1.一种隧道弧形件狭小空间自动步进行走装置的控制方法,其特征在于:该隧道弧形件狭小空间自动步进行走装置包括主机架(1)、主支腿箱(2)、主支腿(3)、主支腿油缸(4)、横移油缸(5)、底板(6)、副机架(7)、副支腿箱(8)、副支腿(9)、副支腿油缸(10)、步进油缸(11)、导轨(12)、导向轮(13)、弧形件(18)和隧道管片(19);所述主机架(1)和所述主支腿箱(2)固定连接,所述主支腿(3)插入所述主支腿箱(2)内部,所述主支腿油缸(4)置于所述主支腿箱(2)和所述主支腿(3)内部,所述主支腿油缸(4)一端连接所述主支腿箱(2),另一端连接所述主支腿(3);所述主支腿(3)在所述主支腿油缸(4)的作用下相对所述主支腿箱(2)进行上下伸缩;所述主支腿(3)下部支撑在所述底板(6)上,所述主支腿(3)下端为圆头,所述底板(6)上表面对应所述主支腿(3)下端开设有滑槽,所述主支腿(3)的下端卡在所述底板(6)上的滑槽内滑动;所述底板(6)下部为圆弧面,且圆弧直径与隧道管片(19)内径相等,所述底板(6)通过下部的圆弧面支撑在所述隧道管片(19)内壁上,从而支撑所述主机架(1);所述副机架(7)和所述副支腿箱(8)固定连接,所述副支腿(9)插入所述副支腿箱(8)内部,所述副支腿油缸(10)置于所述副支腿箱(8)和所述副支腿(9)内部,所述副支腿油缸(10)一端连接所述副支腿箱(8),另一端连接所述副支腿(9);所述副支腿(9)在所述副支腿油缸(10)的作用下相对所述副支腿箱(8)进行上下伸缩;所述副支腿(9)下部为圆弧面,圆弧直径与管片内径相等,所述副支腿(9)通过弧面支撑在所述隧道管片(19)内壁上,从而支撑所述副机架(7);所述步进油缸(11)一端连接所述主机架(1),另一端连接所述副机架(7),其伸缩方向与前进方向相同;所述导轨(12)固定在所述主机架(1)上,其方向与所述步进油缸(11)平行;所述导向轮(13)固定在所述副机架(7)上,与导轨(12)配合使用,在所述步进油缸(11)驱动下所述主机架(1)和所述副机架(7)的相对运动;该控制方法包括以下步骤:a、初始时,步进油缸(11)全伸,主支腿(3)伸出并通过底板(6)支撑在隧道管片(19)内壁上,副支腿(9)全缩,前部主支腿(3)和前部副支腿(9)共面;b、安装于副机架(7)上的第一测距传感器(14)和第二测距传感器(15)实时监测副机架(7)与已安装弧形件(18)内部侧壁的距离c3、c4,结合弧形件(18)的结构尺寸、副机架(7)的结构尺寸及其位置关系,可以计算出主机架(1)与弧形件(18)在左右方向的相对位置,根据几何关系,可以计算出装置在前进方向的角度偏移量α为:当该角度偏移量超出误差允许值时,可以采用任意一端的横移油缸5调整,根据几何关系,横移油缸5所需的调整量为:d1=b1·sinα;c、安装于底板(6)上的第三测距传感器(16)和第四测距传感器(17)实时监测底板(6)与弧形件(18)底部开口在前后方向的距离,结合弧形件(18)的结构尺寸、底板(6)的结构尺寸及其位置关系,可以计算出主机架(1)与弧形件(18)在前后方向的相对位置,同时计算出步进油缸(11)所需的动作距离x1,d、随后,测量、计算并执行完角度偏移量调整动作后,开始执行步进动作,副支腿(9)伸出支撑在隧道管片(19)上,主支腿(3)回缩,步进油缸(11)根据计算出的动作距离x1进行回缩,带动主机架(1)前移,使主支腿(3)定位至下一弧形件(18)的开口中心位置,主支腿(3)伸出支撑在隧道管片(19)上,副支腿(9)回缩,完成一次步进;e、在此过程中,副机架(7)上的第一测距传感器(14)和第二测距传感器(15)记录副机架(7)相对弧形件(18)侧壁位置的变化情况,判断行走是否出现横向偏移,如果偏移量超出预设误差范围,调整横移油缸(5)动作,矫正步进方向;f、如此循环动作,即可实现装置在弧形件(18)内部狭小空间内的步进运动,将弧形件(18)安装设备移动到作业位置。
2.根据权利要求1所述的一种隧道弧形件狭小空间自动步进行走装置的控制方法,其特征在于:所述副机架(7)侧面安装有第一激光测距传感器(14)和第二激光测距传感器(15),所述第一激光测距传感器(14)和所述第二激光测距传感器(15)的距离等于所述弧形件(18)的厚度尺寸,分别用于测量所述副机架(7)与已安装的所述弧形件(18)内部侧壁的距离和方向偏移量;后侧的所述底板(6)上安装有第三激光测距传感器(17),前侧的所述底板(6)上安装有第四激光测距传感器(18),分别用于测量所述底板(6)与所述弧形件(18)底部开口侧面的距离,从而确定所述主机架(1)相对已安装的所述弧形件(18)的前后相对位置。
3.根据权利要求1所述的一种隧道弧形件狭小空间自动步进行走装置的控制方法,其特征在于:所述主支腿油缸(4)、所述副支腿油缸(10)、所述步进油缸(11)和所述横移油缸(5)上均安装有位移传感器,用于实时反馈各油缸的位移量。