[實用新型]一種盾構掘進機液壓推進系統

有效

• 申請號: 201822071388.0
• 申請日: 2018-12-11
• 公開（公告）號: CN209586823U
• 公開（公告）日: 2019-11-05
• 發明（設計）人: 臧發業;王保平;李龍敬;尹修杰
• 申請（專利權）人: 山東交通學院
• 主分類號: F15B11/17
• 分類號: F15B11/17;F15B13/02;F15B13/06;E21D9/06
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

一種盾構掘進機液壓推進系統主要由若干個分區推進系統構成，各分區推進系統包括若干個結構相同的液壓回路，每個液壓回路由伺服電機、定量泵、液壓油缸、安全閥和單向閥等組成，液壓回路采用伺服電機與定量泵直接驅動推進液壓油缸的容積調速系統，不僅能量損失小，節能顯著，各液壓回路相互獨立，液壓油缸既可獨立控制，又能協調控制，增加了系統控制的靈活性，通過設計控制電路，易于實現液壓油缸的同步推進；且可根據掘進施工過程中土質地層變化控制液壓油缸工作數量，當遇到硬質巖層時，多個液壓油缸同時工作，當遇到軟質土層時，可減少同時工作的液壓油缸數量，從而減少液壓系統的能量消耗。

技術領域

本實用新型涉及一種盾構掘進機液壓推進系統，屬液壓傳動技術領域。

背景技術

盾構掘進機是一種專用于地下隧道工程施工的集機、電、液等技術于一體，是一種典型的多系統復雜機電液集成裝備，能夠實現隧道開挖的機械化、自動化。盾構掘進機的液壓推進系統為盾構前進提供推動力，通常由沿盾構周向分布的一定數量液壓缸來完成，要求推進系統不僅能實現多缸精確同步推進，且各分組液壓缸可單獨控制以滿足曲線掘進、糾偏和管片拼裝時的單獨回退等要求，同時推進系統的壓力和流量必須實時連續可調，確保合理的推進力和速度，維持掘進過程土壓平衡。

盾構推進是一種典型的大功率、大負載工況，推進系統的裝機功率很大，能耗很高。現有推進液壓系統采用閥控方式，不僅節流損失大，而且損失能量變為熱能使掘進工況惡化。同時，由于盾構斷面上不同位置所承受的負載不同( 特別是在糾偏和曲線掘進時)導致各液壓缸必須從油源獲得各自所需壓力油，而油源卻始終以最高壓力向系統供油，使得工作壓力較低的液壓缸與油源之間產生了很大的能量損失，最終造成系統整體效率降低，不僅浪費了能量、影響了設備壽命，而且惡化了施工環境，帶來諸多不利因素。另外，掘進施工過程中土質地層及其水土壓力的復雜多變性，當遇到硬質巖層時，要求推進力大，需要多個液壓缸同時工作；當遇到軟質土層時，要求推進力小，可減少同時工作的液壓缸數量，從而減少液壓系統的能量消耗。因此，如何在確保推進系統正確高效完成掘進任務的情況下，實現液壓推進系統的節能控制是盾構掘進中的一個關鍵技術問題。

發明內容

本實用新型的目的在于克服背景技術中盾構掘進機推進過程中存在的問題兼顧滿足盾構掘進機施工要求，提供一種采用采用伺服電機和定量泵驅動的直驅式容積調速的節能型盾構推進液壓系統，該液壓系統結構簡單，便于安裝，可大幅降低系統能量損失，非常適合盾構掘進機推進系統控制。

本實用新型解決其技術問題所采取的技術方案：

一種盾構掘進機液壓推進系統包括若干個分區推進系統，各分區推進系統包括若干個結構相同的液壓回路，每個液壓回路均為獨立的液壓回路，每個液壓回路包括伺服電機、定量泵、第一單向閥、第二單向閥、液壓油缸、安全閥、第三單向閥、第四單向閥、油箱等；伺服電機的輸出軸與定量泵的輸入軸剛性聯接，定量泵的左端油口通過管路分別與液壓油缸的無桿腔、第二單向閥的進油口及第一單向閥的出油口相連，定量泵右端油口分別與液壓油缸的有桿腔、第三單向閥的進油口及第四單向閥的出油口相連；第二單向閥的出油口與安全閥的進油口相連；安全閥的出油口分別與第三單向閥的出油口、第一單向閥的進油口、第四單向閥的進油口及油箱相連；各液壓回路采用伺服電機與定量泵直接驅動推進液壓油缸的容積調速系統。

所述的一種盾構掘進機液壓推進系統設置了四個分區。

本實用新型與現有技術相比，所產生的有益效果是：

推進系統各分區及各分區內部的液壓回路相互獨立，因此，推進系統液壓油缸既可獨立控制，又能協調控制，增加了系統控制的靈活性；各液壓回路采用伺服電機與定量泵直接驅動推進液壓油缸的容積調速系統，不僅能量損失小，節能顯著，而且通過設計控制電路，易于實現液壓油缸的同步推進；可根據掘進施工過程中土質地層變化控制液壓油缸工作數量，當遇到硬質巖層時，多個液壓油缸同時工作，當遇到軟質土層時，可減少同時工作的液壓油缸數量，從而減少液壓系統的能量消耗。

附圖說明