[發明專利]一種掘進機推進系統及其控制方法

有效

• 申請號: 202110305852.1
• 申請日: 2021-03-23
• 公開（公告）號: CN112943733B
• 公開（公告）日: 2022-08-30
• 發明（設計）人: 鄭博;周小磊;馬志勇;蔡留金;杜旭峰;詹晨菲;羅恒星;李太運;朱雷;魯亞明;張克良
• 申請（專利權）人: 中鐵工程裝備集團有限公司
• 主分類號: F15B13/06
• 分類號: F15B13/06;F15B13/08;F15B11/16;F15B21/02;E21D9/093
• 代理公司: 鄭州優盾知識產權代理有限公司 41125
• 代理人: 張彬

1.一種掘進機推進系統，包括推進泵源，推進泵源通過控制閥組連接推進油缸（18），其特征在于：所述控制閥組包括推進控制閥組（7）、糾滾控制閥組、定值糾滾閥組，所述推進油缸（18）成對設置，每對推進油缸包括相鄰的奇數缸和偶數缸，成對的推進油缸通過各自的推進控制閥組（7）與推進泵源和回油端相連、通過糾滾控制閥組與推進泵源相連，所述定值糾滾閥組設置在回油端上；

所述推進控制閥組（7）包括分別連接在推進泵源與奇數缸之間、推進泵源與偶數缸之間的推進比例調速閥（10）、電磁換向閥（11）、平衡閥（17），推進比例調速閥（10）與奇數缸之間、與偶數缸之間的油路上均設置有與推進泵源和回油端相連的比例減壓閥（8），比例減壓閥（8）與推進油缸（18）之間設置有單向閥（9），電磁換向閥（11）與奇數缸的有桿腔之間的油路、與偶數缸的有桿腔之間的油路上均設置有與回油端相連的有桿腔溢流閥（15），電磁換向閥（11）與奇數缸的無桿腔之間的油路、與偶數缸的無桿腔之間的油路均設置有與回油端相連的無桿腔溢流閥（16）；

所述糾滾控制閥組包括連接在推進泵源與推進油缸（18）的無桿腔之間的糾滾油路（P2），糾滾油路（P2）上設置有電磁球閥（20）和糾滾比例調速閥（19），糾滾比例調速閥（19）與奇數缸的無桿腔之間設置有奇數缸糾滾開關閥（14）、與偶數缸的無桿腔之間設置有偶數缸糾滾開關閥（13）；

所述定值糾滾閥組包括與推進油缸（18）的無桿腔相連的調速閥（5），與奇數缸相連的調速閥（5）通過奇數缸旁通回油油路（L1）與回油端相連，與偶數缸相連的調速閥（5）通過偶數缸旁通回油油路（L2）與回油端相連，奇數缸旁通回油油路（L1）上設置有奇數缸旁通回油單向閥（12），偶數缸旁通回油油路（L2）上設置有偶數缸旁通回油單向閥（6）。

2.根據權利要求1所述的掘進機推進系統，其特征在于：所述推進控制閥組（7）上設置有推進油源油路（P1）和回油油路（T），所述推進比例調速閥（10）通過推進油源油路（P1）與推進泵源相連，所述比例減壓閥（8）通過推進油源油路（P1）與推進泵源相連、通過回油油路（T）與回油端相連，無桿腔溢流閥（16）和有桿腔溢流閥（15）均通過回油油路（T）與回油端相連。

3.根據權利要求1或2所述的掘進機推進系統，其特征在于：所述推進泵源包括變量泵（1），變量泵（1）連接有電比例遠程壓力控制模塊（2），電比例遠程壓力控制模塊（2）連接有比例溢流閥（4）和壓力傳感器（3），比例溢流閥（4）和壓力傳感器（3）與PLC相連。

4.根據權利要求3所述的掘進機推進系統，其特征在于：所述推進油缸（18）為單缸或雙缸一組或三缸一組。

5.根據權利要求1-4任一項所述的掘進機推進系統的控制方法，其特征在于：包括速度控制模式、壓力控制模式、低壓換步模式、獨立旁通糾滾控制模式、定值糾滾模式；

所述速度控制模式：控制推進泵源的壓力油被泵送至每個推進控制閥組（7）的推進油源油路（P1），壓力油通過推進比例調速閥（10）、推進電磁換向閥（11）、平衡閥（17）進入推進油缸（18）的無桿腔，每根推進油缸（18）的推進速度通過PLC控制比例放大器輸出給比例調速閥（10），通過給定奇數缸、偶數缸的推進比例調速閥（10）不同的電流值，使得奇數缸、偶數缸產生速度差，進而形成壓力差，為掘進機掘進提供反扭矩，實現速度控制模式下糾滾；

所述壓力控制模式：控制推進泵源的壓力油被泵送至每個推進控制閥組（7）的推進油源油路（P1），壓力油通過比例減壓閥（8）、單向閥（9）、電磁換向閥（11）、平衡閥（17）進入推進油缸（18）無桿腔，通過PLC控制比例放大器輸出給進比例減壓閥（8）的PWM信號對各推進油缸（18）的壓力大小進行控制。