在隧道二衬环形施工缝的后期处理过程中,通常采用人工修凿和打磨作业的方式,存在劳动强度高、施工效率低、自动化程度低等问题。本文结合隧道衬砌施工工艺,基于信息化、智能化的设计理念,研发了一种新型隧道衬砌智能切边台车。台车整体采用可拆卸式组合结构,具备隧道环向施工缝扫描和曲线拟合、多自由度液压机械臂运动轨迹自动规划、自动切边、系统状态实时监控等功能。实验表明,该系统可实现铁路隧道环向施工缝切边作业的自动化和智能化,提高了施工效率,降低了工人劳动强度。

针对铁路隧道施工中衬砌的作业需求,采用多个基于CAN总线结构的数字液压伺服控制单元,设计了一种可以搭载不同作业工具的电液伺服机器人。其中数字伺服控制单元基于FreeRTOS实时操作系统,通过CAN总线与主控单元进行数据通信,采用改进型分段无超调PID控制方法,实现了液压马达位置的精确控制,保证了该液压伺服控制系统工作的可靠性和稳定性。通过负载试验验证,该系统具有位置控制精度高、速度响应快的特点。