一种双轮铣槽机制造技术

本发明专利技术提供了一种铣槽机，包括：刀架，用于对地铣槽施工；刀架驱动装置，通过绳索拉拽所述刀架；以及控制器，用于计算所述刀架在泥浆中受到的浮力，并能够根据所述浮力、所述刀架驱动装置的提升力和所述刀架的重力计算所述刀架对地压力，以便根据所述刀架对地压力的计算结果，调整所述刀架在对地铣槽施工过程中的进尺速度。本发明专利技术实施例通过计算所述刀架的浮力、绳索对所述刀架的牵引力，并结合所述刀架的重力，得到所述刀架对地压力，使所述控制器能够根据所述刀架对地压力精确控制所述刀架的进尺速度。

A Double Wheel Grooving Machine

The invention provides a groove milling machine, which includes: a tool holder for groove construction; a tool holder driving device for pulling the tool holder by a rope; and a controller for calculating the buoyancy of the tool holder in mud, and for calculating the ground pressure of the tool holder according to the buoyancy, the lifting force of the tool holder driving device and the gravity of the tool holder, in order to calculate the ground pressure of the tool holder according to the said buoyancy, the lifting force of the tool hold The calculation results of the cutter holder's pressure on the ground can adjust the feed speed of the cutter holder during the construction of the ground milling groove. The embodiment of the invention calculates the buoyancy of the tool holder and the traction force of the rope to the tool holder, and combines the gravity of the tool holder to obtain the ground pressure of the tool holder, so that the controller can accurately control the feed speed of the tool holder according to the ground pressure of the tool holder.

【技术实现步骤摘要】
一种双轮铣槽机
本专利技术涉及工程机械领域，尤其涉及一种双轮铣槽机。
技术介绍
铣槽机是一种带有液压和电器控制系统的钢架结构的工程机械，被用于地下施工，主要通过刀架破碎岩层或土层进行大深度的挖槽工作。铣槽机由马达带动装有铣齿的滚动转动，在铣槽时，两个滚筒以相反的方向低速转动，通过其上的铣齿将底层围岩铣削破碎。再由液压马达驱动泥浆泵，由铣轮中间的吸沙口将钻掘出的岩渣与泥浆排至地面泥浆站进行集中处理后返回槽段内，如此循环反复，直至终孔成槽。在施工过程中，双轮铣槽机要根据地质情况随时调整铣削时刀架对地的压力，以达到最优进尺速度。刀架对地压力主要由刀架的重量、双轮铣槽机对刀架的提升力和泥浆对刀架的浮力决定。其中，刀架的重量已知、提升力通过拉力传感器测得，浮力受进尺的深度和泥浆的密度影响，动态变化，是影响对地压力的最关键因素。相关的铣槽机计算泥浆对刀架浮力均采用定值，偏差较大；或者使用比重计测定泥浆采样的比重，没有考虑到刀架在完全进入泥浆之前的体积变化，以及不同深度下的泥浆自身的变化。上述浮力的测量方法容易在刀架对地压力调整过程中产生不真实参考和不恰当操作，影响施工质量，并对铣槽机产生不可逆的损伤。
技术实现思路
本专利技术的至少一个目的是提出一种铣槽机，能够准确计算出刀架对地压力的实时数值。本专利技术提供的诸多技术方案中的优选技术方案所能产生的诸多技术效果详见下文阐述。为实现上述目的，本专利技术提供了以下技术方案：一种铣槽机，包括：刀架，用于对地铣槽施工；刀架驱动装置，通过绳索拉拽所述刀架；以及控制器，用于计算所述刀架在泥浆中受到的浮力，并能够根据所述浮力、所述刀架驱动装置的提升力和所述刀架的重力计算所述刀架对地压力，以便根据所述刀架对地压力的计算结果，调整所述刀架在对地铣槽施工过程中的进尺速度。作为本专利技术前文或后文提供的任一技术方案或任一优化后技术方案的优化，所述铣槽机包括：体积计算单元，与所述控制器通信连接，用于计算所述刀架在泥浆中排开液体的体积；所述控制器能够根据所述体积计算单元的计算结果和所述刀架周围泥浆的密度，计算所述刀架在泥浆中受到的浮力。作为本专利技术前文或后文提供的任一技术方案或任一优化后技术方案的优化，所述铣槽机包括：第一传感器，与所述体积计算单元通信连接，用于实时采集能够表征所述刀架自由端进入泥浆的深度的第一状态参数，并将所述第一状态参数向所述体积计算单元传输；所述体积计算单元能够根据所述第一状态参数计算所述刀架在泥浆中排开液体的体积。作为本专利技术前文或后文提供的任一技术方案或任一优化后技术方案的优化，所述第一传感器包括双霍尔传感器，所述双霍尔传感器的两块磁钢对称设置在所述绳索的转动轴两侧，能够采集测量到的脉冲信号，并将所述脉冲信号作为所述第一状态参数。作为本专利技术前文或后文提供的任一技术方案或任一优化后技术方案的优化，所述铣槽机包括：密度计算单元，与所述控制器通信连接，用于计算所述刀架周围泥浆的密度；所述控制器能够根据所述体积计算单元以及所述密度计算单元的计算结果，计算所述刀架在泥浆中受到的浮力。作为本专利技术前文或后文提供的任一技术方案或任一优化后技术方案的优化，所述铣槽机包括：泥浆压力传感器，设置于所述刀架，与所述密度计算单元通信连接，用于测量所述刀架周围泥浆的压力；所述密度计算单元能够根据所述泥浆压力传感器的测量结果和所述第一状态参数，计算所述刀架周围泥浆的密度。作为本专利技术前文或后文提供的任一技术方案或任一优化后技术方案的优化，所述铣槽机包括：至少两个泥浆压力传感器，设置于所述刀架，与所述密度计算单元通信连接，用于测量所述刀架周围泥浆的压力；所述密度计算单元能够根据所述至少两个泥浆压力传感器的测量结果，求得所述刀架周围泥浆的平均压力，并根据所述第一状态参数，计算所述刀架周围泥浆的密度。作为本专利技术前文或后文提供的任一技术方案或任一优化后技术方案的优化，所述至少两个泥浆压力传感器沿所述刀架的长度方向间隔设置，并且每两个相邻的所述至少两个泥浆压力传感器之间的所述刀架具有相同的排开液体的体积。作为本专利技术前文或后文提供的任一技术方案或任一优化后技术方案的优化，所述至少两个泥浆压力传感器的数量为i个，包括沿所述刀架长度方向，间隔设置于所述刀架的自由端至所述刀架靠近所述绳索一端的第一泥浆压力传感器、第二泥浆压力传感器…和第i泥浆压力传感器；其中当(h01+h12+…+h(i-2)(i-1))<h<(h01+h12+…+h(i-2)(i-1)+h(i-1)i)时，所述控制器计算所述刀架在泥浆中受到的浮力的公式为：其中，F浮为所述刀架在泥浆中受到的浮力，V为所述刀架的体积，h为所述刀架自由端进入泥浆的深度，g为重力加速度；其中，h01、h12、h(i-2)(i-1)和h(i-1)i分别指沿所述刀架的长度方向第一泥浆压力传感器与所述刀架自由端之间的距离、第一泥浆压力传感器与第二泥浆压力传感器之间的距离、第(i-2)泥浆压力传感器与第(i-1)泥浆压力传感器之间的距离和第(i-1)泥浆压力传感器与所述刀架靠近所述绳索一端之间的距离；其中，P1、P2和Pi分别为第一泥浆压力传感器、第二泥浆压力传感器和第i泥浆压力传感器周围泥浆的压力。作为本专利技术前文或后文提供的任一技术方案或任一优化后技术方案的优化，当h<h01时，所述控制器计算所述刀架在泥浆中受到的浮力的公式为：作为本专利技术前文或后文提供的任一技术方案或任一优化后技术方案的优化，当h≥h01+h12+…+h(i-1)i时，所述控制器计算所述刀架在泥浆中受到的浮力的公式为：作为本专利技术前文或后文提供的任一技术方案或任一优化后技术方案的优化，所述至少两个泥浆压力传感器的数量为2～4个。作为本专利技术前文或后文提供的任一技术方案或任一优化后技术方案的优化，所述至少两个泥浆压力传感器沿所述刀架的长度方向均匀地间隔设置；所述密度计算单元能够根据所述至少两个泥浆压力传感器的测量结果，求得所述刀架周围泥浆的平均压力，再根据所述第一状态参数、以及所述绳索伸出长度与所述刀架排开液体的体积之间的关系，计算所述刀架周围泥浆的密度。作为本专利技术前文或后文提供的任一技术方案或任一优化后技术方案的优化，所述铣槽机包括：拉力传感器，设置于所述绳索，与所述控制器通信连接，用于实时采集能够表征所述刀架驱动装置提升力的第二状态参数；并且所述控制器被配置为对所述第二状态参数进行运算，以得到所述刀架驱动装置的提升力。作为本专利技术前文或后文提供的任一技术方案或任一优化后技术方案的优化，所述拉力传感器包括应变片传感器，所述应变片传感器贴合于所述绳索的表面，用于采集所述绳索的变形量作为第二状态参数。作为本专利技术前文或后文提供的任一技术方案或任一优化后技术方案的优化，所述拉力传感器包括至少两个应变片传感器，所述至少两个应变片传感器以不同的方向贴合于所述绳索的表面，用于采集所述绳索沿至少两个方向的变形量。基于上述技术方案，本专利技术实施例通过计算所述刀架的浮力、绳索对所述刀架的牵引力，并结合所述刀架的重力，得到所述刀架对地压力，使所述控制器能够根据所述刀架对地压力精确控制所述刀架的进尺速度。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，并不构成对本发本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种铣槽机，其特征在于，包括：刀架，用于对地铣槽施工；刀架驱动装置，通过绳索拉拽所述刀架；以及控制器，用于计算所述刀架在泥浆中受到的浮力，并能够根据所述浮力、所述刀架驱动装置的提升力和所述刀架的重力计算所述刀架对地压力，以便根据所述刀架对地压力的计算结果，调整所述刀架在对地铣槽施工过程中的进尺速度。

【技术特征摘要】
1.一种铣槽机，其特征在于，包括：刀架，用于对地铣槽施工；刀架驱动装置，通过绳索拉拽所述刀架；以及控制器，用于计算所述刀架在泥浆中受到的浮力，并能够根据所述浮力、所述刀架驱动装置的提升力和所述刀架的重力计算所述刀架对地压力，以便根据所述刀架对地压力的计算结果，调整所述刀架在对地铣槽施工过程中的进尺速度。2.根据权利要求1所述的铣槽机，其特征在于，所述铣槽机包括：体积计算单元，与所述控制器通信连接，用于计算所述刀架在泥浆中排开液体的体积；所述控制器能够根据所述体积计算单元的计算结果和所述刀架周围泥浆的密度，计算所述刀架在泥浆中受到的浮力。3.根据权利要求2所述的铣槽机，其特征在于，所述铣槽机包括：第一传感器，与所述体积计算单元通信连接，用于实时采集能够表征所述刀架自由端进入泥浆的深度的第一状态参数，并将所述第一状态参数向所述体积计算单元传输；所述体积计算单元能够根据所述第一状态参数计算所述刀架在泥浆中排开液体的体积。4.根据权利要求3所述的铣槽机，其特征在于，所述第一传感器包括双霍尔传感器，所述双霍尔传感器的两块磁钢对称设置在所述绳索的转动轴两侧，能够采集测量到的脉冲信号，并将所述脉冲信号作为所述第一状态参数。5.根据权利要求3所述的铣槽机，其特征在于，所述铣槽机包括：密度计算单元，与所述控制器通信连接，用于计算所述刀架周围泥浆的密度；所述控制器能够根据所述体积计算单元以及所述密度计算单元的计算结果，计算所述刀架在泥浆中受到的浮力。6.根据权利要求5所述的铣槽机，其特征在于，所述铣槽机包括：泥浆压力传感器，设置于所述刀架，与所述密度计算单元通信连接，用于测量所述刀架周围泥浆的压力；所述密度计算单元能够根据所述泥浆压力传感器的测量结果和所述第一状态参数，计算所述刀架周围泥浆的密度。7.根据权利要求5所述的铣槽机，其特征在于，所述铣槽机包括：至少两个泥浆压力传感器，设置于所述刀架，与所述密度计算单元通信连接，用于测量所述刀架周围泥浆的压力；所述密度计算单元能够根据所述至少两个泥浆压力传感器的测量结果，求得所述刀架周围泥浆的平均压力，并根据所述第一状态参数，计算所述刀架周围泥浆的密度。8.根据权利要求7所述的铣槽机，其特征在于，所述至少两个泥浆压力传感器沿所述刀架的长度方向间隔设置，并且每两个相邻的所述至少两个泥浆压力传感器之间的所述刀架具有相同的排开液体的体积。9.根据权利要求8所述的铣槽机，其特征在于，所述至少两个泥浆压力传感器的数量为i个，包括沿所述刀架...

【专利技术属性】
技术研发人员：张瑞成，
申请(专利权)人：江苏徐工工程机械研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32