一种盾构机主驱动密封油脂压力检测与警报的控制系统的制作方法

本技术涉及一种盾构机相关，尤其涉及一种盾构机主驱动密封油脂压力检测与警报的控制系统。

背景技术：

1、盾构机全名盾构隧道掘进机，是一种隧道掘进的专用工程设备。随着中国轨道交通的快速发展，国内盾构掘进机械的需求量日益增长，盾构机成为地铁隧道施工领域中不可或缺的高端装备。

2、而盾构机主驱动是盾构机的“心脏”，是盾构机掘进提供动力输出的核心部件，盾构机主驱动结构系统复杂，制造装配工艺要求极高，在掘进施工过程中维修极其困难不便，这些因素就直接导致要求盾构机主驱动装置必须有高使用寿命及工作稳定可靠性。

3、而主驱动密封是影响主驱动寿命的重要因素，也是保证其正常工作的关键因素。

4、然而盾构掘进中主驱动密封性能好坏检测的最简单最快捷途径是通过对主驱动密封油脂压力的检测，检测实时显示主驱动密封油脂压力并对所测异常压力实时警报，压力异常超时联锁保护等，使设备维护技术人员及早发现主驱动密封故障隐患，及时排除故障问题。因此设计一种盾构机主驱动密封油脂压力检测与警报的控制系统显得尤为必要。

5、现有技术中，对盾构机主驱动密封性能的检测主要是先在盾构生产制造装配过程中用压力表作为测压装置对主驱动密封进行人工测压试验检测其密封性能好坏，试验合格设备出厂后在盾构掘进使用过程中采用检测主驱动密封油脂脉冲次数来判断维护主驱动密封性能。而没有在盾构掘进中直接对主驱动密封油脂压力进行实时检测，不能做到压力实时检测、实时显示、压力异常警报、压力异常超时启动联锁保护控制程序并停止刀盘主驱动转动，不能使设备维护技术人员更加直观明了简便及时的发现主驱动密封故障隐患并及时排除解决故障问题。

技术实现思路

1、本实用新型要解决的技术问题在于，针对现有的技术缺点，提供一种盾构机主驱动密封油脂压力检测与警报的控制系统，该控制系统能在盾构掘进中实时对主驱动密封油脂压力进行检测并在上位机显示其实时压力值。

2、本实用新型是通过以下技术措施实现的。

3、一种盾构机主驱动密封油脂压力检测与警报的控制系统，包括主驱动密封油脂压力源、主驱动内置压力传感器、电源模块、蜂鸣器、plc可编程控制器、联锁保护控制器、上位机和用于提供主驱动内置压力传感器和蜂鸣器工作电源的电源模块；plc可编程控制器包括模拟量输入模块、数字量输出模块和通讯模块；所述主驱动密封油脂压力源反馈至主驱动内置压力传感器，主驱动内置压力传感器的信号输出端连接plc可编程控制器的模拟量输入模块输入端；plc可编程控制器的通讯模块输出端口连接上位机的通讯输入端口；plc可编程控制器的数字量输出模块输出端连接蜂鸣器的控制继电器线圈电源输入端；其中模拟量输入模块、数字量输出模块、通讯模块是plc可编程控制器的一部分；当蜂鸣器被激活警报超过预定时间将会触发联锁保护控制器的控制程序；联锁保护控制器的控制程序启动将中断停止盾构机主驱动的旋转动作。

4、所述主驱动密封油脂压力源指的是盾构机掘进过程中经气动油脂泵泵送密封油脂至主驱动内外周形成的压力反馈源。

5、所述主驱动内置压力传感器包括主驱动内周压力传感器与主驱动外周压力传感器两种，其中采用的两种压力传感器测量范围为0~2mpa，传感器信号输出类型是模拟量信号直流电流4~20ma。

6、所述电源模块是交流220v变24v直流电源，功率150w，给压力传感器与蜂鸣器提供工作电源。

7、所述蜂鸣器是一种持续带红色灯的led闪光声光报警器，工作电源是24v直流电源。

8、所述模拟量输入模块为q68adi模块，其中q68adi模块可用备用点上增加有两组信号采集通道分别连接主驱动内周压力传感器的输出端和主驱动外周压力传感器的输出端；所述数字量输出模块为qy42p模块，其中qy42p模块可用备用点上增加一个数字量输出信号点位并与蜂鸣器的控制继电器线圈电源输入端连接。即所述plc可编程控制器应用盾构机主控制室原有plc系统上的模拟量输入模块q68adi与数字量输出模块qy42p，并分别在q68adi模块可用备用点上增加两组信号采集通道用来采集主驱动内置压力传感器输出信号，在qy42p模块可用备用点上增加一个数字量输出信号点位用来驱动蜂鸣器的警报动作。

9、所述联锁保护控制器中装载联锁保护控制程序，当主驱动密封油脂压力检测出现异常警报后，联锁保护控制程序在预定时间内故障无法消除仍然继续警报随即通过主控室plc触发中断停止盾构机主驱动旋转动作。

10、所述上位机是将采集的压力传感器信号经plc信号转换程序计算处理后上传至上位机人工界面显示所实时检测到的主驱动密封油脂压力值，以供盾构掘进中对主驱动密封油脂压力的实时监测。

11、本实用新型一种盾构机主驱动密封油脂压力检测与警报的控制系统，适用于在盾构机掘进中对主驱动内外周密封油脂压力的实时检测、异常实时警报、异常超时保护以达到对主驱动密封性能状况监测与功能保护的目的。它区别于现有技术先在盾构生产制造装配过程中用压力表作为测压装置对主驱动密封进行人工测压试验检测其密封性能好坏，试验合格设备出厂后，在盾构掘进使用过程中采用检测主驱动密封油脂脉冲次数来判断维护主驱动密封性能。

12、本实用新型能在盾构掘进中实时对主驱动密封油脂压力进行检测并在上位机显示其实时压力值，进而可以实时判断其所测压力值是否在正常压力范围，如果压力异常超出正常压力范围，控制室蜂鸣器则会发出压力异常警报声光提示，如果一定时间内，压力异常警报故障得不到处理，最终警报超过预定时间则会触发联锁保护控制程序，程序则会中断停止盾构机主驱动的旋转动作。本实用新型可以不间断监测主驱动密封性能状况，在盾构掘进中对主驱动密封系统油脂压力实时检测、异常实时警报、压力异常超时保护。通过密封油脂压力的监测对预防主驱动密封性能故障问题做到提前预案、提前防护，能更加直观、更加明了的发现问题，能及时发现、及时处理问题，有着预防主驱动故障发生的重要意义，从而有利于提高盾构机主驱动使用寿命及工作稳定可靠性。

技术特征：

1.一种盾构机主驱动密封油脂压力检测与警报的控制系统，其特征在于：包括主驱动密封油脂压力源、主驱动内置压力传感器、电源模块、蜂鸣器、plc可编程控制器、联锁保护控制器、上位机和用于提供主驱动内置压力传感器和蜂鸣器工作电源的电源模块；plc可编程控制器包括模拟量输入模块、数字量输出模块和通讯模块；所述主驱动密封油脂压力源反馈至主驱动内置压力传感器，主驱动内置压力传感器的信号输出端连接plc可编程控制器的模拟量输入模块输入端；plc可编程控制器的通讯模块输出端口连接上位机的通讯输入端口；plc可编程控制器的数字量输出模块输出端连接蜂鸣器的控制继电器线圈电源输入端。

2.按照权利要求1所述的盾构机主驱动密封油脂压力检测与警报的控制系统，其特征在于：所述主驱动密封油脂压力源是盾构机掘进过程中经气动油脂泵泵送密封油脂至主驱动内外周形成的压力反馈源。

3.按照权利要求1或2所述的盾构机主驱动密封油脂压力检测与警报的控制系统，其特征在于：所述主驱动内置压力传感器的测量量程范围为0~2mpa，主驱动内置压力传感器信号输出类型是模拟量电流信号。

4.按照权利要求1或2所述的盾构机主驱动密封油脂压力检测与警报的控制系统，其特征在于：所述电源模块是ac220v变dc24v直流电源，功率150w。

5.按照权利要求1或2所述的盾构机主驱动密封油脂压力检测与警报的控制系统，其特征在于：所述蜂鸣器是一种持续带红色灯的led闪光声光报警器，工作电源是24v直流电源。

6.按照权利要求1或2所述的盾构机主驱动密封油脂压力检测与警报的控制系统，其特征在于：所述模拟量输入模块采用q68adi，数字量输出模块采用qy42p；q68adi的两组模拟量输入信号采集通道分别连接主驱动内外周压力传感器的输出端，qy42p的一个数字量输出点位与蜂鸣器的控制继电器线圈电源输入端连接。

技术总结本技术涉及一种盾构机主驱动密封油脂压力检测与警报的控制系统，包括主驱动密封油脂压力源、压力传感器、电源模块、蜂鸣器、PLC可编程控制器、联锁保护控制器和上位机；主驱动密封油脂压力源反馈至主驱动内置压力传感器，主驱动内置压力传感器的信号输出端连接PLC可编程控制器的模拟量输入模块输入端；PLC可编程控制器的通讯模块输出端口连接上位机的通讯输入端口；PLC可编程控制器的数字量输出模块输出端连接蜂鸣器的控制继电器线圈电源输入端。本技术能够在盾构掘进中对主驱动密封油脂压力进行实时检测，异常实时警报、异常超时保护，更加直观明了的发现问题，做到对故障问题提前预案、提前防护。技术研发人员：向建文,柯进,罗格东,张勇,常启良,冉钦,张松磊,江仁武,郑国乐受保护的技术使用者：武汉重型机床集团有限公司技术研发日：20230904技术公布日：2024/6/26