【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于隧道施工，具体涉及一种行星轮刮板输送装置及其自动控制系统。
技术介绍
1、tbm(全断面隧道掘进机)在掘进过程中，由于破碎断层不稳固、锚杆支护不及时等原因，导致岩土掉落，会在隧道底部产生大量渣石堆积。若积渣不能及时清理，积聚的渣石会阻碍tbm主机后配套设备的向前推进，进而影响掘进工程进度，甚至会导致后配套拖拉装置损坏。
2、近年来行业内研发的tbm清渣系统中行星轮刮板输送装置取得了一定的应用效果。申请公布号为cn117755837a，申请公布日为2024.03.26的中国专利技术专利申请公布文本公开了行星轮式刮板输送机及其控制方法，根据铲斗左右两侧的载荷信息判断输送机是否偏载；根据各液压马达的溢流流量判断各液压马达是否发生堵转，进一步判断输送机的工作状态是否为卡滞状态，并可根据偏载和卡滞程度调整液压马达及时消除偏载和卡滞。申请公布号为cn117846637a，申请公布日为2024.04.09的中国专利技术专利申请公布文本公开了一种掘进机清渣装置及自动启停方法，通过实时检测刮板的积渣量，根据积渣量控制清渣装置的启停。大大降低了清渣过程中的空载率。上述技术方案均仅考虑一部分控制功能，没有对清渣装置整体的控制逻辑进行设计，对于施工过程中的异常情况及系统故障处理能力不足。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提供一种行星轮刮板输送装置及其自动控制系统，以解决现有技术中行星轮刮板输送装置的对于施工过程中的异常情况及系统故障处理能力不足的技术问题。
2、为
3、上述技术方案的有益效果是：本专利技术的一种行星轮刮板输送装置的自动控制系统的技术方案属于改进型专利技术创造。本专利技术设置了能够实时检测铲板上积渣粒径的粒径检测装置、监测液压系统压力的压力监测装置和监测清渣作业区域的人员入侵监测装置，当粒径检测当粒径超过粒径阈值、液压压力超过压力阈值或清渣区域有人员侵入时，控制器发出异常预警并急停，然后可等待人工介入，增强了控制系统对于异常情况处理能力，而且控制器能够根据积渣监测装置自动控制装置启停，大大降低了装置运行过程中的空载率，提高了系统的自动化程度。本专利技术解决了行星轮刮板输送装置的对于施工过程中的异常情况及系统故障处理能力不足。
4、进一步地，所述粒径检测装置为安装在前部主梁上方的视觉相机。
5、进一步地，所述压力检测装置为安装在行星轮驱动马达和输送机马达处的压力传感器。
6、进一步地，所述人员入侵监测装置为红外监测装置或电子围栏。
7、进一步地，当所述积渣检测装置没有信号输入或反馈时，所述控制器发出异常预警并急停。
8、进一步地，所述积渣检测装置为对称安装在铲板上方的超声波传感器，所述控制器根据超声波传感器检测到积渣高度得到积渣体积量。
9、进一步地，还包括可远程控制行星轮刮板输送装置的无线遥控器。
10、进一步地，还包括用于显示行星轮刮板输送装置工作状态的状态显示装置，所述控制器发出异常预警时，控制状态显示装置显示为设备异常状态。
11、进一步地，所述状态显示装置为led灯。
12、进一步地，若积渣检测装置检测到某一侧区域的积渣量未达到预设阈值，则控制器控制相应侧的行星轮驱动马达停止工作；若积渣检测装置检测到某一侧区域的积渣量达到预设阈值，则控制器控制相应侧的行星轮驱动马达开始工作。
13、进一步地，所述积渣检测装置有2n个，铲板左右两侧区域各设置n个，n个积渣检测装置装置的区域互不重叠且监测区域之和能够覆盖铲板相应侧区域，n≥1；预先以第一转速间隔将行星轮驱动马达的转速设置为n级，每一级转速高于前一级转速；若某一侧区域有且仅有n个积渣检测装置的测量数据达到预设阈值，则相应侧的行星轮驱动马达的工作转速设置为第n级转速。
14、进一步地，预先以第二转速间隔将输送机马达的转速设置为n级，每一级转速高于前一级转速；若任意一侧的行星轮驱动马达工作在第n级转速，且另一侧的行星轮驱动马达停止工作或工作在第m级转速，m<n，则将输送机马达的工作转速设置为第n级转速；若左右两侧的行星轮驱动马达均停止工作，则输送机马达停止工作。
15、进一步地，所述积渣检测装置仅有一个，所述积渣监测装置的检测区域覆盖铲板左右两侧区域；当积渣检测装置检测到积渣量未达到预设阈值时，所述控制器控制左右两侧区域的行星轮驱动马达均停止工作；当积渣检测装置检测到积渣量达到预设阈值时，所述控制器控制左右两侧区域的行星轮驱动马达均开始工作；预先将积渣检测装置能够检测到且大于预设阈值的积渣量划分为n级，行星轮驱动马达的转速设置为n级；若所述积渣检测装置检测到积渣量为第n级，则将左右两侧的行星轮驱动马达的工作转速设置为第n级转速。
16、本专利技术还提供了一种行星轮刮板输送装置的技术方案：一种行星轮刮板输送装置，包括如上所述的行星轮刮板输送装置的自动控制系统。
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1.一种行星轮刮板输送装置的自动控制系统，包括控制器，其特征在于，还包括检测铲板左右两侧积渣量的积渣检测装置、监测积渣粒径的粒径检测装置、监测液压系统压力的压力监测装置、监测清渣作业区域的人员入侵监测装置；所述控制器根据铲板左右两侧的积渣量控制输送装置的启停；当粒径超过粒径阈值、液压压力超过压力阈值或清渣区域有人员侵入时，所述控制器发出异常预警并急停。
2.根据权利要求1所述的行星轮刮板输送装置的自动控制系统，其特征在于，所述粒径检测装置为安装在前部主梁上方的视觉相机。
3.根据权利要求1所述的行星轮刮板输送装置的自动控制系统，其特征在于，所述压力检测装置为安装在行星轮驱动马达和输送机马达处的压力传感器。
4.根据权利要求1所述的行星轮刮板输送装置的自动控制系统，其特征在于，所述人员入侵监测装置为红外监测装置或电子围栏。
5.根据权利要求1所述的行星轮刮板输送装置的自动控制系统，其特征在于，当所述积渣检测装置没有信号输入或反馈时，所述控制器发出异常预警并急停。
6.根据权利要求1所述的行星轮刮板输送装置的自动控制系统，其
7.根据权利要求1所述的行星轮刮板输送装置的自动控制系统，其特征在于，还包括可远程控制行星轮刮板输送装置的无线遥控器。
8.根据权利要求1～6任意一项所述的行星轮刮板输送装置的自动控制系统，其特征在于，还包括用于显示行星轮刮板输送装置工作状态的状态显示装置，所述控制器发出异常预警时，控制状态显示装置显示为设备异常状态。
9.根据权利要求8所述的行星轮刮板输送装置的自动控制系统，其特征在于，所述状态显示装置为LED灯。
10.根据权利要求1或6所述的行星轮刮板输送装置的自动控制系统，其特征在于，若积渣检测装置检测到某一侧区域的积渣量未达到预设阈值，则控制器控制相应侧的行星轮驱动马达停止工作；若积渣检测装置检测到某一侧区域的积渣量达到预设阈值，则控制器控制相应侧的行星轮驱动马达开始工作。
11.根据权利要求10所述的行星轮刮板输送装置的自动控制系统，其特征在于，所述积渣检测装置有2N个，铲板左右两侧区域各设置N个，N个积渣检测装置装置的区域互不重叠且监测区域之和能够覆盖铲板相应侧区域，N≥1；预先以第一转速间隔将行星轮驱动马达的转速设置为N级，每一级转速高于前一级转速；若某一侧区域有且仅有n个积渣检测装置的测量数据达到预设阈值，则相应侧的行星轮驱动马达的工作转速设置为第n级转速。
12.根据权利要求11所述的行星轮刮板输送装置的自动控制系统，其特征在于，预先以第二转速间隔将输送机马达的转速设置为N级，每一级转速高于前一级转速；若任意一侧的行星轮驱动马达工作在第n级转速，且另一侧的行星轮驱动马达停止工作或工作在第m级转速，m<n，则将输送机马达的工作转速设置为第n级转速；若左右两侧的行星轮驱动马达均停止工作，则输送机马达停止工作。
13.根据权利要求1所述的行星轮刮板输送装置的自动控制系统，其特征在于，所述积渣检测装置仅有一个，所述积渣监测装置的检测区域覆盖铲板左右两侧区域；当积渣检测装置检测到积渣量未达到预设阈值时，所述控制器控制左右两侧区域的行星轮驱动马达均停止工作；当积渣检测装置检测到积渣量达到预设阈值时，所述控制器控制左右两侧区域的行星轮驱动马达均开始工作；预先将积渣检测装置能够检测到且大于预设阈值的积渣量划分为N级，行星轮驱动马达的转速设置为N级；若所述积渣检测装置检测到积渣量为第n级，则将左右两侧的行星轮驱动马达的工作转速设置为第n级转速。
14.一种行星轮刮板输送装置，其特征在于，包括如权利要求1～13任意一项所述的行星轮刮板输送装置的自动控制系统。
...【技术特征摘要】
1.一种行星轮刮板输送装置的自动控制系统，包括控制器，其特征在于，还包括检测铲板左右两侧积渣量的积渣检测装置、监测积渣粒径的粒径检测装置、监测液压系统压力的压力监测装置、监测清渣作业区域的人员入侵监测装置；所述控制器根据铲板左右两侧的积渣量控制输送装置的启停；当粒径超过粒径阈值、液压压力超过压力阈值或清渣区域有人员侵入时，所述控制器发出异常预警并急停。
2.根据权利要求1所述的行星轮刮板输送装置的自动控制系统，其特征在于，所述粒径检测装置为安装在前部主梁上方的视觉相机。
3.根据权利要求1所述的行星轮刮板输送装置的自动控制系统，其特征在于，所述压力检测装置为安装在行星轮驱动马达和输送机马达处的压力传感器。
4.根据权利要求1所述的行星轮刮板输送装置的自动控制系统，其特征在于，所述人员入侵监测装置为红外监测装置或电子围栏。
5.根据权利要求1所述的行星轮刮板输送装置的自动控制系统，其特征在于，当所述积渣检测装置没有信号输入或反馈时，所述控制器发出异常预警并急停。
6.根据权利要求1所述的行星轮刮板输送装置的自动控制系统，其特征在于，所述积渣检测装置为对称安装在铲板上方的超声波传感器，所述控制器根据超声波传感器检测到积渣高度得到积渣体积量。
7.根据权利要求1所述的行星轮刮板输送装置的自动控制系统，其特征在于，还包括可远程控制行星轮刮板输送装置的无线遥控器。
8.根据权利要求1～6任意一项所述的行星轮刮板输送装置的自动控制系统，其特征在于，还包括用于显示行星轮刮板输送装置工作状态的状态显示装置，所述控制器发出异常预警时，控制状态显示装置显示为设备异常状态。
9.根据权利要求8所述的行星轮刮板输送装置的自动控制系统，其特征在于，所述状态显示装置为led灯。
10.根据权利要求1或6所述的行星轮刮板输送装置的自动控制系统，其特征在...
【专利技术属性】
技术研发人员：原晓伟，孙志洪，张硕，姜礼杰，宁向可，张啸，雷玉磊，王一新，张立勋，钱豪，陈威明，
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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