CN203114293U - 一种顶管掘进机液压油缸同步掘进系统 - Google Patents

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CN203114293U CN 201320145058 CN201320145058U CN203114293U CN 203114293 U CN203114293 U CN 203114293U CN 201320145058 CN201320145058 CN 201320145058 CN 201320145058 U CN201320145058 U CN 201320145058U CN 203114293 U CN203114293 U CN 203114293U
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张林华
李成亮
杨猛
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Zhejiang Aitian Environmental Construction Co ltd
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Anhui Hengyuan Coal Electricity Group Co Ltd
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Abstract

本实用新型涉及一种顶管掘进机液压油缸同步掘进系统，包括导轨和中央控制系统，导轨上安装有两组液压油缸，液压油缸均包括缸体和陶瓷活塞杆，陶瓷活塞杆伸出端安装有顶铁，陶瓷活塞杆包括碳素钢或合金钢的基体和覆于基体上的陶瓷层，基体表面设有槽宽与间隔相等的沟槽，缸体上设有行程检测装置，行程检测装置包括磁敏感位移传感器和与磁敏感位移传感器相连并对磁敏感位移传感器的输出信号进行处理和运算的信号处理单元，信号处理单元与中央控制系统控制连接。本实用新型采用电磁感应式行程检测装置实时检测陶瓷活塞杆伸出或伸入缸体的位移量和位移速度，并通过信号处理单元将各个液压油缸的位移量和位移速度数据处理后输送至中央控制系统。

Description

一种顶管掘进机液压油缸同步掘进系统
技术领域
本实用新型涉及顶管掘进机技术领域，尤其是一种顶管掘进机液压油缸同步掘进系统。
背景技术
在修筑地铁站隧道的站口时，若两个站口分别在马路的两侧，为了连通这两个站口，采用矩形顶管掘进机进行地下管道施工，大口径矩形顶管工程机械中，主顶系统具有16个液压油缸，16个液压油缸和顶铁组合成一个整体，由于顶铁沿着导轨滑行，如果各个液压油缸的伸缩速度不一致，顶铁便会在前进或后退时发生扭曲，顶铁扭曲产生的力会引发导轨松动甚至倒塌，给施工带来很大的损失。主顶系统的16个液压油缸分成两组安装在导轨上，且与顶铁组合成一个整体共进退，每组各8个液压油缸。为了避免发生安全事故，必须保证每组中的液压油缸的伸缩速度和伸缩量完全一致，实现同步伸缩。
现有技术中采用在两组液压油缸上各安装一种滚轮式增量编码器，位移传感器，滚轮式增量编码器是能够根据旋转运动产生信号的编码器，其刻度方式为每一个脉冲都进行增量计算，用于测量直线运动。当液压油缸前进或后退时，就会带动滚轮式增量编码器的滚轮滚动，编码器就会输出脉冲信号到单片机中通过运算得出两组液压油缸的位移量和位移速度，并把位移量和位移速度显示在仪表上，数据经单片机处理后，根据偏差量及偏差趋势的大小，发出相应的控制指令去控制液压工作站中的电磁比例换向阀的换向方向及开口量，对顶进较慢的一侧进行补液，从而达到两组液压油缸位移同步。
但在实际运行时，此种编码器存在较多的问题，如滚轮与液压油缸间产生打滑现象，使得测量数据失真，致使调节错误，反而更严重的造成液压油缸位移不同步；还有来自此种编码器系统内的误差，系统采用的编码器滚轮每转输出脉冲数：N＝625(P/R)，滚轮圆周长：L＝628(mm)，系统分辨率S按实际要求设置为1，即液压油缸每向前推进约1mm，向单片机输出1个脉冲，得S＝L/N＝628＝625＝1.0048≈1(个)，因此编码器的误差也会积累最后导致精度降低。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题是：克服现有技术中液压油缸同步位移精度低的技术问题，提供一种顶管掘进机液压油缸同步掘进系统，采用具有行程检测装置的陶瓷活塞杆液压油缸，利用电磁感应原来提高检测精度，从而实现液压油缸的同步伸缩。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种顶管掘进机液压油缸同步掘进系统，包括导轨和中央控制系统，导轨上安装有两组液压油缸，以及向液压油缸提供动力的液压工作站，中央控制系统与液压工作站控制连接，所述的液压油缸均包括缸体和陶瓷活塞杆，陶瓷活塞杆伸出端安装有顶铁，所述的陶瓷活塞杆包括碳素钢或合金钢的基体和覆于基体上的陶瓷层，所述的基体表面设有槽宽与间隔相等的沟槽，所述的缸体上设有行程检测装置，所述的行程检测装置包括磁敏感位移传感器和与磁敏感位移传感器相连并对磁敏感位移传感器的输出信号进行处理和运算的信号处理单元，所述的信号处理单元与中央控制系统控制连接。
进一步的，为实现全程对陶瓷活塞杆进行位置检测，所述的磁敏感位移传感器位于缸体的开口端端部。
具体的，为提供足够的顶进力，所述的两组液压油缸中均具有8个液压油缸。
为提高检测精度，陶瓷活塞杆上的沟槽的槽宽和间隔为0.5mm。各个液压油缸间的位置误差达到0.5mm内，精度非常高。
为便于技术人员直观的了解工作状态，中央控制系统还具有显示各个液压油缸中陶瓷活塞杆位移量和位移速度的显示单元。
本实用新型的有益效果是，本实用新型的顶管掘进机液压油缸同步掘进系统，结构简单，易于制造，构思新颖，采用电磁感应式行程检测装置实时检测陶瓷活塞杆伸出或伸入缸体的位移量和位移速度，并通过信号处理单元将各个液压油缸的位移量和位移速度数据处理后输送至中央控制系统，通过中央控制系统控制液压工作站中的电磁比例换向阀的换向方向及开口量，对顶进较慢的液压油缸进行补液，从而达到液压油缸同步位移的目的。
陶瓷活塞杆的陶瓷层具有耐高温、耐磨和耐腐蚀等特性，提高活塞杆表面的耐腐蚀性、耐磨性等优点，并且无有害物质的产生而更有利于环保，陶瓷活塞杆的基体上的每个沟槽在位移时均在磁敏感位移传感器上产生一个脉冲，信号处理单元通过接收到的脉冲数量，进行处理和运算。
附图说明
下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
图1是本实用新型的顶管掘进机液压油缸同步掘进系统结构示意图；
图中：1.导轨，2.液压油缸，21.缸体，22.陶瓷活塞杆，3.顶铁，4.行程检测装置，5.中央控制系统，6.液压工作站。
具体实施方式
现在结合附图对本实用新型作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本实用新型的基本结构，因此其仅显示与本实用新型有关的构成。
如图1所示，本实用新型的顶管掘进机液压油缸同步掘进系统的优选实施例，包括导轨1和中央控制系统5，导轨1上安装有两组液压油缸2，以及向液压油缸1提供动力的液压工作站6，中央控制系统5与液压工作站6控制连接，液压油缸2均包括缸体21和陶瓷活塞杆22，陶瓷活塞杆22伸出端安装有顶铁3，陶瓷活塞杆22包括碳素钢或合金钢的基体和覆于基体上的陶瓷层，基体表面设有槽宽与间隔相等的沟槽，缸体上设有行程检测装置4，行程检测装置4包括磁敏感位移传感器和与磁敏感位移传感器相连并对磁敏感位移传感器的输出信号进行处理和运算的信号处理单元，信号处理单元与中央控制系统5控制连接。
进一步的，为实现全程对陶瓷活塞杆12进行位置检测，磁敏感位移传感器位于缸体的开口端端部。
具体的，为提供足够的顶进力，两组液压油缸2中均具有8个液压油缸。
为提高检测精度，陶瓷活塞杆22上的沟槽的槽宽和间隔为0.5mm。各个液压油缸2间的位置误差达到0.5mm内，精度非常高。
为便于技术人员直观的了解工作状态，中央控制系统5还具有显示各个液压油缸2中陶瓷活塞杆23位移量和位移速度的显示单元。
以上述依据本实用新型的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项实用新型技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项实用新型的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (5)

1.一种顶管掘进机液压油缸同步掘进系统，包括导轨和中央控制系统，导轨上安装有两组液压油缸，以及向液压油缸提供动力的液压工作站，中央控制系统与液压工作站控制连接，其特征是：所述的液压油缸均包括缸体和陶瓷活塞杆，陶瓷活塞杆伸出端安装有顶铁，所述的陶瓷活塞杆包括碳素钢或合金钢的基体和覆于基体上的陶瓷层，所述的基体表面设有槽宽与间隔相等的沟槽，所述的缸体上设有行程检测装置，所述的行程检测装置包括磁敏感位移传感器和与磁敏感位移传感器相连并对磁敏感位移传感器的输出信号进行处理和运算的信号处理单元，所述的信号处理单元与中央控制系统控制连接。
2.如权利要求1所述的顶管掘进机液压油缸同步掘进系统，其特征是：所述的磁敏感位移传感器位于缸体的开口端端部。
3.如权利要求1所述的顶管掘进机液压油缸同步掘进系统，其特征是：所述的两组液压油缸中均具有8个液压油缸。
4.如权利要求1或2或3所述的顶管掘进机液压油缸同步掘进系统，其特征是：所述的陶瓷活塞杆上的沟槽的槽宽和间隔为0.5mm。
5.如权利要求4所述的顶管掘进机液压油缸同步掘进系统，其特征是：所述的中央控制系统还具有显示各个液压油缸中陶瓷活塞杆位移量和位移速度的显示单元。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103851998A (zh) * 2013-12-23 2014-06-11 中国航空工业集团公司北京航空精密机械研究所 一种检测气压或液压作动轴相对位移的方法
CN107620597A (zh) * 2017-10-17 2018-01-23 上海城建市政工程（集团）有限公司 超大断面土压平衡箱涵掘进机的同步推进系统
CN111691493A (zh) * 2020-07-16 2020-09-22 三一重机有限公司 一种液压油缸监测装置、挖掘机及方法

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Patentee before: Wu Tiancai

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Address before: 322208 Zhejiang city of Jinhua province Pujiang County Town Village Tan Xi Ling Jiao No. 16

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