本发明专利技术涉及一种盾尾油脂均匀注入的控制方法及系统，属于盾尾油脂注入系统控制技术领域。本发明专利技术通过实时测量油脂桶内的油脂消耗量，根据油脂桶内的油脂消耗量确定注入点的注入情况，以此来控制气动泵的进气量，调整气动泵的泵送频率，进而使各注入点的油脂注入均匀。本发明专利技术控制方法简单、易行，解决了盾尾油脂注入量不准确、压力密封环油脂注入不均，油脂注入不同步的问题，有效阻止地层水、砂浆以及固体进入盾体，减少管片与盾尾间的摩擦力并延长了尾刷的寿命，降低了对盾构司机的操作水平要求等，同时降低施工成本。同时降低施工成本。同时降低施工成本。
【技术实现步骤摘要】
一种盾尾油脂均匀注入的控制方法及系统
[0001]本专利技术涉及一种盾尾油脂均匀注入的控制方法及系统，属于盾尾油脂注入系统控制
技术介绍
[0002]盾构机在施工过程中，由于开挖而形成的环缝需要进行及时注浆，浆液需要一定的支撑压力，因此在盾尾与管片间需要进行有效密封。目前盾构采用在盾尾区域焊接多道尾刷，将油脂泵送到密封刷之间形成压力密封环从而密封盾尾与管片之间的间隙，来阻止地层水、砂浆以及固体进入盾体；盾构在向前掘进过程中，油脂附着在管片表面形成一层厚度油膜，进而减少管片与盾尾间的摩擦力并延长尾刷的寿命。油脂的注入量控制是盾尾油脂系统的关键，是能否建立有效盾尾支撑压力、起到良好密封润滑作用的决定性因素。
[0003]现有的盾尾油脂注入系统控制方式采用时间控制和行程控制两种模式，两种控制模式可以在上位机切换。时间控制模式下通过盾尾注入口的压力检测装置设定最大压力、间隔时间等，达到设定压力后按照间隔时间切换到下一路；行程控制模式下通过上位机设定行程、注入次数等，该行程下注入点达到设定次数后切换到下一路。由于压力检测装置的误差，以及环境、温度对油脂粘度和性能影响比较大，因此并不能保证行程开关每次的计数油脂量一定，因此两种控制模式的缺点都是无法精确控制压力密封环内每个注入点的注入量，且无法保证每道压力密封环的油脂均匀注入，油脂注入不同步，注入过快导致尾刷有击穿风险，注入过慢导致支撑压力无法建立，不能有效阻止地层水、砂浆以及固体进入盾体等问题，且对盾构司机的操作水平和经验要求极高。
[0004]如公告号为CN211083585U中国技术专利文件，该文件公开了的一种大直径盾构机盾尾油脂系统，描述了现有的盾尾油脂注入系统以及两种自动控制模式，压力控制和行程控制。实际掘进时，在自动模式下，由于压力反馈不准确导致盾尾油脂注入不够，导致不能有效阻止地层水、砂浆以及固体进入盾体，以及加速盾尾刷的磨损，增加盾尾刷更换的频率等问题，因此，设计了一种大直径盾构机盾尾油脂系统，通过优化不同压力密封环的管路布置和压力传感器的位置来减小控制误差。如申请公布号为CN114635699A中国专利技术专利申请文件，该文件公开了一种自适应式盾尾油脂注入系统，该系统在压力密封环增设多个距离传感器来精确测量压力腔容积从而保证每道压力腔的油脂注入量，但无法保证每个注入点的注入量，也无法保证每道压力密封环的均匀注入，且成本较高。
[0005]因此，目前的盾尾油脂注入系统无法保证每个注入点的注入量是均匀的，且通过多个距离传感器来进行控制，势必会增加成本。
技术实现思路
[0006]本专利技术的目的是提供一种盾尾油脂均匀注入的控制方法及系统，以解决目前采用时间控制和行程控制存在的各注入点注入不均匀的问题。
[0007]本专利技术为解决上述技术问题而提供一种盾尾油脂均匀注入的控制方法，该控制方
法包括以下步骤：
[0008]1)测量油脂桶内的油脂消耗量；
[0009]2)根据油脂消耗量控制气动泵的进气量，进而控制气动泵的泵送频率，使各注入点的油脂注入均匀。
[0010]本专利技术通过实时测量油脂桶内的油脂消耗量，根据油脂桶内的油脂消耗量确定注入点的注入情况，以此来控制气动泵的进气量，调整气动泵的泵送频率，进而使各注入点的油脂注入均匀。本专利技术控制方法简单、易行，解决了盾尾油脂注入量不准确、压力密封环油脂注入不均，油脂注入不同步的问题，有效阻止地层水、砂浆以及固体进入盾体，减少管片与盾尾间的摩擦力并延长了尾刷的寿命，降低了对盾构司机的操作水平要求等，同时降低施工成本。
[0011]进一步地，所述步骤2)的具体控制过程如下：
[0012]A.根据各腔行程下的注入量需求以及注入点个数确定各腔各个注入点的注入量，根据注入量和气动油脂泵的一次的泵入量确定对应注入次数，将该注入次数作为注入点的设定注入次数；
[0013]B.在设定周期内根据油脂桶内的油脂消耗量判断各注入点是否达到对应的设定注入次数，若未达到，则在下一个周期控制气动泵的进气量增大，使该注入点的注入次数达到要求；若超过对应的设定注入次数，则在下一个周期控制气动泵的进气量减小，使该注入点的注入次数减小。
[0014]本专利技术根据各腔行程下的注入量需求以及注入点个数确定各注入点的注入次数，将检测到的油脂消耗量转换成注入次数，根据设定周期内注入点的注入次数是否达到要求来控制气动泵进气量，使对启动泵的控制更加简单、更加容易操作。
[0015]进一步地，该方法还包括对各个注入点的压力进行检测，当压力超过设定阈值时进行报警和/或停止油脂注入。
[0016]本专利技术对注入点进行压力检测，通过设置压力报警和停机值，在压力达到时，进行报警或者停止，能够有效避免注入点压力过高击穿盾尾刷。
[0017]进一步地，所述的油脂桶内的油脂消耗量是通过设置在油脂桶内的拉绳液位传感器测量得到。
[0018]本专利技术利用拉绳液位传感器测量油脂桶内的油脂消耗量，能够准确测量油脂消耗情况，进一步提升控制精度。
[0019]进一步地，所述步骤2)采用PID的控制方式实现。
[0020]本专利技术采用PID的控制方式控制气动泵进气量，能够准确、快速达到控制目标。
[0021]本专利技术还提供了一种盾尾油脂均匀注入的控制系统，该控制系统包括电动调节阀控制器、气动油脂泵控制器和检测元件；所述的检测元件用于检测油脂桶内的油脂消耗量；所述电动调节阀控制器用于根据检测到的油脂消耗量控制设置在气动泵气源进口处的电动调节阀，以控制气动泵的进气量；所述气动油脂泵控制器用于根据进气量控制气动泵的泵送频率，使各注入点的油脂注入均匀。
[0022]本专利技术通过检测元件实时测量油脂桶内的油脂消耗量，由电动调节阀控制器根据油脂桶内的油脂消耗量确定注入点的注入情况，以此来控制气动泵的进气量，通过气动油脂泵控制器调整气动泵的泵送频率，进而使各注入点的油脂注入均匀。本专利技术控制方法简
单、易行，解决了盾尾油脂注入量不准确、压力密封环油脂注入不均，油脂注入不同步的问题，有效阻止地层水、砂浆以及固体进入盾体，减少管片与盾尾间的摩擦力并延长了尾刷的寿命，降低了对盾构司机的操作水平要求等，同时降低施工成本。
[0023]进一步地，所述的电动调节阀控制器和气动泵油脂控制器的采用的控制过程如下：
[0024]A.根据各腔行程下的注入量需求以及注入点个数确定各腔各个注入点的注入量，根据注入量和气动油脂泵的一次的泵入量确定对应注入次数，将该注入次数作为注入点的设定注入次数；
[0025]B.在设定周期内根据油脂桶内的油脂消耗量判断各注入点是否达到对应的设定注入次数，若未达到，则电动调节阀控制器在下一个周期控制气动泵的进气量增大，使该注入点的注入次数达到要求；若超过对应的设定注入次数，则电动调节阀控制器在下一个周期控制气动泵的进气量减小，使该注入点的注入次数减小。
[0026]本专利技术根据各腔行程下的注入量需求以及注入点个数确定各注入点的注入次数，将检测到的本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种盾尾油脂均匀注入的控制方法，其特征在于，该控制方法包括以下步骤：1)测量油脂桶内的油脂消耗量；2)根据油脂消耗量控制气动泵的进气量，进而控制气动泵的泵送频率，使各注入点的油脂注入均匀。2.根据权利要求1所述的盾尾油脂均匀注入的控制方法，其特征在于，所述步骤2)的具体控制过程如下：A.根据各腔行程下的注入量需求以及注入点个数确定各腔各个注入点的注入量，根据注入量和气动油脂泵的一次的泵入量确定对应注入次数，将该注入次数作为注入点的设定注入次数；B.在设定周期内根据油脂桶内的油脂消耗量判断各注入点是否达到对应的设定注入次数，若未达到，则在下一个周期控制气动泵的进气量增大，使该注入点的注入次数达到要求；若超过对应的设定注入次数，则在下一个周期控制气动泵的进气量减小，使该注入点的注入次数减小。3.根据权利要求1或2所述的盾尾油脂均匀注入的控制方法，其特征在于，该方法还包括对各个注入点的压力进行检测，当压力超过设定阈值时进行报警和/或停止油脂注入。4.根据权利要求1或2所述的盾尾油脂均匀注入的控制方法，其特征在于，所述的油脂桶内的油脂消耗量是通过设置在油脂桶内的拉绳液位传感器测量得到。5.根据权利要求1或2所述的盾尾油脂均匀注入的控制方法，其特征在于，所述步骤2)采用PID的控制方式实现。6.一种盾尾油脂均匀注入的控制系统，其特征在于，该控制系统包括电动调节阀控制器、气动油脂泵控制器和检测元件；所述的检测元件用于检测油脂桶内的油脂消耗量；所述电动...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘晓瑞，俞培德，叶蕾，徐智良，张龙飞，时鑫，刘冠一，吴书航，崔国庆，寇富钦，
申请(专利权)人：中铁工程装备集团有限公司，
类型：发明
国别省市：
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