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螺旋输送机排土控制策略

发布时间:2014-8-4 16:06:16   来源:http://www.milk4mochasingles.com       作者:昱音机械

螺旋输送机是一种用于短距离水平或垂直方面输送散体物料的连续性输送机械,特点是结构简单、外形尺寸小、造价低、密封性好、可实现多点进卸料、对物料有搅拌混合作用,但其输送距离小,叶片和机壳易磨损,能耗较高,对物料破碎作用较强。

螺旋输送机的排土作用的发挥对土压平衡盾构的施工安全与效率有重要影响,土压平衡盾构施工的关键是土压平衡的实现,主要包括土仓内外的压力平衡和土仓内进土量与出土量的平衡,两者分别代表了土压平衡盾构掘进过程中的力学平衡条件和几何平衡条件。力的平衡依靠量的平衡来实现,而量的平衡则依靠螺旋输送机转速与盾构掘进速度的匹配来实现,即通过排土量的控制来实现上述的平衡状态。排土量过大,会导致开挖面地层损失过大而坍塌或引起地表过量沉降;排土量过小,会使土仓压力迅速增大,进而使掘进面产生过大压力,使掘进面失稳或引起地表隆起破坏。因此,排土量的控制是土压平衡盾构正常掘进施工中极为重要的环节之一。

螺旋输送机是土压平衡盾构排土和建立土压平衡的主要设备,安装于前体的底部和管片拼装机之间,其中线从前向后上扬一定角度。螺旋输送机工作时,伸入土仓内的螺杆和螺旋叶片在液压马达的驱动下旋转,渣土在螺旋叶片和机壳的共同作用下,沿一定角度的螺旋线进行输送提升,至出土口处排出。

土压平衡盾构用于城市地下施工时,为了控制地表沉降,减小地表变形,一个重要因素是要保持密封仓内的进土量和排土量相匹配。通常采取两种控制模式,一种是控制进土量的推进控制模式,即通过土压检测,改变推进速度控制进土量,此时螺旋输送机转速事先设定;另一种是控制排土量的排土控制模式,即通过土压检测,改变螺旋输送机的转速控制排土量,此时盾构推进速度事先设定。

一般情况,在某一地层条件和埋深差异不大时,出土效率和松散系数的值相对较为稳定,所以平衡状态时,螺旋输送机转速和推进速度之间的比值也应为一个定值。当推进速度与螺旋输送机转速之比小于此定值时,盾构处于超推进状态,前方土体受到挤压作用;当推进速度与螺旋输送机转速之比大于此定值时,盾构处于欠推进状态,前方土体受到卸载作用。土压平衡式盾构机的排土控制模式根据所处的地质地层情况及实践经验事先设定好目标土压和推进速度,同时通过密封仓内的土压传感器的实测值来实时调整螺旋输送机的转速,从而达到理想的排土量。当土压力超过目标土压设定的上限时,螺旋输送机的转速增大,加大排土量;当土压力低于目标土压设定的下限时,螺旋输送机的转速降低减少排土量;当土压力位于目标土压设定的范围内时,螺旋输送机以定转速旋转排土。

实际盾构施工时,土压平衡自动控制一般采用PID控制,但PID控制对参数的整定要求非常高,参数的好坏将直接影响到调节品质,参数整定是PID控制中比较困难的部分。另一方面,由于目标值的变化、不可预测的外扰、控制对象的慢时变性都会导致系统特性的变化,使原来整定的PID参数无法保证对系统进行很好的控制。http://www.okshusongji.com/螺旋输送机技术整理发布。



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