第八章管片拼装系统.docx

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第八章管片拼装系统

管片拼装系统

管片拼装系统的作用是将管片按设计的要求拼装好，并且用螺栓连接起来，同时做好防水密封工作。

第1节管片拼装模式下推进油缸的工作

在推进模式时，完成一环掘进的情况下，先按下主控制室推进系统的“停止”按钮，再按下“管片拼装模式”按钮，即可进入管片拼装状态。

由于两种工作状态推进油缸都要工作，但方式不一样，因而有不同的工作效果。

1、“管片拼装模式”时管片安装机控制板

如图8-1所示，对16对油缸，每对都有两个按钮，分别控制管片拼装时油缸油缸的伸缩，中间的三个按钮分别是“管片安装”、“停止”和“紧急停止”按钮。

2、“管片拼装模式”各油缸的伸缩控制

在“管片拼装模式”时，按下管片拼装机控制板中间的“管片安装”按钮，即可进入管片拼装状态。

（1）油缸的伸缩控制按钮电路通过两按钮控制一对油缸的伸缩。

如图8-2所示。

（2）管片模式快放电磁阀在“管片拼装模式”时将比例调速阀的液压油快速放掉。

四组油缸每组一个，电路如图3所示。

（3）油缸卸荷电磁阀每对油缸一个共16个，控制电路与图8-3类似。

（4）油缸伸缩电磁阀每对油缸伸缩各一个，受PLC控制，如图8-4所示。

第2节管片输送小车的控制

管片输送小车在盾构联接桥的下方，它是管片吊机与管片安装机之间的连接桥梁，其作用是将管片吊机送来的管片输送到管片安装机，再由管片安装机安装。

盾构在掘进的时候，管片输送小车由一根链条连接到盾构中体，这样，随着盾体的前进，小车也跟着前进。

管片输送小车既可由管片安装机遥控器控制，也可由管片输送控制盒控制，它们的面板分别如图8-5和8-6所示。

图8-6管片输送器面板

1、管片小车的前进/后退控制

图8-7管片小车前进/后退信号的输入

图8-8小车前进/后退控制电磁阀

小车的前进/后退控制，不管是由遥控器还是面板，都可将输入的控制信号送到PLC，图8-7所示是由控制面板输送的控制信号。

其输出及控制电路如图8-8所示。

PLC输出的前进及后退信号经Q8.6、Q8.7驱动电磁阀9Y2、9Y4，从而控制小车的前进与后退。

2、小车的上升/下降、拖/拉控制

小车的上升/下降、拖/拉控制，不管由遥控器还是操作面板，控制电路都与小车的前进/后退类似，这里就不作过多说明。

3、关于管片吊机的说明

管片吊机位于1#拖车，负责平板车与管片运输小车之间管片的运输。

它由一对绕线式电机驱动起重吊链，另一对电动机驱动行走。

它的控制由按钮及接触器等构成，没有经过PLC及上位机。

第3节管片安装机的控制

管片安装机又叫管片拼装机，位于盾尾内部，其作用是根据施工要求，将管片准确地放到恰当的位置，主要由以下设备构成：

（1）管片安装机横梁

（2）基本框架

（3）转动架

（4）伸缩油缸

（5）管片安装机头部

（6）液压及控制设备

为方便管片的定位，管片安装机应有以下六个方向的自由度

（1）管片安装机在横梁上的纵向移动

（2）管处片安装机绕转动架中心轴线正反两方向200o旋转

（3）管片安装机红、蓝大油缸的伸缩

（4）管片安装机头部的抓紧

（5）管片安装机头部的转动

（6）管片安装机头部的前后翻转

1、管片安装机泵的启动

图8-9无线接收装置

由于管片安装机泵的功率不太大，所以采用Y-△降压启动。

在满足启动条件，即中盾上的过滤冷却泵、辅助泵、推进泵已经启动，按下主控制室的“管片安装”按钮，启动信号被送到PLC，PLC经分析判断，符合启动要求后，给出启动指令，驱动相关继电器，启动管片安装机泵。

在启动、停止的过程中，还受到启动空开、泵站紧急停止按钮的控制，整个启动过程的控制请参考皮带机的启动电路。

二、遥控接收器装置如图8-9所示

各端子的作用见下表

端子

作用

端子

作用

Bc8、bC9

直流电源输入，12V

aC5

管片小车拖、拉控制

aA1、aA2

交流电源输入，220V

aC6

PE

接地端

bA2

篮缸伸

aA3、aA4

常闭端子，紧急停止控制

bA3

篮缸缩

Aa5、aB6、bA1

直流24V电源

bA4

红缸伸

aA6

爪子开指令

bA5

红缸缩

aA7

bB2

红、篮缸伸缩控制

aA8

bB3

aA9

抓举头动作指令

bB4

aB4

bB5

Ab5

bB6

前进、后退，红转、篮转控制

aB7

bB7

aB8

bB8

aC1

管片小车上下、前进后退控制

bC1

aC2

bA6、bA7

后退、前进控制

aC3

bA8、bA9

左旋、右旋

aC4

aB2、aB3

没有使用

表8-1

3、管片安装的前进/后退及旋转

管片安装的前进、后退及旋转受遥控器左上方的一个“十”字操作杆控制

（一）管片安装机的前进与后退

图8-10前进、后退控制

操作遥控器左上方的“十”字操作杆，打到“管片安装机前进”（或“管片安装机后退”）位置，遥控接收器装置的bA7（或bA6）输出高电平，驱动继电器16K6（或16K5），它的常开触头驱动电磁阀22Y7（或22Y8），管片安装机前进（或后退）。

如图8-10、8-11所示。

（二）管片安装机的旋转

图8-12管片安装机的旋转

操作遥控器左上方的“十”字操作杆，打到“管片安装机左转”（或“管片安装机右转”）位置，遥控接收器装置的bA8（或bA9）输出高电平，驱动继电器16K7（或16K8），如图8-12所示，它的常开触头完全，向PLC的I6.5（或I6.6）发出左旋（或右旋）命令，PLC经运算处理，符合左转条件时，Q4.4（Q4.5）输出高电平，驱动继电器19K2（或19K3），它的常开触头驱动电磁阀22Y6（或22Y5），管片安装机左旋（或右旋）。

4、篮缸与红缸的伸控制

篮缸、红缸的伸与缩，是受遥控器右上角的“十”字操作杆控制的

（1）蓝缸的伸与缩

操作遥控器右上方的“十”字操作杆，打到“蓝缸伸”（或“蓝缸缩”）位置，遥控接收器装置的bA2（或bA3）输出高电平，驱动继电器16K1（或16K2），它的常开触头驱动电磁阀21Y8（或21Y7），管片安装机的蓝缸伸（或缩）。

如图8-13所示。

（a）

（b）

图8-13篮缸与红缸的伸控制

（二）红缸的伸与缩

操作遥控器右上方的“十”字操作杆，打到“红缸伸”（或“红缸缩”）位置，遥控接收器装置的bA4（或bA5）输出高电平，驱动继电器16K3（或16K4），它的常开触头驱动电磁阀21Y6（或21Y5），管片安装机的红缸伸（或缩）。

如图8-13所示。

5、爪子开关控制

如图8-14及图8-15所示，aA6、aA8为遥控器接收的左右“爪子开”按钮信号，aA7为遥控器接收的“爪子关”信号，分别驱动继电器13K3、13K4、13K5，通过它们的常开触头，将指令送到PLC的输入端，只有两个按钮同时按下“开”时，指令才被送到PLC。

图8-14爪子开关输入信号

图8-15抓举头爪子抓紧与放松

6、抓举头的动作

管片被抓起后，可由两个开关控制其向红蓝两缸方向的转动与倾移，以便于安装。

（1）抓举头动作指令

抓举头动作指令由遥控器发出，再送到PLC，经PLC的处理、判断后，两再去控制相关电磁阀的动作，如图8-16所示，这五个输入指令分别是“蓝倾”与“红倾”、“蓝转”与“红转”及“电铃”。

（2）

“蓝倾”与“红倾”的驱动电路如图8-17所示

（3）

图8-18管片安装机过滤器

“蓝转”与“红转”驱动电路

与“蓝倾”与“红倾”的驱动电路类似，由PLC给出指令，驱动相关继电器，继电器控制电磁阀驱动相关的油缸，使抓举头向蓝缸或红缸方向转动。

7、管片安装机的其它辅助与检测电路

（1）管片安装机过滤器电路如图8-18所示

（2）管片安装机喇叭及报警灯如图8-19所示

（3）管片安装机左右限位开关如图8-20所示

（4）管处片安装机抓举头压力开关电路

（5）

图8-22管片安装机系统

管片安装机系统如图8-22

（6）管片安装机紧急停止如图8-23所示，紧急停止时，遥控器的aA3、aA4常闭触头断开，急停控制器3N2断电，继电器3K4得电，通过其常开触头将信号送到PLC。

图8-23管片安装机紧急停止