JPH041159B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH041159B2 JPH041159B2 JP13416686A JP13416686A JPH041159B2 JP H041159 B2 JPH041159 B2 JP H041159B2 JP 13416686 A JP13416686 A JP 13416686A JP 13416686 A JP13416686 A JP 13416686A JP H041159 B2 JPH041159 B2 JP H041159B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- cutter
- detector
- shield
- torque value
- current value
- Prior art date
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- Expired
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- Excavating Of Shafts Or Tunnels (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
この発明は、トンネルの掘削作業に用いられる
シールド掘進機のカツター駆動用電動機の台数制
御と、シールドジヤツキの推進速度を制御するシ
ールド掘進機の制御装置に関する。
シールド掘進機のカツター駆動用電動機の台数制
御と、シールドジヤツキの推進速度を制御するシ
ールド掘進機の制御装置に関する。
（従来の技術）
従来のトンネルの掘削作業におけるシールド掘
進機の運転方法として、カツター駆動用動力源が
電動機の場合は、オペレータが電動機に流れる電
流を測定する電流計（油圧モータの場合は圧力
計）を監視し、カツターの切削負荷が過負荷にな
らないように、シールドジヤツキの推進速度、す
なわちカツターの切込み深さを地山切羽の硬さお
よび土質を勘案して決定している。
進機の運転方法として、カツター駆動用動力源が
電動機の場合は、オペレータが電動機に流れる電
流を測定する電流計（油圧モータの場合は圧力
計）を監視し、カツターの切削負荷が過負荷にな
らないように、シールドジヤツキの推進速度、す
なわちカツターの切込み深さを地山切羽の硬さお
よび土質を勘案して決定している。
また電動機は軽中負荷運転時には、機械的効率
および力率が共に極端に低下するので、カツター
を駆動する電動機の台数制御は、主に省エネルギ
ーに重点が置かれて電動機を定格負荷にすべく台
数制御してパワーセーブを図つている。
および力率が共に極端に低下するので、カツター
を駆動する電動機の台数制御は、主に省エネルギ
ーに重点が置かれて電動機を定格負荷にすべく台
数制御してパワーセーブを図つている。
またカツター駆動用動力源が油圧モータの場合
は、カツター圧を検出してシールドポンプの吐出
量を制御することにより、カツター動力の過負荷
防止を図つている。
は、カツター圧を検出してシールドポンプの吐出
量を制御することにより、カツター動力の過負荷
防止を図つている。
（発明が解決しようとする問題点）
上記するように、カツターの駆動用動力源に電
動機を用いる場合において、従来の電動機台数制
御法では、単に省エネルギー化に止まり、シール
ドジヤツキの推進速度の制御を勘案したものとは
なつていないのが現状である。
動機を用いる場合において、従来の電動機台数制
御法では、単に省エネルギー化に止まり、シール
ドジヤツキの推進速度の制御を勘案したものとは
なつていないのが現状である。
他方、油圧モータを用いる場合は、カツター圧
をトルコン弁のバネ力に対抗させてシールドポン
プのパイロツト圧力を制御し、シールドジヤツキ
推進速度の調整を行つているが、土砂などの非流
動物質を扱うために土質に応じてゲイン調整をす
る必要があるにも拘わらず、トルコン弁制御の場
合は、バネ定数一定故にカツター圧とシールドポ
ンプパイロツト圧力の関係が一定、即ちゲイン調
整ができない問題点がある。
をトルコン弁のバネ力に対抗させてシールドポン
プのパイロツト圧力を制御し、シールドジヤツキ
推進速度の調整を行つているが、土砂などの非流
動物質を扱うために土質に応じてゲイン調整をす
る必要があるにも拘わらず、トルコン弁制御の場
合は、バネ定数一定故にカツター圧とシールドポ
ンプパイロツト圧力の関係が一定、即ちゲイン調
整ができない問題点がある。
この発明は上記の点に鑑みなされたものであ
り、現状においては、一般にカツターの駆動用動
力源が電動機化されている点に着目し、電動機台
数制御による省エネルギー化に加えてシールドジ
ヤツキの推進速度制御（土質に応じてゲイン調整
および運転モードの選択可能）による自動運転を
可能にしたシールド掘進機の制御装置を提供する
ことを目的とする。
り、現状においては、一般にカツターの駆動用動
力源が電動機化されている点に着目し、電動機台
数制御による省エネルギー化に加えてシールドジ
ヤツキの推進速度制御（土質に応じてゲイン調整
および運転モードの選択可能）による自動運転を
可能にしたシールド掘進機の制御装置を提供する
ことを目的とする。
（問題点を解決するための手段）
上記の目的を達成するためのこの発明の要旨と
するところは、地山切羽に対するカツターの切削
負荷に応じて変化するカツター駆動用電動機の電
流値又はトルク値を検出する検出器と、該検出器
に接続されて検出器からの検出信号と予め設定さ
れた電流値又はトルク値の定数との偏差比較に基
づくコンパレータによる上下限リミツタにより、
電動機台数制御を行い、更にゲイン調整回路を介
してシールドジヤツキの推進制御をすることを特
徴とするシールド掘進機の制御装置にある。
するところは、地山切羽に対するカツターの切削
負荷に応じて変化するカツター駆動用電動機の電
流値又はトルク値を検出する検出器と、該検出器
に接続されて検出器からの検出信号と予め設定さ
れた電流値又はトルク値の定数との偏差比較に基
づくコンパレータによる上下限リミツタにより、
電動機台数制御を行い、更にゲイン調整回路を介
してシールドジヤツキの推進制御をすることを特
徴とするシールド掘進機の制御装置にある。
（作用）
この発明の制御装置によれば、カツター駆動用
電動機に流れる電流値又はトルク値を検出して、
電動機を定格負荷に近づけるための台数制御を行
うのと同時に、電動機駆動電流又はトルク変化に
対するシールドジヤツキ推進速度ゲインを土質に
マツチさせる選択が可能となり、定格電流値又は
定格トルク値との偏差量に応じたシールドジヤツ
キの推進速度制御を可能とし得る。つまり電動機
駆動電流又はトルクの土質モードによる定格電流
値又はトルク値の判定（選択）が出来る。
電動機に流れる電流値又はトルク値を検出して、
電動機を定格負荷に近づけるための台数制御を行
うのと同時に、電動機駆動電流又はトルク変化に
対するシールドジヤツキ推進速度ゲインを土質に
マツチさせる選択が可能となり、定格電流値又は
定格トルク値との偏差量に応じたシールドジヤツ
キの推進速度制御を可能とし得る。つまり電動機
駆動電流又はトルクの土質モードによる定格電流
値又はトルク値の判定（選択）が出来る。
（実施例）
以下、この発明の実施例を図面に基づいて説明
する。
する。
図面はこの発明の概略構成図である。
図において、１は掘進機本体で、その外殻をな
すシールドフレーム１ａ前面にカツター２を備
え、該カツター２は複数個の電動機３によつて回
転駆動され、掘進機本体１は複数個のシールドジ
ヤツキ４によつて推進駆動される。
すシールドフレーム１ａ前面にカツター２を備
え、該カツター２は複数個の電動機３によつて回
転駆動され、掘進機本体１は複数個のシールドジ
ヤツキ４によつて推進駆動される。
５は上記カツター２が、地山切羽に対する切削
抵抗によつて変化するカツター駆動用電動機３に
流れる電流値又はトルク値を検出する検出器、６
はこの検出器５に接続されるコンパレータ（比較
演算器）で、検出器５からの検出信号と予め設定
される電流値又はトルク値の定数との偏差比較に
よつて上限電流値および下限電流値（又は上限ト
ルク値及び下限トルク値）を演算する上下限リミ
ツタ、７はこのコンパレータ６とゲイン調整回路
８およびアンプ９を介して接続した比例弁で、シ
ールドジヤツキ４に供給する圧油量を制御する。
抵抗によつて変化するカツター駆動用電動機３に
流れる電流値又はトルク値を検出する検出器、６
はこの検出器５に接続されるコンパレータ（比較
演算器）で、検出器５からの検出信号と予め設定
される電流値又はトルク値の定数との偏差比較に
よつて上限電流値および下限電流値（又は上限ト
ルク値及び下限トルク値）を演算する上下限リミ
ツタ、７はこのコンパレータ６とゲイン調整回路
８およびアンプ９を介して接続した比例弁で、シ
ールドジヤツキ４に供給する圧油量を制御する。
尚、図中１０は機側用又はローカルポテンシ
ヨ、１１は設定器である。
ヨ、１１は設定器である。
上記構成において、カツター駆動用電動機３に
流れる電流値又はトルク値が検出器５によつて検
出され、これがコンパレータ６に入力されて予め
設定されたカツター駆動用電動機３の電流値又は
トルク値の定数との偏差比較に基づき、コンパレ
ータ６の上限電流値または下限電流値（又は上限
トルク値又は下限トルク値）の範囲を超える場
合、該電流値又はトルク値の定数に対するカツタ
ー駆動用電動機３の台数が制御される。
流れる電流値又はトルク値が検出器５によつて検
出され、これがコンパレータ６に入力されて予め
設定されたカツター駆動用電動機３の電流値又は
トルク値の定数との偏差比較に基づき、コンパレ
ータ６の上限電流値または下限電流値（又は上限
トルク値又は下限トルク値）の範囲を超える場
合、該電流値又はトルク値の定数に対するカツタ
ー駆動用電動機３の台数が制御される。
又コンパレータ６における検出器５からの入力
と予め設定されたカツター駆動用電動機３の電流
値又はトルク値の定数との偏差比較で、上限電流
値および下限電流値（又は上限トルク値又は下限
トルク値）の範囲内にある間では、入力が大きい
場合はゲイン調整回路８の機能によりアンプ９を
介して比例弁７が絞られて入力を小さくし、また
入力が小さい場合は比例弁７が開かれて入力を大
きくするもので、これによつてシールドジヤツキ
４の適当な推進速度が得られる。
と予め設定されたカツター駆動用電動機３の電流
値又はトルク値の定数との偏差比較で、上限電流
値および下限電流値（又は上限トルク値又は下限
トルク値）の範囲内にある間では、入力が大きい
場合はゲイン調整回路８の機能によりアンプ９を
介して比例弁７が絞られて入力を小さくし、また
入力が小さい場合は比例弁７が開かれて入力を大
きくするもので、これによつてシールドジヤツキ
４の適当な推進速度が得られる。
更にゲイン調整回路８のゲインは、外部より容
易に調整出来ることから、各々の地山に見合つた
シールドジヤツキ４の最適推進速度を得ることが
可能となる。
易に調整出来ることから、各々の地山に見合つた
シールドジヤツキ４の最適推進速度を得ることが
可能となる。
（効果）
上記のように構成したこの発明によれば、カツ
ター駆動用電動機の電流値又はトルク値の定数を
設定することにより、上下限リミツタによる演算
からカツター駆動用電動機の台数が制御され、各
電動機を定格負荷に近づける運転で高効率運転を
実現して省エネルギー化が図られ、またこのカツ
ター駆動用電動機の台数制御に加え、上下限リミ
ツタにおける演算結果から上限電流値および下限
電流値（又は上限トルク値又は下限トルク値）に
ある範囲内の間では、ゲイン調整回路の機能と地
山に見合う最適ゲイン調整によつて比例弁の開度
調整が行なわてシールドジヤツキに供給される圧
油の供給量の調整で定格電流値又は定格トルク値
との偏差量に応じたシールドジヤツキの最適推進
速度を得てシールド掘進機の自動運転を達成する
ものである。
ター駆動用電動機の電流値又はトルク値の定数を
設定することにより、上下限リミツタによる演算
からカツター駆動用電動機の台数が制御され、各
電動機を定格負荷に近づける運転で高効率運転を
実現して省エネルギー化が図られ、またこのカツ
ター駆動用電動機の台数制御に加え、上下限リミ
ツタにおける演算結果から上限電流値および下限
電流値（又は上限トルク値又は下限トルク値）に
ある範囲内の間では、ゲイン調整回路の機能と地
山に見合う最適ゲイン調整によつて比例弁の開度
調整が行なわてシールドジヤツキに供給される圧
油の供給量の調整で定格電流値又は定格トルク値
との偏差量に応じたシールドジヤツキの最適推進
速度を得てシールド掘進機の自動運転を達成する
ものである。
図面はこの発明の実施例を示すもので、第１図
は構成線図、第２図はゲイン調整回路図である。 １……掘進機本体、１ａ……シールドフレー
ム、２……カツター、３……カツター駆動用電動
機、４……シールドジヤツキ、５……検出器、６
……コンパレータ、７……比例弁、８……ゲイン
調整回路、９……アンプ、１０……機側用又はロ
ーカルポテンシヨ、１１……設定器。
は構成線図、第２図はゲイン調整回路図である。 １……掘進機本体、１ａ……シールドフレー
ム、２……カツター、３……カツター駆動用電動
機、４……シールドジヤツキ、５……検出器、６
……コンパレータ、７……比例弁、８……ゲイン
調整回路、９……アンプ、１０……機側用又はロ
ーカルポテンシヨ、１１……設定器。
Claims (1)
- １ 地山切羽に対するカツターの切削負荷に応じ
て変化するカツター駆動用電動機の電流値又はト
ルク値を検出する検出器と、該検出器に接続され
て検出器からの検出信号と予め設定された電流値
又はトルク値の定数との偏差比較に基づくコンパ
レータによる上下限リミツタにより電動機台数制
御を行い、更にゲイン調整回路を介してシールド
ジヤツキの推進制御をすることを特徴とするシー
ルド掘進機の制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13416686A JPS62291394A (ja) | 1986-06-09 | 1986-06-09 | シ−ルド掘進機の制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13416686A JPS62291394A (ja) | 1986-06-09 | 1986-06-09 | シ−ルド掘進機の制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62291394A JPS62291394A (ja) | 1987-12-18 |
| JPH041159B2 true JPH041159B2 (ja) | 1992-01-10 |
Family
ID=15121991
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13416686A Granted JPS62291394A (ja) | 1986-06-09 | 1986-06-09 | シ−ルド掘進機の制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62291394A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP6566764B2 (ja) * | 2015-07-24 | 2019-08-28 | 大成建設株式会社 | トンネル掘削方法 |
-
1986
- 1986-06-09 JP JP13416686A patent/JPS62291394A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62291394A (ja) | 1987-12-18 |
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