[實用新型]一種抗流量飽和的分區控制節能型盾構推進液壓系統

有效

• 申請號: 201320348494.3
• 申請日: 2013-06-18
• 公開（公告）號: CN203383824U
• 公開（公告）日: 2014-01-08
• 發明（設計）人: 龔國芳;彭雄斌;吳偉強;楊華勇;劉毅;王林濤
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: E21D9/093
• 分類號: E21D9/093;F15B11/22
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 張法高

技術領域

本實用新型涉及流體壓力執行機構，尤其涉及一種抗流量飽和的分區控制節能型盾構推進液壓系統。

背景技術

盾構掘進機是一種專用于地下隧道工程施工的現代化高科技掘進裝備，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。隨著科技發展和社會進步，盾構掘進將逐步取代傳統方法。

盾構掘進機的推進系統為盾構前進提供推進力，承擔著盾構掘進的核心任務。土質地層及其水土壓力的復雜多邊形，以及盾構前方存在的種種不可預見因素，對推進系統的輸出推力和速度提出了很高的控制要求。同時，盾構掘進也是一種典型的大功率、大負載工況，因此其裝機功率巨大。在能耗如此大的系統中，工作效率對系統性能而言是一個非常重要的影響因素。

在傳統盾構掘進機中，通常推進系統將沿盾構周向分布的液壓缸實施分區，采用液壓閥對統一油源進行壓力流量調控來實現控制目標。而在實際掘進過程中，由于周向上各個分區所承受的負載不同，油源必須根據最高負載分區來供油，造成其他分區效率低下。最終造成系統整體效率降低，不僅浪費能量、影響設備壽命，而且惡化了施工環境，帶來諸多不利因素。CN101408107B公布了一種采用分區控制的節能型盾構推進液壓系統，針對統一油源閥控的傳統方法，提出了分區控制，各分區單獨供油的方法，實現了整體效率的提高。但是對于分區內部各液壓缸工作不同步、效率低下的問題，沒有提出相應的解決方案。

發明內容

為了克服現有的盾構施工過程中存在的問題兼顧滿足盾構施工的要求，本實用新型的目的在于提供了一種抗流量飽和的分區控制節能型盾構推進液壓系統，既可以解決推進力與推進速度的實時聯系控制，增加推進系統協調控制的靈活性，同時也解決了推進系統中分區間和分區內液壓缸工作效率低的問題。

本實用新型解決技術問題所采用的技術方案是：

抗流量飽和的分區控制節能型盾構推進液壓系統包括分區油源和并聯放置的4個均勻分布分區內液壓缸，分區油源包括：電動機、變量泵、變量缸、兩位三通比例換向閥、安全閥、兩位兩通換向閥、比例流量閥、比例溢流閥、進油管、回油管、補償壓力油管和油箱；每個分區內液壓缸包括：可變節流口、壓力補償器、單向閥、三位四通換向閥、液壓缸；分區油源與其中一個分區內液壓缸的連接關系為：電動機與變量泵剛性連接，變量泵的吸油口與油箱連通；變量泵的出油口與變量缸的第二油口、安全閥的進油口、兩位兩通換向閥的第一油口、比例流量閥的進油口相連，變量缸的第一油口與二位三通比例換向閥的第一油口相連，二位三通比例換向閥的第二油口與油箱相連，二位三通比例換向閥的第三油口與補償油管相連，安全閥的回油口與油箱相連，兩位兩通換向閥的第二油口、比例流量閥的回油口、比例溢流閥的進油口、可變節流口的進油口與進油管相連，可變節流口的回油口、壓力補償器的進油口與壓力補償器的無彈簧腔相連，壓力補償器的回油口、單向閥的進油口與三位四通換向閥的第一油口相連，壓力補償器的有彈簧腔、單向閥的回油口與補償壓力管相連，三位四通換向閥的第二油口與液壓缸的第一油口相連，三位四通換向閥的第三油口與液壓缸的第二油口相連，三位四通換向閥的第四油口與回油管相連，回油管與油箱相連，其它三個分區內液壓缸與分區油源的連接關系同上。

本實用新型與背景技術相比，具有的有益效果是：

1）分區間協調控制，增加系統靈活性。

2）分區內有單獨油源，根據區內最高負載液壓缸，實時調整分區內油源壓力和流量，實現分區壓力自適應。同時，區內某一液壓缸在外界干擾產生壓力或流量變化時，區內其他液壓缸將自發進行相應的流量壓力調整，使推進系統各液壓缸都處于最佳工作狀態，減少能量損失。

附圖說明

圖1是抗流量飽和的分區控制節能型盾構推進液壓系統結構示意圖；

圖2是采用本實用新型中所述系統的盾構推進液壓缸分區示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對本實用新型進一步說明。