[發明專利]管片拼裝提升運動快速同步液壓系統

有效

• 申請號: 201310007198.1
• 申請日: 2013-01-09
• 公開（公告）號: CN103047206A
• 公開（公告）日: 2013-04-17
• 發明（設計）人: 龔國芳;楊旭;楊華勇;王林濤;彭雄斌
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: F15B11/22
• 分類號: F15B11/22;E21D11/40
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 林懷禹

技術領域

本發明涉及一種盾構管片拼裝提升運動液壓系統，尤其涉及一種可實現提升缸高度同步與管片高速升降的盾構管片拼裝提升運動快速同步液壓系統。

背景技術

管片拼裝機是盾構裝備系統的關鍵子系統之一，它是在盾構推進一環后將混凝土管片拼裝成隧道襯砌，用于穩定開挖的隧道，并為盾構推進提供支撐點，管片拼裝質量的好壞直接關系到隧道施工質量，同時也影響到盾構推進過程中姿態的調整。管片在砌成環形內壁過程中，需要由底部移至隧道內壁特定位置處且需在拼砌過程中多次微調，因此管片拼裝機一般能實現六個自由度的無干涉拼裝動作。管片拼裝機一般包括回轉機構、提升機構、水平機構、擺動機構和姿態機構，來實現管片的六自由度操作。

提升機構主要完成管片的徑向定位，在管片拼裝過程中，提升液壓缸需要在多個特定角度進行伸縮，傳統的液壓系統一般由變量泵供油，比例方向閥控制兩個并聯的提升液壓缸，兩個提升液壓缸在裝配上存在一定的平行度誤差，以及提升工況的變動性，造成兩個提升液壓缸的負載不同，引起兩個提升液壓缸的伸縮量的不同，不同的伸縮量會造成管片的姿態誤差甚至提升機構的變形；且提升液壓缸有桿腔與無桿腔有效作用面積不同，造成提升液壓缸的伸縮控制性能具有較大差異，液壓缸伸出速度低于縮回速度，引起拼裝速度下降。

發明內容

為了克服現有盾構管片拼裝提升運動液壓系統對同步性沒有控制措施和拼裝速度慢的不足，本發明的目的在于提供一種盾構管片拼裝提升運動快速同步液壓系統，該系統不僅可以實現提升缸的高度同步而且可以實現管片的高速升降。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：

本發明包括調速閥、分流閥、油箱、四通伺服方向閥、同步控制器、2個結構相同的提升液壓支路；調速閥的進油口與系統主油路相連，調速閥的出油口、分流閥的2P油口和四通伺服方向閥的4P油口相連，分流閥的2A油口、四通伺服方向閥的4A油口和一個提升液壓支路的進油口相連，分流閥的2B油口、四通伺服方向閥的4B油口和另一個提升液壓支路的進油口相連，四通伺服方向閥的4T油口與油箱相連，四通伺服方向閥的信號輸入端與同步控制器的信號輸出端相連，同步控制器的一個信號輸入端與一個提升液壓支路的位移傳感器信號輸出端相連，同步控制器的另一個信號輸入端與另一個提升液壓支路的位移傳感器信號輸出端相連。

所述的結構相同的提升液壓支路，均包括無桿腔側平衡閥、兩位四通電磁換向閥、有桿腔側平衡閥、提升液壓缸、位移傳感器；無桿腔側平衡閥的控制油口、分流閥的2A油口、四通伺服方向閥的4A油口、兩位四通電磁換向閥的7A油口、有桿腔側平衡閥的控制油口和有桿腔側平衡閥的進油口相連，無桿腔側平衡閥的進油口與油箱相連，無桿腔側平衡閥的出油口與兩位四通電磁換向閥的7B油口相連，兩位四通電磁換向閥的7P油口與提升液壓缸的無桿腔相連，兩位四通電磁換向閥的7T油口與油箱相連，有桿腔側平衡閥的出油口與提升液壓缸的有桿腔相連，提升液壓缸與位移傳感器固連，位移傳感器的信號輸出端與同步控制器的一個信號輸入端相連。

所述的提升液壓缸，無桿腔有效作用面積與有桿腔有效作用面積之比為2比1。

本發明具有的有益效果是：?

在盾構管片升降過程中，通過分流閥進行流量的平均分配，實現提升液壓缸的低精度同步，同時同步控制器不斷檢測兩個提升液壓缸的位移，并通過四通伺服方向閥調整兩個提升液壓缸的輸入流量，補償兩個提升液壓缸的位置偏差，實現高精度同步；在提升液壓缸伸出過程中，通過兩位四通電磁換向閥將提升液壓缸切換至差動模式，提高了伸出速度。

附圖說明

圖1是本發明的液壓系統原理圖。

圖中：1、調速閥，2、分流閥，3、油箱，4、四通伺服方向閥，5、同步控制器，6、無桿腔側平衡閥，7、兩位四通電磁換向閥，8、有桿腔側平衡閥，9、提升液壓缸，10、位移傳感器。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對本發明進一步說明。