[實用新型]一種采用馬達串并聯混合驅動的盾構刀盤液壓系統

無效

• 申請號: 200820167913.2
• 申請日: 2008-11-11
• 公開（公告）號: CN201288568Y
• 公開（公告）日: 2009-08-12
• 發明（設計）人: 楊華勇;施虎;龔國芳;劉峰
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: E21D9/093
• 分類號: E21D9/093;F15B11/16;F15B11/02;F15B13/06
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司
• 代理人: 林懷禹

技術領域

本實用新型涉及流體壓力執行機構，尤其涉及一種采用馬達串并聯混合驅動的盾構刀盤液壓系統。

背景技術

盾構掘進機是一種專用于地下隧道開挖工程施工的大型掘進裝備。與傳統的施工方法相比，盾構法具有施工安全、快速、工程質量高、地面擾動小、勞動強度低等許多優點。由于采用子先進的開挖面穩定技術，盾構掘進尤其在各種地質條件復雜多變和施工環境惡劣的隧道工程建設中顯出了獨特的優勢。隨著科技發展和社會進步，盾構掘進將逐步取代傳統方法。

刀盤驅動系統是盾構掘進機的重要組成部分，驅動刀盤轉動切削盾構前方的土體。刀盤驅動系統是一種典型的大功率、多執行器系統。由于在掘進過程中地質條件復雜多變，刀盤驅動系統必須滿足從軟土到硬巖各種地層掘進的需要，轉速變化范圍很大。傳統多馬達并聯系統的驅動轉速在很大程度上受到液壓泵排量的限制，調速范圍十分有限。因而，為增強掘進機的地層適應性，刀盤驅動系統液壓源的設計流量往往須留有很大的裕量，而采用大排量液壓泵系統在低轉速工況下效率會明顯降低，造成很大的浪費。

發明內容

為了滿足盾構刀盤驅動對復雜地層適應性的要求，本實用新型的目的在于提供一種采用馬達串并聯混合驅動的盾構刀盤液壓系統。刀盤驅動液壓馬達采用串聯和并聯混合連接的方式，在低轉速工況下馬達并聯，高轉速工況下馬達串聯，使得刀盤驅動系統采用較小排量液壓泵供油即能實現不同地質條件掘進的要求，同時配合馬達和泵的變量控制機構，系統能實現大范圍無級調速。

本實用新型解決技術問題所采用的技術方案是：

電機經聯軸器與雙向變量泵剛性連接；雙向變量泵的一端油口分別與第一、第二、第三、第四、第五和第六二位二通換向閥的進油口相連，雙向變量泵的另一端油口分別與第一、第二、第三、第四和第五二位三通換向閥的第一油口相連；第一、第二、第三、第四、第五和第六二位二通換向閥的出油口分別與各自的第一、第二、第三、第四、第五和第六液壓馬達的一端油口相連；第一、第二、第三、第四和第五液壓馬達的另一端油口分別與各自的第一、第二、第三、第四和第五二位三通換向閥第二油口相連，第六液壓馬達的另一端油口與雙向變量泵的另一端油口連接；第一、第二、第三、第四和第五二位三通換向閥的第三油口與各自的第二、第三、第四、第五和第六液壓馬達的一端油口相連；梭閥的兩端進油口分別與變量泵兩端油口連接，梭閥的出油口與壓力傳感器連接；補油泵的軸與電機連接；補油泵吸油口連接油箱，補油泵的出油口與溢流閥進油口及第一、第二補油單向閥的進油口相連；溢流閥出油口與油箱連接；第一、第二補油單向閥的出油口分別與雙向變量泵兩端油口相連；安全閥進油口與第一、第二限壓單向閥出油口相連，安全閥出油口與溢流閥進油口相連；第一、第二限壓單向閥進油口分別與雙向變量泵兩端油口相連；

本實用新型具有的有益效果是：

液壓系統采用閉式回路，結構簡單，占用空間小，這對于地下施工的盾構掘進而言具有一定的實用價值。刀盤驅動液壓馬達可以根據地質條件進行串聯和并聯連接方式的切換，使系統工況適應各種不同地質條件，從而降低了液壓動力油源系統的整體規模，更大限度地滿足盾構掘進對刀盤驅動性能的要求。

由于采用了液壓馬達串并聯混合驅動的方式，拓寬了刀盤調速范圍，能夠有效減小動力油源中液壓泵的排量，且由于閉式系統油源體積小，結構緊湊，可降低系統成本。

附圖說明

附圖是本實用新型的一個具體實施例的結構原理示意圖。

圖中：1.電機，2.雙向變量泵，3.1、3.2.限壓單向閥，4.1.安全閥，4.2.溢流閥，5.1、5.2.補油單向閥，6.電機，7.補油泵，8.油箱，9.1、9.2、9.3、9.4、9.5、9.6.二位二通換向閥，10.1、10.2、10.3、10.4、10.5.二位三通換向閥，11.1、11.2、11.3、11.4、11.5、11.6.液壓馬達，12.壓力傳感器，13.梭閥，14、15、16.1、16.2、16.3、16.4、16.5、16.6、17.1、17.2、17.3、17.4、17.5、17.6、18.1、18.2、18.3、18.4、18.5、18.6、19.1、19.2、19.3、19.4、19.5、20.1、20.2、20.3、20.4、20.5、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33為管路。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對本實用新型作進一步說明。