專利名稱：一種盾構(gòu)推進(jìn)系統(tǒng)突變載荷快速響應(yīng)液控直調(diào)機(jī)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及流體壓力控制機(jī)構(gòu)，尤其是涉及一種盾構(gòu)推進(jìn)系統(tǒng)突變載 荷快速響應(yīng)液控直調(diào)機(jī)構(gòu)。
背景技術(shù)：
推進(jìn)系統(tǒng)是盾構(gòu)掘進(jìn)機(jī)的重要組成部分。盾構(gòu)掘進(jìn)過程中遇到的地質(zhì)情況 復(fù)雜多變，因而推進(jìn)系統(tǒng)承受的負(fù)載也變化多端，不確定性很大。推進(jìn)系統(tǒng)的 執(zhí)行機(jī)構(gòu)為沿盾構(gòu)斷面周向分布的成組液壓缸，因此，推進(jìn)液壓系統(tǒng)對突變載 荷的適應(yīng)能力成為盾構(gòu)正?？煽烤蜻M(jìn)的重要保證。
由于盾構(gòu)推進(jìn)液壓系統(tǒng)的控制閥塊安裝位置通常離液壓缸進(jìn)油口較遠(yuǎn)，兩 者之間通過高壓軟管連接。因此，當(dāng)采用普通溢流閥作安全保護(hù)時，溢流閥裝 在閥塊上，系統(tǒng)響應(yīng)的快速性很難得到保證。此外，在遇到突變載荷的情況下， 不僅要保護(hù)液壓系統(tǒng)承受安全壓力，還要保證安全閥開啟之后液壓缸工作腔壓 力不能降低至正常工作壓力之下，以維持開挖面的穩(wěn)定。 發(fā)明內(nèi)容
本實用新型的目的在于提供一種盾構(gòu)推進(jìn)系統(tǒng)突變載荷快速響應(yīng)液控直調(diào) 機(jī)構(gòu)，既能實現(xiàn)對復(fù)雜地質(zhì)工況下掘進(jìn)突變載荷的快速響應(yīng)，同時又能可靠保 壓，維持開挖面穩(wěn)定。
本實用新型所采用的技術(shù)方案是
本實用新型在閥體內(nèi)分別裝有錐閥芯、滑閥芯和圓錐閥芯，錐閥芯上端裝 有第一彈簧，滑閥芯上端裝有第二彈簧，兩個彈簧用蓋板壓緊；閥體上開有進(jìn) 油口P、第一卸油口T1、第一控制油口K1、第二控制油口K2、出油口A、第二 卸油口T2和三個孔；；第一卸油口T1與滑閥芯中部油腔相通；錐閥芯上開有第 一孔，錐閥芯下端與第一控制油口K1相連；進(jìn)油口P通過第二孔與球閥芯所在 油腔連通；滑閥芯下端油腔與球閥芯所在油腔連通，滑閥芯上端油腔通過第三 孔與出油口 A連通；第二卸油口 T2通過圓錐閥芯與出油口 A連通。
本實用新型具有的有益效果是
1) 直調(diào)機(jī)構(gòu)液控油直接引自液壓缸工作腔，提高了推進(jìn)液壓系統(tǒng)對突變載 荷的快速響應(yīng)能力。
2) 由于控制液壓油流動方向的滑閥芯一端具有一定錐度，使得系統(tǒng)在暫停推進(jìn)時仍能夠保持工作腔具有一定的壓力，并將液壓缸在原有位置處可靠鎖緊。 3)直調(diào)機(jī)構(gòu)的工作全部采用液壓油控制，去除了電控元件中電氣控制帶來
的不可靠性。特別適合于盾構(gòu)掘進(jìn)機(jī)推進(jìn)液壓系統(tǒng)的工況需要。


附圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
附圖2是本實用新型在盾構(gòu)推進(jìn)液壓系統(tǒng)上的應(yīng)用。 圖中l(wèi).蓋板，2、 14.密封圈，3、 10、 13.彈簧，4、 7、 12.孔，5.錐閥芯， 6.閥體，8.球閥芯，9.滑閥芯，ll.圓錐閥芯，15.直調(diào)機(jī)構(gòu)，16.液壓缸，17.三位
四通換向閥。
具體實施方式

以下結(jié)合附圖和實施例對本實用新型作進(jìn)一步說明。
如附圖l所示，本實用新型的盾構(gòu)推進(jìn)系統(tǒng)突變載荷快速響應(yīng)液控直調(diào)機(jī) 構(gòu)，在閥體6內(nèi)分別裝有錐閥芯5、滑閥芯9和圓錐閥芯11，錐閥芯5上端裝 有第一彈簧3和密封圈2，滑閥芯9上端裝有第二彈簧13和密封圈14，兩個彈 簧3、 13用蓋板1壓緊；閥體6上開有進(jìn)油口P、第一卸油口T1、第一控制油 口K1、第二控制油口K2、出油口A、第二卸油口 T2和三個孔4、 7、 12;，其 中第二控制油口 K2為通過管螺紋旋入閥體6而形成；第一卸油口 Tl與滑閥芯 9中部油腔相通；錐閥芯5上開有第一孔4，錐閥芯5下端與第一控制油口K1 相連；進(jìn)油口P通過第二孔7與球閥芯8所在油腔連通；滑閥芯9下端油腔與 球闊芯8所在油腔連通，滑閥芯9上端油腔通過第三孔12與出油口 A連通；第 二卸油口 T2通過圓錐閥芯11與出油口 A連通。
如附圖2所示，本實用新型液控直調(diào)機(jī)構(gòu)15的油口 P與三位四通換向閥17 的油口A17相連，油口T1、 T2連接溢流回路，油口 A連接液壓缸16無桿腔， 油口 Kl連接液壓缸16無桿腔，油口 K2連接三位四通換向閥17的油口 B17和 液壓缸16有桿腔；三位四通換向閥17的油口 P17和T17分別連接主進(jìn)油路和 油箱。
本實用新型的工作原理如下
如附圖l、附圖2所示，當(dāng)盾構(gòu)向前推進(jìn)時，三位四通換向閥17左邊電磁 鐵得電，工作在左位，主進(jìn)油路高壓油經(jīng)三位四通換向閥17的進(jìn)油口P17、出 油口 A17流至直調(diào)機(jī)構(gòu)15進(jìn)油口 P。 P 口壓力油一部分經(jīng)孔7進(jìn)入球閥芯8所 在油腔內(nèi)，并將球閥芯8推向右邊，壓力油流進(jìn)滑閥芯9下端工作腔抵消壓縮 彈簧13產(chǎn)生的彈力，推動滑閥芯9向上運動。P 口壓力油的另一部分流至滑閥芯9中部工作腔，當(dāng)閥芯向上動作后，壓力油經(jīng)出油口A流出，至液壓缸16無 桿腔推動活塞桿伸出，液壓缸16有桿腔液壓油經(jīng)三位四通換向閥17的出油口 B17、回油口T17回到油箱。正常推進(jìn)時，由于直調(diào)機(jī)構(gòu)15的K1 口引自液壓 缸16無桿腔的控制油作用于錐閥芯5下端的作用力低于上端壓縮彈簧3的彈力， 錐閥芯5不動作，P 口與Tl 口斷開。A 口的壓力油作用于圓錐閥芯11上的力小 于彈簧10的預(yù)壓縮力，A 口與T2 口斷開。
當(dāng)盾構(gòu)推進(jìn)負(fù)載突然變大，直調(diào)機(jī)構(gòu)15的K1 口引自液壓缸16無桿腔的控 制油作用于錐閥芯5下端的力大于上端壓縮彈簧3的彈力，錐閥芯5向上移動， P 口與T1 口通過孔4連通，P 口的高壓油直接從T1 口回到溢流回路。與此同時， A 口的液壓油壓力瞬間變大，作用于圓錐閥芯11上的力大于彈簧10的預(yù)壓縮 力，圓錐閥芯ll向下動作，A口與T2口接通，釋放局部高壓，待A口壓力低 于安全壓力時，彈簧10將圓錐閥芯11壓緊，閥口關(guān)閉。液壓缸16無桿腔的高 壓油通過孔12作用于滑閥芯9上端，滑閥芯9被可靠關(guān)閉，由于閥芯上有錐面， 保證了密封的可靠性。
當(dāng)盾構(gòu)推進(jìn)液壓缸需要回退時，三位四通換向閥17右邊電磁鐵得電，工作 在右位，主進(jìn)油路高壓油經(jīng)三位四通換向閥17的進(jìn)油口P17、出油口B17， 一 部分至直調(diào)機(jī)構(gòu)15第二控制油口 K2并進(jìn)入球閥芯8所在油腔內(nèi)，將球閥芯8 推向左邊，壓力油流進(jìn)滑閥芯9下端工作腔平衡壓縮彈簧13的彈力，推動滑閥 芯9向上運動，閥口打開，另一部分流進(jìn)液壓缸16有桿腔推動活塞桿回退。此 時，由于直調(diào)機(jī)構(gòu)15的K1 口引自液壓缸16無桿腔的控制油作用于錐閥芯5下 端的力低于上端壓縮彈簧3的彈力，錐閥芯5不動作，P口與T1口不連通。液 壓缸16無桿腔內(nèi)油液經(jīng)直調(diào)機(jī)構(gòu)15的A口、滑閥芯9中部工作腔、P口至三 位四通換向閥17的出油口 A17、回油口T17回油箱。
當(dāng)盾構(gòu)暫停推進(jìn)時，三位四通換向閥17全部電磁鐵斷電，閥工作在中位， 直調(diào)機(jī)構(gòu)的P 口和K2 口經(jīng)三位四通換向閥17的回油口 T17與油箱連通，滑閥 芯9下端作用力為零，上端受液壓缸16無桿腔壓力油通過直調(diào)機(jī)構(gòu)15的A 口、 孔12的作用，滑閥芯9關(guān)閉，從而使液壓缸16無桿腔壓力油保壓，保證開挖 面的穩(wěn)定。
權(quán)利要求1、一種盾構(gòu)推進(jìn)系統(tǒng)突變載荷快速響應(yīng)液控直調(diào)機(jī)構(gòu)，其特征在于在閥體(6)內(nèi)分別裝有錐閥芯(5)、滑閥芯(9)和圓錐閥芯(11)，錐閥芯(5)上端裝有第一彈簧(3)，滑閥芯(9)上端裝有第二彈簧(13)，兩個彈簧(3、13)用蓋板(1)壓緊；閥體(6)上開有進(jìn)油口P、第一卸油口T1、第一控制油口K1、第二控制油口K2、出油口A、第二卸油口T2和三個孔(4、7、12)；第一卸油口T1與滑閥芯(9)中部油腔相通；錐閥芯(5)上開有第一孔(4)，錐閥芯(5)下端與第一控制油口K1相連；進(jìn)油口P通過第二孔(7)與球閥芯(8)所在油腔連通；滑閥芯(9)下端油腔與球閥芯(8)所在油腔連通，滑閥芯(9)上端油腔通過第三孔(12)與出油口A連通；第二卸油口T2通過圓錐閥芯(11)與出油口A連通。
專利摘要本實用新型公開了一種盾構(gòu)推進(jìn)系統(tǒng)突變載荷快速響應(yīng)液控直調(diào)機(jī)構(gòu)。包括閥體、用于快速響應(yīng)突變載荷的錐閥芯、具有導(dǎo)通和鎖緊雙重功能的滑閥芯、圓錐閥芯、球閥芯、調(diào)壓彈簧。直調(diào)機(jī)構(gòu)液控油直接引自液壓缸工作腔，提高了推進(jìn)液壓系統(tǒng)對突變載荷的快速響應(yīng)能力。由于控制液壓油流動方向的滑閥芯一端具有一定錐度，使得系統(tǒng)在暫停推進(jìn)時仍能夠保持工作腔具有一定的壓力，并將液壓缸在原有位置處可靠鎖緊。直調(diào)機(jī)構(gòu)的工作全部采用液壓油控制，簡化了盾構(gòu)推進(jìn)電控系統(tǒng)，特別適合于盾構(gòu)掘進(jìn)機(jī)推進(jìn)液壓系統(tǒng)的工況需要。
文檔編號E21D9/093GK201428458SQ20092012123
公開日2010年3月24日 申請日期2009年6月1日 優(yōu)先權(quán)日2009年6月1日
發(fā)明者虎 施, 楊華勇, 慧 汪, 龔國芳 申請人:浙江大學(xué)