隧道衬砌台车走行装置控制系统

隧道衬砌台车作为一种先进的大型机械设备，已经在矿山、地铁、水利工程、岩土工程等大型建设的混泥土浇灌施工中得到广泛的应用。作为隧道浇灌的主要模板设备，当一段隧道混凝土浇灌完成后，台车继续往里走行，进行下一段隧道混凝土浇灌的施工。常用的隧道衬砌台车走行控制采用两台交流电机经减速箱变速后直接驱动台车走行，在控制箱面板上设置“前行”、“后退”、“停车”三个按钮，按下台车“前行”按钮，正转接触器吸合，电机正转，台车往前走;按下台车“后退”按钮，反转接触器吸合，电机反转，台车后退;台车在前行或后退过程中，按下台车“停车”按钮，台车走行马上停止。在具有一定坡度的隧道，外加制动器，制动器与走行电机同时得电同时断电，并联控制。采用电机直接驱动台车走行，台车停车时间短，机械冲击比较的大;在坡度比较大的隧道，台车爬坡能力不行，具有很大的施工局限性;两台驱动电机直接工频启动，很难做到电机启动同步，走行的控制精度不高; 由于台车运行工况特殊，点动频繁，接触器的频繁吸合很容易引起触点打火及电弧现象，频繁打火触点容易粘在一起带来运行故障;没有实时监控系统不方便对台车的直观操作。

　　实用新型内容

　　本实用新型提供一种爬坡能力强、控制精度高，行走平稳，调试与监控方便的隧道衬砌台车走行装置控制系统。

　　本实用新型提供的这种包括用于驱动台车走行的动力机，还包括PLC及与该PLC 连接的压力传感器、 、接近开关、控制面板，所述动力机均采用油缸，控制面板给 PLC操作信号，由PLC控制所述油缸的动作，在检测到传感器工作都正常的前提下，驱动所述油缸走行动作。

　　所述油缸采用八个，四个顶升油缸和四个顶推油缸，其中四个顶升油缸用于在台车爬坡时调整台车的高度和维持整个台车的平衡;四个顶推油缸用于驱动台车行走。

　　本实用新型用于驱动台车走行的动力机由于都采用油缸，并通过PLC来控制整个油缸系统，使台车具有很好的爬坡能力，并且在斜坡隧道施工时，能自动调整台车的高度和维持台车的平衡状态;采用PLC控制，台车走行控制精度大大的提高，而且通过人机界面能很好的了解到台车的运行状况;采用油缸驱动，大大降低了台车在停车时的机械冲击，保证施工的安全。

　　附图说明

　　图1本实用新型的系统控制框图。

　　具体实施方式

　　下面结合附图对本实用新型作详细介绍：

　　如图1所示，PLC为整个控制系统的核心部分，压力传感器用于检测每个油缸的运行油压; 用于检测油缸位移运行量程;接近开关为油缸位移的限位开关。当由人机界面或操作面板给PLC走行指令后，PLC在检测到各传感器工作都正常的前提下，驱动油缸走行动作。PLC通过R232控制网络，把油缸的运行状态信息返回到人机界面，操作员通过人机界面实时了解台车走行的工况。

　　本实用新型有四个顶升油缸和四个顶推油缸，四个顶升油缸，前面两个后面两个， 在顶升过程中，前后两组油缸都保持完全同步运行，同步运行采用 实现。通过安装在每个顶升油缸上的 把每个油缸的位移行程转换成模拟信号，PLC采集到 的模拟信号后，通过程序转换成工程值，对前两个油缸的工程值进行比较，当偏差值大于10mm时候，位移大的油缸停止运行，位移小的继续运行，当偏差值小于等于2mm时， 两油缸同步运行。后两个顶升油缸比较方法与前两个比较方法完全相同。四个顶推油缸分前后两组，每组油缸在走行过程中保持完全同步运行，油缸的同步采用 实现。 安装在每一个油缸上的位移传感器把每个油缸的位移值转换成模拟量信号，PLC采集到 的模拟量信号后，通过程序转换成工程值，比较前两个油缸的工程值，当偏差大于10mm时候，位移大的油缸停止运行，位移小的油缸继续运行，当位移偏差小于2mm时，两油缸同步运行。后两油缸同步控制与前两油缸完全一样。台车自动行走之前先在PLC程序中强制给一个预顶压力，防止油缸压力不足造成行走机构脱勾事故，保证行走机构与轨道稳定接触，当压力大于或等于预定压力后才能进行自动行走动作。预顶通过压力传感器来实现，每一个顶推缸所带的压力传感器对其运行的压力进行检测，PLC采集到压力传感器的反馈信号通过程序转换成工程值，程序内部把工程值与设定预顶值比较，大于预顶值才能进行自动走行动作。顶推油缸推出“大于最大值”至收缩“小于最小值”为一个行程步，一个行程步完成后台车走行自动停止，再次按“行走启动”台车走行重新开始，在台车走行过程中任意位置按“走行停止”，台车走行马上停止。