缸连接，用于检测所述第一伸缩缸伸出和回缩的距离；和/或

第二传感器，与所述第二伸缩缸连接，用于检测所述第二伸缩缸伸出和回缩的距离；和/或

第三传感器，与所述第三伸缩缸连接，用于检测所述第三伸缩缸伸出和回缩的距离。

在一些实施例中，所述纠偏驱动装置还包括：

第一控制阀组，与所述第一伸缩缸连接，用于切换油路流向，以实现所述第一伸缩缸的伸出和回缩；和/或，

第二控制阀组，与所述第二伸缩缸连接，用于切换油路流向，以实现所述第二伸缩缸的伸出和回缩；和/或，

第三控制阀组，与所述第三伸缩缸连接，用于切换油路流向，以实现所述第三伸缩缸的伸出和回缩。

在一些实施例中，

所述第一控制阀组包括第一伸出控制阀和第一回缩控制阀，其中，所述第一伸出控制阀处于导通位置、所述第一回缩控制阀处于回油位置，所述第一伸缩缸能伸出；所述第一伸出控制阀处于回油位置、所述第一回缩控制阀处于导通位置，所述第一伸缩缸能回缩；和/或

所述第二控制阀组包括第二伸出控制阀和第二回缩控制阀，其中，所述第二伸出控制阀处于导通位置、所述第二回缩控制阀处于回油位置，所述第二伸缩缸能伸出；所述第二伸出控制阀处于回油位置、所述第二回缩控制阀处于导通位置，所述第二伸缩缸能回缩；和/或

所述第三控制阀组包括第三伸出控制阀和第三回缩控制阀，其中，所述第三伸出控制阀处于导通位置、所述第三回缩控制阀处于回油位置，所述第三伸缩缸能伸出；所述第三伸出控制阀处于回油位置、所述第三回缩控制阀处于导通位置，所述第三伸缩缸能回缩。

在一些实施例中，顶管机还包括：

控制器，用于根据设定的纠偏位置控制所述纠偏驱动装置的动作。

在一些实施例中，顶管机还包括：

第一液压双向锁，与所述第一伸缩缸的有杆腔和无杆腔连接；和/或，

第二液压双向锁，与所述第二伸缩缸的有杆腔和无杆腔连接；和/或，

第三液压双向锁，与所述第三伸缩缸的有杆腔和无杆腔连接。

在一些实施例中，顶管机还包括：

第一控制开关，用于控制所述第一控制阀组所在电路的导通和截止；和/或，

第二控制开关，用于控制所述第二控制阀组所在电路的导通和截止；和/或，

第三控制开关，用于控制所述第三控制阀组所在电路的导通和截止。

在一些实施例中，所述第一伸缩缸安装于所述第一壳体的内壁的顶部。

在一些实施例中，所述第二伸缩缸和所述第三伸缩缸对称设于所述第一伸缩缸的两侧且均安装于第一壳体的内壁。

本发明另一实施例提供一种顶管机的纠偏控制方法，包括以下步骤：

检测切削系统的顶进方向是否偏离设定方向；

若偏离设定方向，则驱动所述第二壳体相对于所述第一壳体转动，直至切削系统的顶进方向与设定方向相同。

上述技术方案，根据检测装置检测到的切削系统是否偏离设定方向，决定纠偏驱动装置是否启动纠偏。上述纠偏操作在施工过程中实施检测、实施纠偏，实现了顶管机不停机情况下的纠偏，保证了施工连续进行，提高了施工效率和施工质量。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明实施例提供的顶管机纠偏处的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的顶管机纠偏驱动装置的位置示意图；

图3为本发明实施例提供的顶管机纠标靶的位置示意图；

图4为本发明实施例提供的顶管机的纠偏液压原理示意图；

图5为图4中控制阀的电气控制原理示意图。

具体实施方式

下面结合图1～图5对本发明提供的技术方案进行更为详细的阐述。

参见图1～图5，本发明实施例提供一种顶管机，包括第一壳体1、第二壳体2、切削系统3、检测装置4以及纠偏驱动装置5。第二壳体2与第一壳体1可转动连接；切削系统3安装于第二壳体2远离第一壳体1的一端。检测装置4安装于第一壳体1，用于检测切削系统3的顶进方向是否偏离设定方向。纠偏驱动装置5与检测装置4连接且与切削系统3驱动连接，用于根据检测装置4的检测结果驱动切削系统3调整姿态，以使得切削系统3的顶进方向与设定方向相同。

动力装置21驱动切削系统3转动，以进行切削操作。第二壳体2的后部套在第一壳体1的前部，两者可滑移且可相对摆动一定角度。参见图1，A处为第二壳体2和第一壳体1的套接位置。套接位置安装有密封圈，以止水和防止灰尘进入。套接位置前的部分被纠偏驱动装置5纠偏。后续设备工作一段时间，套接位置后的部分也随之改变移动方向，以实现整体纠偏。

纠偏驱动装置5与检测装置4传递控制信号的方式有多种，比如采用电连接，以传递检测信号；或者采用其他连接方式。

纠偏驱动装置5比如连杆机构、油缸、气缸等。纠偏驱动装置5用于驱动第二壳体2相对于第一壳体1转动，以使得安装在第二壳体2上的切削系统3的姿态发生变化，进而实现对切削系统3的姿态调整，使其顶进方向与设定方向相同。

参见图1，在一些实施例中，纠偏驱动装置5包括第一伸缩缸51、第二伸缩缸52和第三伸缩缸53。第一伸缩缸51的第一固定端安装于第一壳体1，第一伸缩缸51的第一活动端安装于第二壳体2，用于上下转动第二壳体2。

第二伸缩缸52的第二固定端安装于第一壳体1，第二伸缩缸52的第二活动端安装于第二壳体2，用于向左转动第二壳体2。

第三伸缩缸53的第三固定端安装于第一壳体1，第三伸缩缸53的第三活动端安装于第二壳体2，用于向右转动第二壳体2。

在一些实施例中，各伸缩缸比如为油缸、气缸等。为使得调整过程更加稳固，第二伸缩缸52和第三伸缩缸53对称设于第一伸缩缸51的两侧且均安装于第一壳体1的内壁。第一伸缩缸51、第二伸缩缸52、第三伸缩缸53均匀地安装在第一壳体1的内壁上。

参见图1和图2，第一伸缩缸51安装于第一壳体1的内壁的顶部，第二伸缩缸52和第三伸缩缸53均匀地安装在第一壳体1的内壁上。

在一些实施例中，第一伸缩缸51、第二伸缩缸52和第三伸缩缸53均可采用控制阀组控制其油液流向，以实现伸出和回缩。

参见图1和图2，具体地，通过第一控制阀组7控制第一伸缩缸51的伸出和回缩。第一控制阀组7与第一伸缩缸51连接，用于切换油路流向，以实现第一伸缩缸51的伸出和回缩。第一控制阀组7比如采用换向阀，以实现油路切换。

参见图2，在一些实施例中，第一控制阀组7包括第一伸出控制阀71和第一回缩控制阀72，其中，第一伸出控制阀71处于导通位置、第一回缩控制阀72处于回油位置，第一伸缩缸51的无杆腔进油，第一伸缩缸51伸出。第一伸出控制阀71处于回油位置、第一回缩控制阀72处于导通位置，第一伸缩缸51的有杆腔进油，第一伸缩缸51回缩。

参见图1和图2，具体地，通过第二控制阀组8控制第二伸缩缸52的伸出和回缩。第二控制阀组8与第二伸缩缸52连接，用于切换油路流向，以实现第二伸缩缸52的伸出和回缩。第二控制阀组8比如采用换向阀，以实现油路切换。

参见图2，第二控制阀组8包括第二伸出控制阀81和第二回缩控制阀82，其中，第二伸出控制阀81处于导通位置、第二回缩控制阀82处于回油位置，第二伸缩缸52能伸出；第二伸出控制阀81处于回油位置、第二回缩控制阀82处于导通位置，第二伸缩缸52能回缩。

参见图1和图2，具体地，通过第三控制阀组9控制第三伸缩缸53的伸出和回缩。第三控制阀组9与第三伸缩缸53连接，用于切换油路流向，以实现第三伸缩缸53的伸出和回缩。第三控制阀组9比如采用换向阀，以实现油路切换。

参见图2，第三控制阀组9包括第三伸出控制阀91和第三回缩控制阀92。其中，第三伸出控制阀91处于导通位置、第三回缩控制阀92处于回油位置，第三伸缩缸53能伸出；第三伸出控制阀91处于回油位置、第三回缩控制阀92处于导通位置，第三伸缩缸53能回缩。

参见图2，第一伸出控制阀71、第一回缩控制阀72、第二伸出控制阀81、第二回缩控制阀82、第三伸出控制阀91、第三回缩控制阀92与第一伸缩缸51、第二伸缩缸52、第三伸缩缸53之间装有液压锁，液压锁为双向双控液压锁。

参见图2，第一伸出控制阀71及第一回缩控制阀72的A口通过第一双向液压锁10分别连接第一伸缩缸51的无杆腔和有杆腔。第二伸出控制阀81及第二回缩控制阀82的A口通过第二双向液压锁11分别连接第二伸缩缸52的无杆腔和有杆腔。第三伸出控制阀91及第三回缩控制阀92的A口通过第三双向液压锁12分别连接第三伸缩缸53的无杆腔和有杆腔。

下面介绍如何各控制阀组的得电和失电。

参见图5，顶管机还包括第一控制开关13、第二控制开关14和第三控制开关15中的至少一个。第一控制开关13用于控制第一控制阀组7所在电路的导通和截止。第二控制开关14用于控制第二控制阀组8所在电路的导通和截止。第三控制开关15用于控制第三控制阀组9所在电路的导通和截止。

第一控制开关13、第二控制开关14、第三控制开关15为双向自复位开关，且都与控制器19电连接，电源为DC24V，用于为各电气元件提供电。

参见图5，电源DC24V的正极通过电路与控制器19的101、127、128、271端子、第一控制开关13、第二控制开关14、第三控制开关15的3端、第一传感器54、第二传感器55及第三传感器56的正极端连接。

参见图5，第一控制开关13、第二控制开关14、第三控制开关15的1端及7端通过导线分别连接控制器19的263端、256端、262端、255端、254端及261端。第一传感器54、第二传感器55、第三传感器56的信号端及负极端通过导线分别连接控制器19的137端、138端、149端及156端。

参见图5，控制器19的102端接电源负极，第一伸出控制阀71、第一回缩控制阀72、第二伸出控制阀81、第二回缩控制阀82、第三伸出控制阀91、第三回缩控制阀92的正极及负极通过导线分别连接控制器19的118端、106端、117端、105端、116端、104端及电源负极。

参见图5，第一控制开关13通过导线及控制器19连接第一伸出控制阀71及第一回缩控制阀72。第二控制开关14通过导线及控制器19连接第二伸出控制阀81及第二回缩控制阀82。第三控制开关15通过导线及控制器19连接第三伸出控制阀91及第三回缩控制阀92。

下面介绍如何检测各伸缩缸的伸出、回缩长度。

参见图1，承上述，纠偏驱动装置5还包括第一传感器54、第二传感器55、第三传感器56中的至少一个。第一传感器54与第一伸缩缸51连接，用于检测第一伸缩缸51伸出和回缩的距离。第二传感器55与第二伸缩缸52连接，用于检测第二伸缩缸52伸出和回缩的距离。第三传感器56与第三伸缩缸53连接，用于检测第三伸缩缸53伸出和回缩的距离。

第一传感器54安装于第一伸缩缸51的安装座，第二传感器55安装于第二伸缩缸52的安装座，第三传感器56固定在第三伸缩缸53的安装座上。

参见图1和图5，第一传感器54、第二传感器55、第三传感器56通过导线连接控制器19。第一传感器54、第二传感器55、第三传感器56均安装在第一壳体1内。

参见图1，第一传感器54、第二传感器55及第三传感器56比如均采用绕线式电位计。第一传感器54、第二传感器55及第三传感器56分别安装在第一伸缩缸51、第二伸缩缸52及第三伸缩缸53上。随着第一伸缩缸51、第二伸缩缸52及第三伸缩缸53的伸出与缩回，带动第一传感器54、第二传感器55及第三传感器56的伸出与缩回，从而使其内部电阻发生变化。

上述技术方案，通过传感器检测伸缩缸的伸出、回缩长度，能及时地对顶管机切削系统的机头纠偏，防止其出现上、下、左、右偏移，有效地保证了顶管机按预定的轨迹运行，保证了施工的安全可靠性，且达到节能环保的目的。

下面介绍检测装置4的可选实现方式。

参见图1和图3，在一些实施例中，检测装置4包括激光器和标靶6。激光器安装在入井口的工作坑里，用于发出激光。标靶6安装于第一壳体1。其中，激光器发射的激光能显示在标靶上，若激光偏离标靶的圆心，则切削系统3的顶进方向偏离了设定方向。标靶6安装在第一壳体1内。

按照设定，激光器发出的光与设计顶进的中轴线吻合，即与顶进管道的中轴线吻合。由于激光器的位置是固定的，其安装在工作坑内，激光器发出的激光方向是确定的。若出现激光不位于标靶圆心的情况，则说明切削系统偏离了设定方向。

参见图1至图3，标靶6垂直安装在第一壳体1的后端顶部，标靶向外。工作时，预设顶管坑道轨迹的后端由激光器向前垂直发射激光，激光打在标靶的圆心上。若顶管机在顶管时偏离了原来的轨道，激光打在标靶的位置就会偏离标靶心。通过标靶6内摄像机把标靶点位置传递到坑道外操作台显示屏上。此时，需要启动纠偏驱动装置5，以调整切削机头的运行方向。第一传感器54、第二传感器55、第三传感器56可以根据电阻的变换，检测各纠偏油缸的伸缩距离，保证各纠偏油缸的安全运行。

各纠偏油缸动作后，第二壳体2相对于第一壳体1摆动一定的角度，以实现姿态调整。由于切削系统3安装在第二壳体2上，第二壳体2姿态调整到位后，切削系统3的姿态随着到位。切削系统3姿态调整好之后，切削一段时间后，第一壳体1的位置会随着第二壳体2的位置变化，以实现激光再次打中标靶6的圆心，表明姿态调整到位。

为便于操作人员观测顶进方向是否偏离设定方向，检测装置4还包括摄影机和显示屏。摄影机用于拍摄标靶和激光。显示屏与摄影机连接，用于显示摄影机拍摄到的标靶和激光的相对位置关系。

上述的标靶6、摄影机比如安装在同一个箱体内，显示屏设于工作坑外部的地面或者设备上，以便于观测。

为了实现自动纠偏，顶管机还包括控制器，控制器用于根据设定的纠偏位置控制纠偏驱动装置5的动作。当检测到激光向下偏离标靶，则控制器控制对应的油缸以驱动第二壳体2，进而使得切削系统3向上转动，直至激光位于标靶的圆心。需要说明的是，上述调节过程是实时的。

参见图2和图4，下面介绍一个具体实施例。顶管机的液压部分包括液压油箱16、液压泵18、第一伸缩缸51、第二伸缩缸52、第三伸缩缸53、第一伸出控制阀71、第一回缩控制阀72、第二伸出控制阀81、第二回缩控制阀82、第三伸出控制阀91、第三回缩控制阀92。液压泵18的高压P口接有溢流阀。

液压泵18通过连接盘固定在交流电机17上。液压泵18的P口通过管路分别连接第一伸出控制阀71、第一回缩控制阀72、第二伸出控制阀81、第二回缩控制阀82、第三伸出控制阀91、第三回缩控制阀92的P口。液压泵3的S口连通液压油箱16。第一伸出控制阀71、第一回缩控制阀72、第二伸出控制阀81、第二回缩控制阀82、第三伸出控制阀91、第三回缩控制阀92的T口均通过管路连接液压油箱16。

下面介绍顶管机的纠偏工作过程。

工作过程：顶管机施工时，顶管机头边旋转边向前推进，同时，通过泥浆泵从进浆管打入具有一定压力的泥浆，利用触变泥浆套减少顶进过程中管壁与土体之间的摩擦力，并填充流失的土体，减少土体变形，沉降和隔水。顶进工作时，在顶管机机头没有全部进入土中以前，由于刀盘切削所产生的反作用力大于顶管机与导轨之间的摩擦力，顶管机可能产生与刀盘旋转方向相反的转动，这时用降低顶进速度方法来阻止这种现象的发生往往不能奏效。因此，在顶管机刚刚进洞的初始阶段必须采取一定的方法来防止偏转。在切削顶进过程中，若在显示器上发现激光点偏离了标靶的圆心位置，就要及时纠偏，让顶管机始终处于微调状态下保持其顶进的直线性。

要确认切削系统3是否沿着预定轨迹方向推进，从推进立坑所设置的雷射发射器发出的光束，直达切削系统3上方的标靶6，透过内部的摄影机在操作台的触摸屏上显示上下左右方向的偏移。若切削系统3向上偏移运行时，操作者在操作台显示器上就能看到，打出的激光点向下偏离标靶6的标靶圆心。

参见图5，此时，按下第一控制开关13上端，第一控制开关13的3端与1端接通，控制器的263端有电，118端输出电压到第一伸出控制阀71，第一伸缩缸51伸出。装在第一伸缩缸51上的第一传感器54随着动作，以便检测第一伸缩缸51的伸出距离。

同时，结合按下第二控制开关14下端，第二控制开关14的3端与7端接通，控制器的255端有电，105端输出电压到第二回缩控制阀82，第二伸缩缸52缩回。装在第二伸缩缸52上的第二传感器55随着动作，以便检测第二伸缩缸52的缩回距离。

结合按下第三控制开关15下端，第三控制开关15的3端与7端接通，控制器的261端有电，104端输出电压到第三回缩控制阀92，第三伸缩缸53缩回，装在第三伸缩缸53上的第三传感器56随着动作，以便检测第三伸缩缸53的缩回距离。

通过第一控制开关13、第二控制开关14及第三控制开关15的配合，慢慢调整，直到光束点的位置落在标靶6的标靶圆心点上。

情况一、若切削系统3向下偏移运行时，操作者在操作台显示器上能够看到，打出的激光点向上偏离标靶6的标靶圆心。此时，按下第一控制开关13下端，第一控制开关13的3端与7端接通，控制器的256端有电，控制器19的106端输出电压到第一回缩控制阀72，第一伸缩缸51缩回，装在第一伸缩缸51上的第一传感器54随着动作，以便检测第一伸缩缸51的缩回距离。

同时，结合按下第二控制开关14上端，第二控制开关14的3端与1端接通，控制器的262端有电，117端输出电压到第二伸出控制阀81，第二伸缩缸52伸出。装在第二伸缩缸52上的第二传感器55随着动作，以便检测第二伸缩缸52的伸出距离。

结合按下第三控制开关15上端，第三控制开关15的3端与1端接通，控制器的254端得电，控制器19的116端输出电压到第三伸出控制阀91，第三伸缩缸53伸出。装在第三伸缩缸53上的第三传感器56随着动作，以便检测第三伸缩缸53的伸出距离。

通过第一控制开关13、第二控制开关14及第三控制开关15的配合，慢慢调整，直到光束点的位置落在标靶6的标靶圆心点上。

情况二、若切削系统3向右偏移运行时，操作者在操作台显示器上就能看到，打出的激光点向左偏离标靶6的标靶圆心。此时，按下第一控制开关13上端，第一控制开关13的3端与1端接通，控制器的263端有电，控制器19的118端输出电压到第一伸出控制阀71，第一伸缩缸51伸出，装在第一伸缩缸51上的第一传感器54随着动作，以便检测第一伸缩缸51的伸出距离。

参见图5，同时，结合按下第二控制开关14下端，第二控制开关14的3端与7端接通，控制器的255端有电，控制器19的105端输出电压到第二回缩控制阀82，第二伸缩缸52缩回。装在第二伸缩缸52上的第二传感器55随着动作，以便检测第二伸缩缸52的缩回距离。

结合按下第三控制开关15上端，第三控制开关15的3端与1端接通，控制器的254端有电，控制器19的116端输出电压到第三伸出控制阀91，第三伸缩缸53伸出，装在第三伸缩缸53上的第三传感器56随着动作，以便检测第三伸缩缸53的伸出距离。

通过第一控制开关13、第二控制开关14及第三控制开关15的配合，慢慢调整，直到光束点的位置落在标靶6的标靶圆心点上。

情况三：若切削系统3向左偏移运行时，操作者在操作台显示器上就能看到，打出的激光点向右偏离标靶6的标靶圆心。此时，按下第一控制开关13上端，第一控制开关13的3端与1端接通，控制器的263端得电，118端输出电压到第一伸出控制阀71，第一伸缩缸51伸出。装在第一伸缩缸51上的第一传感器54随着动作，以便检测第一伸缩缸51的伸出距离。

同时，结合按下第二控制开关14下端，第二控制开关14的3端与7端接通，控制器的255端有电，控制器19的105端输出电压到第二回缩控制阀82，第二伸缩缸52缩回。装在第二伸缩缸52上的第二传感器55随着动作，以便检测第二伸缩缸52的缩回距离。

结合按下第三控制开关15上端，第三控制开关15的3端与1端接通，控制器的254端有电，控制器19的116端输出电压到第三伸出控制阀91，第三伸缩缸53伸出。装在第三伸缩缸53上的第三传感器56随着动作，以便检测第三伸缩缸53的伸出距离。

通过第一控制开关13、第二控制开关14及第三控制开关15的配合，慢慢调整，直到光束点的位置落在标靶6的标靶圆心点上。

上述技术方案，通过电气对机械及液压的安全控制，有效地保证了顶管机工作时切削系统3的安全纠偏，使顶进方向按预定的轨迹运行，保证了施工的顺利完成，达到节能环保的目的。

本发明另一实施例提供一种顶管机的纠偏控制方法，其采用上述任一技术方案所提供的顶管机实现。该方法包括以下步骤：

首先，检测切削系统3的顶进方向是否偏离设定方向；

其次，若偏离设定方向，则驱动第二壳体2相对于第一壳体1转动，直至切削系统3的顶进方向与设定方向相同。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗指所指的装置或元件必须具有特定的方位、为特定的方位构造和操作，因而不能理解为对本发明保护内容的限制。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，但这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (13)

1.一种顶管机，其特征在于，包括：

第一壳体(1)；

第二壳体(2)，与所述第一壳体(1)可转动连接；

切削系统(3)，安装于所述第二壳体(2)远离所述第一壳体(1)的一端；

检测装置(4)，安装于所述第一壳体(1)，用于检测所述切削系统(3)的顶进方向是否偏离设定方向；以及

纠偏驱动装置(5)，与所述检测装置(4)连接且与所述切削系统(3)驱动连接，用于根据所述检测装置(4)的检测结果驱动所述切削系统(3)调整姿态，以使得所述切削系统(3)的顶进方向与设定方向相同。

2.根据权利要求1所述的顶管机，其特征在于，所述检测装置(4)包括：

激光器，用于发出激光；以及

标靶(6)，安装于所述第一壳体(1)；

其中，所述激光器发射的激光能显示在所述标靶(6)上，若所述激光偏离所述标靶(6)的圆心，则所述切削系统(3)的顶进方向偏离了设定方向。

3.根据权利要求2所述的顶管机，其特征在于，所述检测装置(4)还包括：

摄影机，用于拍摄所述标靶和所述激光；以及

显示屏，与所述摄影机连接，用于显示所述摄影机拍摄到的所述标靶和所述激光。

4.根据权利要求1所述的顶管机，其特征在于，所述纠偏驱动装置(5)包括：

第一伸缩缸(51)，包括第一固定端和第一活动端，所述第一固定端安装于所述第一壳体(1)，所述第一活动端安装于所述第二壳体(2)；

第二伸缩缸(52)，包括第二固定端和第二活动端，所述第二固定端安装于所述第一壳体(1)，所述第二活动端安装于所述第二壳体(2)；以及

第三伸缩缸(53)，包括第三固定端和第三活动端，所述第三固定端安装于所述第一壳体(1)，所述第三活动端安装于所述第二壳体(2)。

5.根据权利要求4所述的顶管机，其特征在于，所述纠偏驱动装置(5)还包括：

第一传感器(54)，与所述第一伸缩缸(51)连接，用于检测所述第一伸缩缸(51)伸出和回缩的距离；和/或

第二传感器(55)，与所述第二伸缩缸(52)连接，用于检测所述第二伸缩缸(52)伸出和回缩的距离；和/或

第三传感器(56)，与所述第三伸缩缸(53)连接，用于检测所述第三伸缩缸(53)伸出和回缩的距离。

6.根据权利要求4所述的顶管机，其特征在于，所述纠偏驱动装置(5)还包括：

第一控制阀组(7)，与所述第一伸缩缸(51)连接，用于切换油路流向，以实现所述第一伸缩缸(51)的伸出和回缩；和/或，

第二控制阀组(8)，与所述第二伸缩缸(52)连接，用于切换油路流向，以实现所述第二伸缩缸(52)的伸出和回缩；和/或，

第三控制阀组(9)，与所述第三伸缩缸(53)连接，用于切换油路流向，以实现所述第三伸缩缸(53)的伸出和回缩。

7.根据权利要求6所述的顶管机，其特征在于，

所述第一控制阀组(7)包括第一伸出控制阀(71)和第一回缩控制阀(72)，其中，所述第一伸出控制阀(71)处于导通位置、所述第一回缩控制阀(72)处于回油位置，所述第一伸缩缸(51)能伸出；所述第一伸出控制阀(71)处于回油位置、所述第一回缩控制阀(72)处于导通位置，所述第一伸缩缸(51)能回缩；和/或

所述第二控制阀组(8)包括第二伸出控制阀(81)和第二回缩控制阀(82)，其中，所述第二伸出控制阀(81)处于导通位置、所述第二回缩控制阀(82)处于回油位置，所述第二伸缩缸(52)能伸出；所述第二伸出控制阀(81)处于回油位置、所述第二回缩控制阀(82)处于导通位置，所述第二伸缩缸(52)能回缩；和/或

所述第三控制阀组(9)包括第三伸出控制阀(91)和第三回缩控制阀(92)，其中，所述第三伸出控制阀(91)处于导通位置、所述第三回缩控制阀(92)处于回油位置，所述第三伸缩缸(53)能伸出；所述第三伸出控制阀(91)处于回油位置、所述第三回缩控制阀(92)处于导通位置，所述第三伸缩缸(53)能回缩。

8.根据权利要求1所述的顶管机，其特征在于，还包括：

控制器(19)，用于根据设定的纠偏位置控制所述纠偏驱动装置(5)的动作。

9.根据权利要求1所述的顶管机，其特征在于，还包括：

第一液压双向锁(10)，与所述第一伸缩缸(51)的有杆腔和无杆腔连接；和/或，

第二液压双向锁(11)，与所述第二伸缩缸(52)的有杆腔和无杆腔连接；和/或，

第三液压双向锁(12)，与所述第三伸缩缸(53)的有杆腔和无杆腔连接。

10.根据权利要求6所述的顶管机，其特征在于，还包括：

第一控制开关(13)，用于控制所述第一控制阀组(7)所在电路的导通和截止；和/或，

第二控制开关(14)，用于控制所述第二控制阀组(8)所在电路的导通和截止；和/或，

第三控制开关(15)，用于控制所述第三控制阀组(9)所在电路的导通和截止。

11.根据权利要求4所述的顶管机，其特征在于，所述第一伸缩缸(51)安装于所述第一壳体(1)的内壁的顶部。

12.根据权利要求4所述的顶管机，其特征在于，所述第二伸缩缸(52)和所述第三伸缩缸(53)对称设于所述第一伸缩缸(51)的两侧且均安装于第一壳体(1)的内壁。

13.一种顶管机的纠偏控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

检测切削系统的顶进方向是否偏离设定方向；

若偏离设定方向，则驱动所述第二壳体相对于所述第一壳体转动，直至切削系统的顶进方向与设定方向相同。