本實用新型涉及隧道臺車鋼模位置調(diào)節(jié)領(lǐng)域，特別涉及一種隧道臺車模板整體式自動調(diào)節(jié)裝置。

背景技術(shù)：

隧道臺車是隧道施工中二次襯砌時的一種機械設(shè)備，在鐵路、公路及水利水電工程中廣泛使用。該設(shè)備不僅能夠提高混凝土的襯砌質(zhì)量，而且還能加快施工進度，提高工作效率。在隧道施工過程中，由于周圍地質(zhì)巖類型不同，以及隧道內(nèi)徑大小不一，因此隧道臺車模板系統(tǒng)應(yīng)能隨不同的工作環(huán)境及時調(diào)整其工作位置?，F(xiàn)階段施工過程中，通常使用多個液壓泵驅(qū)動多個液壓缸依靠工人經(jīng)驗依次調(diào)節(jié)每個模板的工作位置，然后通過絲杠固定模板。但是實際工作中，隧道臺車所處環(huán)境極為復(fù)雜，加上工況非線性時變等特點，人工手動調(diào)節(jié)不切合實際，并且這些調(diào)節(jié)方式普遍存在調(diào)節(jié)精度低、效率低及響應(yīng)不及時等缺點，很難達到工作要求。因此，需要設(shè)計一套自動調(diào)節(jié)裝置，確保在任何工況下都能快速準(zhǔn)確的調(diào)節(jié)模板的工作位置，使其滿足工作要求。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的是提供一種結(jié)構(gòu)簡單，調(diào)節(jié)精度高，并且能夠自動修正的隧道臺車模板整體式調(diào)節(jié)裝置。因模板系統(tǒng)由多片模板縱向焊接而成，并且橫向都有左、上、右三塊模板鉸接，考慮到每片模板與支架的連接方式完全相同，所以僅對單片模板的調(diào)整裝置進行詳細說明，其它模板的調(diào)整裝置完全相同。

為實現(xiàn)上述目的，本實用新型提供了一種隧道臺車模板整體式自動調(diào)節(jié)裝置，包括控制單元、液壓系統(tǒng)和模板系統(tǒng)；

控制單元包括可編程控制器PLC和控制面板，控制面板輸出端與可編程控制器PLC輸入端連接，可編程控制器PLC輸出端分別與電液比例閥、M型三位四通換向閥和Y型三位四通換向閥連接；

液壓系統(tǒng)包括油箱、液壓泵、電液比例閥、壓力繼電器、Y型三位四通換向閥和M型三位四通換向閥，油箱連接液壓泵，液壓泵輸出端分別依次通過Y型三位四通換向閥和M型三位四通換向閥與每個液壓缸連接，在液壓泵輸出端與Y型三位四通換向閥之間還連接有液比例閥和壓力繼電器，所述電液比例閥和壓力繼電器均安裝于每個液壓缸進油管主干路，在壓力繼電器上還設(shè)置有蜂鳴器；

模板系統(tǒng)包括上側(cè)模板、左側(cè)模板和右側(cè)模板，上側(cè)模板兩端分別與左側(cè)模板和右側(cè)模板轉(zhuǎn)動連接，在上側(cè)模板下方設(shè)置有橫梁，橫梁水平設(shè)置，上側(cè)模板與橫梁之間通過立柱固定，在橫梁兩側(cè)分別設(shè)置有壓力繼電器立柱，所述橫梁和壓力繼電器立柱固定連接，在左側(cè)模板與左側(cè)的壓力繼電器立柱之間設(shè)置有多個液壓缸，在右側(cè)模板與右側(cè)的壓力繼電器立柱之間也設(shè)置有多個液壓缸，每個液壓缸缸體一端通過吊耳與橫梁或者壓力繼電器立柱轉(zhuǎn)動連接，液壓缸活塞桿一端通過吊耳與右側(cè)模板或者左側(cè)模板轉(zhuǎn)動連接，模板系統(tǒng)根據(jù)液壓缸伸長量的不同改變其工作位置。本實用新型一種隧道臺車模板整體式自動調(diào)節(jié)裝置，通過控制單元控制液壓系統(tǒng)，調(diào)整模板系統(tǒng)的運動，并最終實現(xiàn)隧道臺車多個鋼模的位置同步調(diào)整，自動化程度高，調(diào)整精確，操作簡單，大大降低了勞動成本。

進一步改進在于，在油箱與液壓泵之間還設(shè)置有濾油器；在液壓缸的進口和出口還分別設(shè)置有雙向液壓鎖，所述雙向液壓鎖與M型三位四通換向閥、Y型三位四通換向閥構(gòu)成差動連接；在液壓系統(tǒng)還設(shè)置有電磁溢流閥，所述電磁溢流閥連接液壓泵的出油口用于控制進油路的壓力，可編程控制器PLC輸出端與電磁溢流閥連接；在液壓系統(tǒng)還設(shè)置有溢流閥，溢流閥分別連接到M型三位四通換向閥和Y型三位四通換向閥的進油口，可編程控制器PLC輸出端與溢流閥連接；還設(shè)置有補充油液裝置，包括單向閥和油箱，單向閥輸入端連接油箱，輸出端連接Y型三位四通換向閥進油端。

還包括液壓缸伸長量檢測裝置，所述液壓缸伸長量檢測裝置為內(nèi)置在液壓缸內(nèi)的磁致伸縮傳感器，所述磁致伸縮傳感器安裝于液壓缸內(nèi)部，在液壓缸的側(cè)面設(shè)置有磁致伸縮傳感器接線端，磁致伸縮傳感器接線端與可編程控制器PLC的輸入端連接，用于實時監(jiān)測液壓缸伸長量，并將數(shù)值反饋給可編程控制器PLC。

其中優(yōu)選的，所述控制面板包括顯示器和鍵盤。

所述模板系統(tǒng)由單個鋼板橫向焊接，縱向左、上、右三塊模板鉸接而成，控制單元用于控制流入液壓缸的流量及方向，并能夠根據(jù)液壓缸伸長量目標(biāo)值和反饋值的比較結(jié)果自動調(diào)節(jié)流入液壓缸的流量大小和方向，所述控制面板能夠向PLC發(fā)送液壓缸伸長量目標(biāo)值和顯示液壓缸伸長量實際值，液壓系統(tǒng)接受控制單元發(fā)出的指令，實現(xiàn)液壓缸的快進、工進、后退，通過雙向液壓閥的設(shè)置能保證液壓缸在不工作或出現(xiàn)故障時迅速可靠的鎖定模板。

本實用新型比較現(xiàn)有技術(shù)的優(yōu)點：

1、該裝置能夠通過控制面板設(shè)置模板的預(yù)定工作位置，并且能夠?qū)崟r監(jiān)測模板的實際工作位置；

2、設(shè)置有液壓缸伸長量檢測裝置，控制器能夠根據(jù)模板預(yù)定工作位置和實際工作位置，自動修正模板的位置；

3、該裝置只需一臺液壓泵即可對多個液壓缸同步控制，實現(xiàn)多模板同步調(diào)節(jié)；

4、磁致伸縮傳感器安裝于液壓缸內(nèi)部，避免工作環(huán)境對傳感器精度產(chǎn)生的影響；

5、臺車車架收縮時，因模板過重液壓缸收縮速度過快，引起供油不足形成油缸進油腔局部真空，發(fā)生汽蝕現(xiàn)象，單向閥能夠在壓力差的作用下及時打開，從油箱中補油至液壓缸進油腔，避免出現(xiàn)真空現(xiàn)象，確保液壓缸的平穩(wěn)性。

附圖說明

圖1是本實用新型的液壓缸伸長量檢測裝置示意圖；

圖2是本實用新型的電氣原理圖；

圖3是本實用新型的控制流程圖；

其中，1-液壓缸；2-磁致伸縮傳感器接線端；3-右側(cè)模板；4-上側(cè)模板；5-橫梁；6-壓力繼電器立柱；7-左側(cè)模板；8-雙向液壓鎖；9-M型三位四通換向閥；10-Y型三位四通換向閥；11-壓力繼電器；12-單向閥；13-油箱；14-電液比例閥；15-液壓泵；16-濾油器；17-電磁溢流閥；18-溢流閥；19-立柱；20-蜂鳴器；21-磁致伸縮傳感器。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖詳細說明本實用新型的優(yōu)選技術(shù)方案。

本實用新型的一種隧道臺車模板整體式自動調(diào)節(jié)裝置，包括控制單元、液壓系統(tǒng)和模板系統(tǒng)；

控制單元包括可編程控制器PLC和控制面板，控制面板輸出端與可編程控制器PLC輸入端連接，可編程控制器PLC輸出端分別與電液比例閥14、M型三位四通換向閥9和Y型三位四通換向閥10連接，所述控制面板包括顯示器和鍵盤；

液壓系統(tǒng)包括油箱13、液壓泵15、電液比例閥14、壓力繼電器11、Y型三位四通換向閥10和M型三位四通換向閥9，油箱13連接液壓泵15，液壓泵15輸出端分別依次通過Y型三位四通換向閥10和M型三位四通換向閥9與每個液壓缸1連接，在液壓泵15輸出端與Y型三位四通換向閥10之間還連接有液比例閥14和壓力繼電器11，所述電液比例閥14和壓力繼電器11均安裝于每個液壓缸1進油管主干路，在壓力繼電器11上還設(shè)置有蜂鳴器20；

模板系統(tǒng)包括上側(cè)模板4、左側(cè)模板7和右側(cè)模板3，上側(cè)模板4兩端分別與左側(cè)模板7和右側(cè)模板3轉(zhuǎn)動連接，在上側(cè)模板4下方設(shè)置有橫梁5，橫梁5水平設(shè)置，上側(cè)模板4與橫梁5之間通過立柱19固定，在橫梁5兩側(cè)分別設(shè)置有壓力繼電器立柱6，所述橫梁5和壓力繼電器立柱6固定連接，在左側(cè)模板7與左側(cè)的壓力繼電器立柱6之間設(shè)置有多個液壓缸1，在右側(cè)模板3與右側(cè)的壓力繼電器立柱6之間也設(shè)置有多個液壓缸1，每個液壓缸1缸體一端通過吊耳與橫梁5或者壓力繼電器立柱6轉(zhuǎn)動連接，液壓缸1活塞桿一端通過吊耳與右側(cè)模板3或者左側(cè)模板7轉(zhuǎn)動連接，模板系統(tǒng)根據(jù)液壓缸1伸長量的不同改變其工作位置。

其中，在油箱13與液壓泵15之間還設(shè)置有濾油器16；在液壓缸1的進口和出口還分別設(shè)置有雙向液壓鎖8，所述雙向液壓鎖8與M型三位四通換向閥9、Y型三位四通換向閥10構(gòu)成差動連接；在液壓系統(tǒng)還設(shè)置有電磁溢流閥17，所述電磁溢流閥17連接液壓泵15的出油口用于控制進油路的壓力，可編程控制器PLC輸出端與電磁溢流閥17連接；在液壓系統(tǒng)還設(shè)置有溢流閥18，溢流閥18分別連接到M型三位四通換向閥9和Y型三位四通換向閥10的進油口，可編程控制器PLC輸出端與溢流閥18連接；還設(shè)置有補充油液裝置，包括單向閥12和油箱13，單向閥12輸入端連接油箱13，輸出端連接Y型三位四通換向閥10進油端。

還包括液壓缸伸長量檢測裝置，所述液壓缸伸長量檢測裝置為內(nèi)置在液壓缸1內(nèi)的磁致伸縮傳感器21，所述磁致伸縮傳感器21安裝于液壓缸1內(nèi)部，在液壓缸1的側(cè)面設(shè)置有磁致伸縮傳感器接線端2，磁致伸縮傳感器接線端2與可編程控制器PLC的輸入端連接，用于實時監(jiān)測液壓缸伸長量，并將數(shù)值反饋給可編程控制器PLC。

本實用新型一種隧道臺車模板整體式自動調(diào)節(jié)裝置，通過控制單元控制液壓系統(tǒng)，調(diào)整模板系統(tǒng)的運動，并最終實現(xiàn)隧道臺車多個鋼模的位置同步調(diào)整，自動化程度高，調(diào)整精確，操作簡單，大大降低了勞動成本。

所述模板系統(tǒng)由單個鋼板橫向焊接，縱向左、上、右三塊模板鉸接而成，控制單元用于控制流入液壓缸的流量及方向，并能夠根據(jù)液壓缸伸長量目標(biāo)值和反饋值的比較結(jié)果自動調(diào)節(jié)流入液壓缸的流量大小和方向，所述控制面板能夠向PLC發(fā)送液壓缸伸長量目標(biāo)值和顯示液壓缸伸長量實際值，液壓系統(tǒng)接受控制單元發(fā)出的指令，實現(xiàn)液壓缸的快進、工進、后退，通過雙向液壓閥的設(shè)置能保證液壓缸在不工作或出現(xiàn)故障時迅速可靠的鎖定模板。

本實用新型比較現(xiàn)有技術(shù)的優(yōu)點：

1、該裝置能夠通過控制面板設(shè)置模板的預(yù)定工作位置，并且能夠?qū)崟r監(jiān)測模板的實際工作位置；

2、設(shè)裝置有液壓缸伸長量檢測裝置，控制器能夠根據(jù)模板預(yù)定工作位置和實際工作位置，自動修正模板的位置；

3、該裝置只需一臺液壓泵即可對多個液壓缸同步控制，實現(xiàn)多模板同步調(diào)節(jié)；

4、磁致伸縮傳感器安裝于液壓缸內(nèi)部，避免工作環(huán)境對傳感器精度產(chǎn)生的影響；

5、臺車車架收縮時，因模板過重液壓缸收縮速度過快，引起供油不足形成油缸進油腔局部真空，發(fā)生汽蝕現(xiàn)象，單向閥能夠在壓力差的作用下及時打開，從油箱中補油至液壓缸進油腔，避免出現(xiàn)真空現(xiàn)象，確保液壓缸的平穩(wěn)性。

如圖2所示，所述濾油器16對油液進行過濾；所述液壓泵15向各個液壓缸1供油；所述電磁溢流閥17控制進油路的壓力；所述電液比例閥14控制流入各油缸的流量；所述壓力繼電器11實時監(jiān)測液壓回路壓力，壓力大于或小于設(shè)定值蜂鳴器20發(fā)出警報；所述單向閥12用于液壓桿快速回收時，因供油不足而形成油缸進油腔局部真空發(fā)生汽蝕，進而補充一定的油液；所述Y型三位四通換向閥10控制油液的流通方向；所述M型三位四通換向閥9控制液壓缸無桿腔油液流出的方向；所述雙向液壓鎖8用于保證液壓缸不工作或出現(xiàn)故障時迅速可靠的鎖定活塞。

如圖3所示，在控制面板中輸入液壓缸伸長量目標(biāo)值，控制面板將該值發(fā)送到PLC，PLC根據(jù)目標(biāo)值和檢測到的反饋值控制電液比例閥14和Y型三位四通換向閥10、M型三位四通換向閥9的工作狀態(tài)，快進時DT4和DT2得電，液壓以差動連接方式進入液壓缸1的無桿腔，工進時DT4和DT1得電，油液緩慢流入無桿腔，后退時DT3和DT1得電，油液流入有桿腔。模板位置設(shè)定完畢雙向液壓鎖8保壓，磁致伸縮傳感器實時監(jiān)測液壓桿伸長量，如果伸長量變化在允許范圍內(nèi)PLC不發(fā)出任何指令；如果伸長量大于允許范圍，PLC發(fā)出指令DT3、DT1得電，向液壓缸有桿腔供油，縮短液壓缸伸長量；如果液壓缸伸長量小于允許范圍，PLC發(fā)出指令DT4向液壓缸無桿腔供油，增大液壓缸伸長量；如果液壓回路中的壓力大于或小于設(shè)定值，壓力繼電器11閉合蜂鳴器20發(fā)出警報。

以上所述僅為本實用新型的實例而已，并非用于限定本實用新型的保護范圍。凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換以及改進，均應(yīng)包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。