导管打入控制系统、方法及暗挖台车技术方案

本发明专利技术涉及一种导管打入控制系统、方法及暗挖台车，导管打入控制系统包括：无线遥控装置(10)、无线接收器(20)、控制器(30)和电控液压阀(40)，所述无线遥控装置(10)与所述无线接收器(20)采用无线通信信号连接，用于将操作指令以无线方式发送给所述无线接收器(20)，所述控制器(30)分别与所述无线接收器(20)和所述电控液压阀(40)信号连接，所述电控液压阀(40)设置在导杆打入作业机构(50)的工作油路中，用于控制所述导杆打入作业机构(50)的定位和打入动作。本发明专利技术使得操作人员能够离开工作座位而到达凿岩机前端进行遥控，在打导管定位过程中能够方便地快速定位，增加工作效率，提高导管打入的效率和定位精度。

【技术实现步骤摘要】
导管打入控制系统、方法及暗挖台车
本专利技术涉及工程机械领域，尤其涉及一种导管打入控制系统、方法及暗挖台车。
技术介绍
在采用暗挖法进行地铁施工时，暗挖大断面的初期支护是必不可少的环节。目前主要以格栅和锚喷混凝土作为初期支护的手段，当栅格放好后再进行超前导管的打入。超前导管的打入要求较为严格，打入后的导管在断面上的分布情况及打入深度将直接影响大断面初期支护的质量，如果打入导管的位置或质量不好，则导致初期支护效果不佳，影响施工质量。目前在暗挖施工中超前导管的打入主要有两种方式，一种是人工用风镐打入导管，另一种是利用暗挖台车打入导管。其中，人工作业时，首先在隧道断面上测量并标记需打入工作杆的位置，然后由操作人员手持风镐将导管一个个打入。手持风镐的方式不但效率低、劳动强度大，而且打入导管的深度也无法保证，在打入过程中，还容易把导管折弯。暗挖台车是一种地铁暗挖施工机械，利用工作臂前端的凿岩机进行超前导管打入工作。现有的暗挖台车采用全液压控制系统，控制过程中主要依靠液压手柄和开关按钮进行简单的系统控制，其控制精度低，当遇到复杂的施工工况时，难以实现较好的控制效果。现有的暗挖台车所采用的控制方案存在以下缺点：1、由于隧道工作面与暗挖台车操控台距离较远，操作人员坐在操作座椅进行打导管作业时，凿岩机前端机构阻挡视线，使得操作人员对推进梁与支撑面的距离、角度不好确认，导致导管定位不准确。2、整机没有控制器和显示器，主要依靠继电器的切换实现对凿岩机的逻辑控制，可靠性不高，传感器采集的数据无法和控制器实现闭环，也不能进行人机交互，作业精度低。
技术实现思路
本专利技术的目的是提出一种导管打入控制系统、方法及暗挖台车，能够提高导管打入的效率和定位精度。为实现上述目的，本专利技术提供了一种导管打入控制系统，包括：无线遥控装置、无线接收器、控制器和电控液压阀，所述无线遥控装置与所述无线接收器采用无线通信信号连接，用于将操作指令以无线方式发送给所述无线接收器，所述控制器分别与所述无线接收器和所述电控液压阀信号连接，所述电控液压阀设置在导杆打入作业机构的工作油路中，用于控制所述导杆打入作业机构的定位和打入动作。进一步地，所述无线遥控装置包括无线发射器和操作面板，在所述操作面板上设有摇杆和按钮，分别与所述无线发射器信号连接，通过操纵所述操作面板能够将相应的操作指令通过所述无线发射器传递给所述无线接收器。进一步地，还包括车载操控装置，所述车载操控装置与所述控制器信号连接，所述控制器对从所述车载操控装置和所述无线接收器接收的信号进行检测，并在确认所述车载操控装置有信号输出时，拒绝采纳来自所述无线接收器的操作指令，以及在确认所述车载操控装置无信号输出时，采纳来自所述无线接收器的操作指令。进一步地，所述操作面板上还设有对应于微动模式的微动开关，对于所述摇杆的相同操作行程，该微动模式下所述控制器对所述电控液压阀的控制输出电流值I微小于正常模式下所述控制器对所述电控液压阀的控制输出电流值I正常。进一步地，正常模式下所述控制器对所述电控液压阀的控制输出电流值I正常的计算公式如下：I正常＝c*(I1-I0)/(b-a)+I0；所述微动模式下所述控制器对所述电控液压阀的控制输出电流值I微的计算公式如下：I微＝c*(I1-I0)/[k*(b-a)]+I0；其中，a、I0分别为所述摇杆到达死区边界时的输出值和对应的比例阀电流值，b、I1分别为所述摇杆最大行程时的输出值和对应的比例阀口全开电流值，c为摇杆当前行程对应的输出值，且c∈[a，b]，k为微动系数，且k>1。进一步地，还包括人机交互装置，与所述控制器信号连接，能够显示传感数据，并能够根据接收的外部输入进行参数设定。进一步地，所述无线接收器和所述人机交互装置均通过控制器局域网总线信号连接。进一步地，还包括长度传感器和压力传感器，与所述控制器信号连接，分别用于检测凿岩机的推进长度和推进压力。为实现上述目的，本专利技术提供了一种暗挖台车，包括凿岩机，其中，还包括前述的导管打入控制系统。为实现上述目的，本专利技术提供了一种基于前述导管打入控制系统的控制方法，包括：无线遥控装置将操作指令以无线方式发送给所述无线接收器，并经由所述无线接收器转发给控制器；所述控制器根据所述操作指令对所述电控液压阀发出控制导杆打入作业机构的定位和打入动作的指令。进一步地，所述导管打入控制系统还包括车载操控装置，所述车载操控装置与所述控制器信号连接，所述控制方法还包括：所述控制器对从所述车载操控装置和所述无线接收器接收的信号进行检测；所述控制器在确认所述车载操控装置有信号输出时，拒绝采纳来自所述无线接收器的操作指令，并在确认所述车载操控装置无信号输出时，采纳来自所述无线接收器的操作指令。进一步地，所述无线遥控装置包括无线发射器和操作面板，在所述操作面板上设有摇杆、按钮和对应于微动模式的微动开关，分别与所述无线发射器信号连接；对于所述摇杆的相同操作行程，该微动模式下所述控制器对所述电控液压阀的控制输出电流值I微小于正常模式下所述控制器对所述电控液压阀的控制输出电流值I正常。基于上述技术方案，本专利技术通过无线遥控装置向控制器发送操作指令，并通过电控液压阀控制导杆打入作业机构的定位和打入动作。无线遥控装置使得操作人员能够离开工作座位而到达凿岩机前端进行控制，视线不受影响，在打导管定位过程中能够方便地快速定位，增加工作效率，提高导管打入的效率和定位精度；此外，通过电控方式简化液压系统，能够减少液压元件的使用，既能降低故障率，也能够使维修更为方便。附图说明此处所说明的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，构成本申请的一部分，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中：图1为本专利技术导管打入控制系统的一实施例的原理示意图。图2为本专利技术导管打入控制系统的另一实施例的原理示意图。图3为本专利技术导管打入控制系统实施例中的控制器在正常模式和微动模式下不同的输出结果示意图。图4为基于本专利技术导管打入控制系统的控制流程实例的示意图。具体实施方式下面通过附图和实施例，对本专利技术的技术方案做进一步的详细描述。如图1所示，为本专利技术导管打入控制系统的一实施例的原理示意图。在本实施例中，导管打入控制系统包括：无线遥控装置10、无线接收器20、控制器30和电控液压阀40，所述无线遥控装置10与所述无线接收器20采用无线通信信号连接，用于将操作指令以无线方式发送给所述无线接收器20，所述控制器30分别与所述无线接收器20和所述电控液压阀40信号连接，所述电控液压阀40设置在导杆打入作业机构50的工作油路中，用于控制所述导杆打入作业机构50的定位和打入动作。在本实施例中，操作人员可以手持无线遥控装置离开工作座位，并到达凿岩机前端适合的位置进行远程控制，由于该位置视线不受影响，因此在打导管定位过程中能够方便地快速定位，提高了工作效率。另外，相比于现有的全液压控制系统，本实施例通过电控方式简化液压系统，能够减少液压元件的使用，既能降低故障率，也能够使维修更为方便。如图2所示，为本专利技术导管打入控制系统的另一实施例的原理示意图。与上一实施例相比，本实施例中的无线遥控装置10包括无线发射器11和操作面板12，在所述操作面板12上设有摇杆和按钮，分别与所述无线发射本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种导管打入控制系统，其特征在于，包括：无线遥控装置(10)、无线接收器(20)、控制器(30)和电控液压阀(40)，所述无线遥控装置(10)与所述无线接收器(20)采用无线通信信号连接，用于将操作指令以无线方式发送给所述无线接收器(20)，所述控制器(30)分别与所述无线接收器(20)和所述电控液压阀(40)信号连接，所述电控液压阀(40)设置在导杆打入作业机构(50)的工作油路中，用于控制所述导杆打入作业机构(50)的定位和打入动作。

【技术特征摘要】
1.一种导管打入控制系统，其特征在于，包括：无线遥控装置(10)、无线接收器(20)、控制器(30)和电控液压阀(40)，所述无线遥控装置(10)与所述无线接收器(20)采用无线通信信号连接，用于将操作指令以无线方式发送给所述无线接收器(20)，所述控制器(30)分别与所述无线接收器(20)和所述电控液压阀(40)信号连接，所述电控液压阀(40)设置在导杆打入作业机构(50)的工作油路中，用于控制所述导杆打入作业机构(50)的定位和打入动作。2.根据权利要求1所述的导管打入控制系统，其特征在于，所述无线遥控装置(10)包括无线发射器(11)和操作面板(12)，在所述操作面板(12)上设有摇杆和按钮，分别与所述无线发射器(11)信号连接，通过操纵所述操作面板(12)能够将相应的操作指令通过所述无线发射器(11)传递给所述无线接收器(20)。3.根据权利要求1所述的导管打入控制系统，其特征在于，还包括车载操控装置(70)，所述车载操控装置(70)与所述控制器(30)信号连接，所述控制器(30)对从所述车载操控装置(70)和所述无线接收器(20)接收的信号进行检测，并在确认所述车载操控装置(70)有信号输出时，拒绝采纳来自所述无线接收器(20)的操作指令，以及在确认所述车载操控装置(70)无信号输出时，采纳来自所述无线接收器(20)的操作指令。4.根据权利要求2所述的导管打入控制系统，其特征在于，所述操作面板(12)上还设有对应于微动模式的微动开关，对于所述摇杆的相同操作行程，该微动模式下所述控制器(30)对所述电控液压阀(40)的控制输出电流值I微小于正常模式下所述控制器(30)对所述电控液压阀(40)的控制输出电流值I正常。5.根据权利要求4所述的导管打入控制系统，其特征在于，正常模式下所述控制器(30)对所述电控液压阀(40)的控制输出电流值I正常的计算公式如下：I正常＝c*(I1-I0)/(b-a)+I0；所述微动模式下所述控制器(30)对所述电控液压阀(40)的控制输出电流值I微的计算公式如下：I微＝c*(I1-I0)/[k*(b-a)]+I0；其中，a、I0分别为所述摇杆到达死区边界时的输出值和对应的比例阀电流值，b、I1分别为所...

【专利技术属性】
技术研发人员：魏彬，胡传正，祁玉龙，
申请(专利权)人：徐工集团工程机械有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32