专利名称：盾构超挖刀位移检测方法和装置的制作方法
技术领域：
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方法和装置。
背景技术：
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
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方法和装置。本发明的技术方案一种盾构超挖刀位移监测方法，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。一种盾构超挖刀位移监测装置，包括泵站、油路控制模块和超挖刀油缸，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。利用检测油缸位移信号通过计算得出超挖刀的位移量。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。油路控制模块的具体连接关系为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的出油口之二与测量油缸的无杆腔连通，测量油缸的有杆腔与换向阀M的出油口之二连接，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。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。


图1是本发明的液压原理图。
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。
具体实施例方式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。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。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 口一换向阀M 的A 口一超挖刀油缸的无杆腔，超挖刀油缸的有杆腔一换向阀N的A’ 口一换向阀N的T’ 口一测量油缸3的无杆腔(此时用于测量)，测量油缸3的有杆腔一单向顺序阀5的单向阀 —换向阀M的B 口(此时为回油)一换向阀M的T 口一单向阀一泵站1。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 口一换向阀M 的B 口一换向阀N的P’ 口一换向阀N的A’ 口一超挖刀油缸的有杆腔，超挖刀油缸的无杆腔一换向阀M的A 口一换向阀M的T 口一单向阀一泵站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 口一换向阀M的B 口一单向顺序阀5 的顺序阀一监测油缸的有杆腔，监测油缸的无杆腔一换向阀N的T’ 口一换向阀N的B’ 口 —单向阀一泵站1。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。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。
权利要求
1.一种盾构超挖刀位移监测方法，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。
2.一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。
3.根据权利要求2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。
4.根据权利要求2所述的盾构超挖刀位移监测装置，其特征是油路控制模块中，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的出油口之二与测量油缸的无杆腔连通，测量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。
全文摘要
本发明公开了一种盾构超挖刀位移监测方法和装置，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。
文档编号G01B21/02GK102410821SQ20111041340
公开日2012年4月11日 申请日期2011年12月10日 优先权日2011年12月10日
发明者呼瑞红, 张宁川, 朱英, 朱雷, 李光, 李光朋, 贾连辉 申请人:中铁隧道装备制造有限公司