[發(fā)明專利]一種支撐軸力數(shù)控液壓裝置及變頻控制方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710159368.6
• 申請(qǐng)日: 2017-03-17
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN106640825B
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-04-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王琛;姚鴻梁;宋爽
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海同禾土木工程科技有限公司
• 主分類號(hào): F15B13/02
• 分類號(hào): F15B13/02;F15B21/08;F15B21/041
• 代理公司: 上海天協(xié)和誠(chéng)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所 31216
• 代理人: 張恒康

本發(fā)明涉及一種支撐軸力數(shù)控液壓裝置及變頻控制方法。涉及基坑開(kāi)挖時(shí)對(duì)基坑側(cè)壁進(jìn)行支護(hù)的一種數(shù)控液壓技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明提出的數(shù)控液壓裝置將電控柜與泵站柜合二為一，解決了傳統(tǒng)數(shù)控泵站油箱與電控柜分離，占地多且體積大的缺點(diǎn)。本發(fā)明提出的支撐軸力伺服系統(tǒng)采用變頻技術(shù)進(jìn)行控載，解決了傳統(tǒng)液壓技術(shù)由于使用電磁比例溢流閥導(dǎo)致系統(tǒng)易失效的問(wèn)題，是對(duì)各根鋼支撐的壓力通過(guò)多根分時(shí)控制的方法進(jìn)行調(diào)整。其液壓系統(tǒng)通過(guò)變頻器控制電機(jī)的轉(zhuǎn)速來(lái)調(diào)節(jié)液壓泵直接給出系統(tǒng)設(shè)定的精確軸力，通過(guò)液控單向閥來(lái)提高系統(tǒng)可靠性，降低了系統(tǒng)損壞的風(fēng)險(xiǎn)，可以在基坑支護(hù)工程中發(fā)揮很好的基坑側(cè)壁位移控制作用。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及基坑開(kāi)挖時(shí)對(duì)基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行支護(hù)的一種數(shù)控液壓技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種支撐軸力數(shù)控液壓裝置及其變頻控制方法。

背景技術(shù)

目前較多的支撐軸力伺服系統(tǒng)，其液壓部分均采用電磁比例溢流閥對(duì)支撐軸力進(jìn)行調(diào)節(jié)，并僅通過(guò)機(jī)械鎖來(lái)做為系統(tǒng)可靠性的保證。工作原理是液壓泵不斷輸出油液，多余油液通過(guò)比例溢流閥重回油箱。比例溢流閥是一種對(duì)油品質(zhì)量要求很高的精密液壓閥門，但在施工過(guò)程中需要經(jīng)常進(jìn)行鋼支撐伺服端頭的更換，泥漿雜質(zhì)易于混入液壓系統(tǒng)，造成比例溢流閥的損壞率較高。同時(shí)電磁比例溢流閥必須帶電作業(yè)，系統(tǒng)斷電后也會(huì)造成鋼支撐失壓。

為了解決上述問(wèn)題，大多數(shù)軸力伺服系統(tǒng)通過(guò)增加機(jī)械鎖來(lái)避免比例溢流閥失效而導(dǎo)致軸力突然下降的風(fēng)險(xiǎn)。然而，機(jī)械鎖在使用過(guò)程中存在一定的問(wèn)題：在基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)水平作用力增大的情況下，千斤頂活塞桿回縮，機(jī)械鎖鎖緊，此時(shí)，圍護(hù)結(jié)構(gòu)的壓力由液壓系統(tǒng)工作壓力與機(jī)械鎖支撐力共同承擔(dān)，而系統(tǒng)監(jiān)測(cè)到的壓力僅僅是液壓壓力，機(jī)械鎖承擔(dān)的力無(wú)法測(cè)得，所以無(wú)法得到圍護(hù)結(jié)構(gòu)的真實(shí)壓力，難以準(zhǔn)確指導(dǎo)伺服系統(tǒng)的支撐工作。并且，當(dāng)圍護(hù)結(jié)構(gòu)水平作用力增大到到一定值時(shí)，其將受鋼支撐沖切而破壞。因此，有必要采用新的支護(hù)體系，以提高系統(tǒng)的可靠性。

目前支撐軸力伺服系統(tǒng)的數(shù)控泵站大都是由一個(gè)電控柜和一個(gè)泵站柜共同組合進(jìn)行工作的，并且一個(gè)組合通常可以控制4根鋼支撐，如此一來(lái)，在施工現(xiàn)場(chǎng)上就出現(xiàn)較多的組合控制柜，控制每4根鋼支撐就要在基坑邊上放置兩臺(tái)控制柜，占用了施工場(chǎng)地很大的空間，并且裝置本身過(guò)于繁瑣笨重，也給移動(dòng)和運(yùn)輸帶來(lái)不便。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種支撐軸力數(shù)控液壓裝置及其變頻控制方法，主要解決支撐軸力伺服系統(tǒng)采用溢流閥易損壞從而導(dǎo)致系統(tǒng)失效的技術(shù)問(wèn)題。

本發(fā)明的思路是不再使用電磁比例溢流閥，而是通過(guò)變頻器控制電機(jī)的轉(zhuǎn)速直接調(diào)整液壓泵輸出的油液流量，從而降低了系統(tǒng)失效的概率；本發(fā)明使用液控單向閥來(lái)保證液壓系統(tǒng)的安全。

本發(fā)明提出的支撐軸力伺服系統(tǒng)的數(shù)控泵站，是將傳統(tǒng)電控柜與泵站柜兩個(gè)控制柜合二為一，并且每一個(gè)數(shù)控泵站可以控制8根鋼支撐，大大提高了施工場(chǎng)地的空間利用。

為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明是采用這樣的技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的：一種支撐軸力數(shù)控液壓控制裝置，包括機(jī)柜，機(jī)柜底部設(shè)有油箱，其特征是油箱上設(shè)有油缸接口，油缸接口經(jīng)管路接液壓柱塞泵，在該管路上安裝有過(guò)濾器，液壓柱塞泵連接三相異步電機(jī)，三相異步電機(jī)上裝有變頻器，變頻器驅(qū)動(dòng)三相異步電機(jī)拖動(dòng)液壓柱塞泵，液壓柱塞泵依照電機(jī)轉(zhuǎn)速的不同輸出不同流量的液壓油。液壓柱塞泵裝有直動(dòng)插入式溢流閥，液壓柱塞泵輸出的壓力是通過(guò)直動(dòng)插入式溢流閥的調(diào)節(jié)決定的。液壓柱塞泵通過(guò)管路連接二位四通電磁換向閥、三位四通電磁換向閥、疊加式液控單向閥及雙作用千斤頂，并形成回路，液壓柱塞泵出口液壓源經(jīng)過(guò)二位四通電磁換向閥、三位四通電磁換向閥、疊加式液控單向閥到雙作用千斤頂，雙作用千斤頂排出的液壓油經(jīng)三位四通電磁換向閥、二位四通電磁換向閥，回到油箱。為保障系統(tǒng)的可靠精確運(yùn)行，在液壓柱塞泵的出口端設(shè)置高精度系統(tǒng)壓力傳感器，監(jiān)測(cè)液壓柱塞泵出口壓力。雙作用千斤頂下腔設(shè)有高精度端口工作壓力傳感器和壓力表，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)雙作用千斤頂壓力的大小。所述的三位四通電磁換向閥、疊加式液控單向閥與雙作用千斤頂回路構(gòu)成一個(gè)加載與卸載油路。其中加載、卸載功能的實(shí)現(xiàn)取決于閥門的工作機(jī)能位置。二位四通換向閥引出若干個(gè)加載與卸載油路。