專利名稱：一種小型盾構(gòu)機(jī)刀盤驅(qū)動(dòng)開式液壓系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種液壓系統(tǒng)，特別是一種小型盾構(gòu)機(jī)刀盤液壓系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
盾構(gòu)掘進(jìn)機(jī)是一種用于地下隧道工程開挖的復(fù)雜機(jī)電系統(tǒng)，具有開控切削土體、 輸送土碴、拼裝隧道襯砌、測(cè)量導(dǎo)向糾偏等功能。盾構(gòu)掘進(jìn)機(jī)已廣泛用于地鐵、鐵路、公路、 市政、水電隧道工程。具有開挖速度快、質(zhì)量高、人員勞動(dòng)強(qiáng)度小、安全性高、對(duì)地表沉降和 環(huán)境影響小等優(yōu)點(diǎn)，比之傳統(tǒng)的鉆爆法隧道施工具有明顯的優(yōu)勢(shì)，有著良好的綜合效益。推 進(jìn)系統(tǒng)承擔(dān)著整個(gè)盾構(gòu)機(jī)械的頂進(jìn)任務(wù)，要求完成盾構(gòu)掘進(jìn)機(jī)的轉(zhuǎn)彎、曲線行進(jìn)、姿態(tài)控 制、糾偏以及同步運(yùn)動(dòng)，使得盾構(gòu)掘進(jìn)機(jī)能沿著事先設(shè)定好的路線前進(jìn)，是盾構(gòu)機(jī)的關(guān)鍵系 統(tǒng)之一；考慮到盾構(gòu)掘進(jìn)機(jī)具有大功率、變負(fù)載和動(dòng)力遠(yuǎn)距離傳遞及控制特點(diǎn)，其推進(jìn)系統(tǒng) 都采用液壓系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)動(dòng)力的傳遞、分配及控制。在盾構(gòu)機(jī)中，采用推進(jìn)液壓缸分區(qū)域控制 可以進(jìn)行盾構(gòu)掘進(jìn)方向控制和糾偏，在系統(tǒng)中，對(duì)于每個(gè)獨(dú)立分區(qū)都分別設(shè)置有一個(gè)壓力 傳感器和一個(gè)液壓缸內(nèi)置式的位移傳感器實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)各區(qū)的推進(jìn)壓力及唯一，采用比例減壓 閥進(jìn)行分區(qū)控制以調(diào)整盾構(gòu)掘進(jìn)機(jī)的各區(qū)的推進(jìn)速度和推進(jìn)壓力，從而提高系統(tǒng)的控制精 度；傳統(tǒng)的液壓系統(tǒng)在盾構(gòu)推進(jìn)工況下常規(guī)壓力控制會(huì)引起流量的劇烈波動(dòng)，常規(guī)流量控 制又會(huì)引起系統(tǒng)壓力的波動(dòng)，在不同工況難以滿足動(dòng)態(tài)負(fù)載的工作需要。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的發(fā)明目的在于針對(duì)上述存在的問題，提供一種能適用于盾構(gòu)刀盤 正常掘進(jìn)和脫困兩種工況動(dòng)態(tài)負(fù)載的小型盾構(gòu)機(jī)刀盤驅(qū)動(dòng)開式液壓系統(tǒng)。本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是這樣的一種小型盾構(gòu)機(jī)刀盤驅(qū)動(dòng)開式液壓系統(tǒng)， 包括油箱，以及輸入端與油箱相連的變量柱塞泵，變量柱塞泵輸出端與高壓油濾相連，高壓 油濾的輸出端與兩個(gè)電磁換向閥并連，其中一個(gè)電磁換向閥與變量馬達(dá)的油缸輸入端相 連，變量馬達(dá)的油缸輸出端與變量柱塞泵的輸入端相連；另一個(gè)電磁換向閥與直動(dòng)式溢流 閥相連，直動(dòng)式溢流閥與散熱器相連，散熱器與變量柱塞泵的輸入端相連。綜上所述，由于采用了上述技術(shù)方案，本實(shí)用新型的有益效果是通過改變變量柱 塞泵和變量馬達(dá)的排量來調(diào)節(jié)輸出速度、通過采用開式液壓回路并設(shè)置兩種主油路壓力， 用以實(shí)現(xiàn)盾構(gòu)刀盤正常掘進(jìn)和脫困兩種工況，同時(shí)，調(diào)速范圍寬可滿足Φ2000πιπι小型多功 能土壓平衡盾構(gòu)機(jī)刀盤驅(qū)動(dòng)在多種工況的技術(shù)要求。

圖1是本實(shí)用新型小型盾構(gòu)機(jī)刀盤驅(qū)動(dòng)開式液壓系統(tǒng)的示意圖。圖中標(biāo)記油箱一 1 ；變量柱塞泵一2 ；吸油油濾一3 ；蝶閥一4 ；高壓油濾一5 ；電 磁比例節(jié)流閥一6 ；單向閥一7 ；電磁換向閥一8a，8b ；變量馬達(dá)一9 ；減速機(jī)一 10 ；壓力變送 器一11 ；直動(dòng)式溢流閥一12 ；散熱器一13 ；回油油濾一14 ；交流電機(jī)一15。
具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖，對(duì)本實(shí)用新型作詳細(xì)的說明。為了使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，
以下結(jié)合附圖及實(shí)施 例，對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋 本實(shí)用新型，并不用于限定本實(shí)用新型。如圖1所示，本實(shí)用新型包括油箱1，變量柱塞泵2在交流電機(jī)15的驅(qū)動(dòng)下，通過 吸油油濾3從油箱1中吸油，吸油油濾3后設(shè)置有蝶閥4，方便維護(hù)時(shí)斷開油路，蝶閥4末端 與變量柱塞泵2相連，變量柱塞泵2與高壓油濾5相連，從油箱1至高壓油濾5 —路為主液 壓油路，主液壓油路上設(shè)置有電磁比例節(jié)流閥6及單向閥7，電磁比例節(jié)流閥6與單向閥7 連接，單向閥7與高壓油濾5連接，其中電磁比例節(jié)流閥6用于向變量柱塞泵2輸出排量， 單向閥7防止回路里油液倒流，高壓油濾5用于壓力油的精密過濾。在高壓油濾5后的油 路分成刀盤工作支路和脫困工況支路兩條支路，其一的刀盤工作支路上設(shè)置有與電磁換向 閥8a和變量馬達(dá)9，電磁換向閥8a與變量馬達(dá)9的油缸輸入端相連，電磁換向閥8a與高壓 油濾5的輸出端相連，變量馬達(dá)9與減速機(jī)10相連，在減速機(jī)10上設(shè)置有轉(zhuǎn)速傳感器，用 以測(cè)量刀盤轉(zhuǎn)速，通過電磁換向閥8a調(diào)節(jié)變量馬達(dá)9的排量，以調(diào)節(jié)變量馬達(dá)9的輸出速 度，并帶動(dòng)與之相連的減速機(jī)10，以驅(qū)動(dòng)安裝在刀盤前端的小齒輪及主軸承大齒輪帶動(dòng)刀 盤旋轉(zhuǎn)切削運(yùn)動(dòng)，在刀盤工作支路上還設(shè)置有壓力變送器11，用于實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)回路中壓力值； 刀盤工作支路的尾端，變量馬達(dá)9油缸的輸出端與變量柱塞泵2的輸入端相連，形成回路。另一支路為脫困工況支路，在脫困工況支路上也設(shè)置有電磁換向閥8b，電磁換向 閥8b的輸入端與高壓油濾5的輸出端相連，電磁換向閥8b與兩個(gè)直動(dòng)式溢流閥12連接， 壓力設(shè)定分別為19. 5ΜΙ^和22MPa，直動(dòng)式溢流閥12分別應(yīng)與于刀盤正常工作和脫困工況， 直動(dòng)式溢流閥12與散熱器13相連，散熱器13與回油油濾14相連，回油油濾14末端與主 液壓油路相連，形成回路。作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，在油箱1上設(shè)置有液位計(jì)和放油閥，方便油箱1 液位顯示和油箱1放油、清洗；同時(shí)，在交流電機(jī)15上設(shè)置有溫度傳感器和液位控制儀，當(dāng) 系統(tǒng)油溫> 80°C時(shí)、液位降至液位控制繼電器低液位報(bào)警點(diǎn)時(shí)停止交流電機(jī)15 ；采用變量 泵-變量馬達(dá)9容積調(diào)速回路，通過改變變量柱塞泵2和變量馬達(dá)9的排量來調(diào)節(jié)輸出速 度、調(diào)速范圍寬可滿足Φ2000πιπι小型多功能土壓平衡盾構(gòu)機(jī)刀盤驅(qū)動(dòng)在多種工況的技術(shù) 要求。變量馬達(dá)9可根據(jù)變量馬達(dá)9上刀盤工作的負(fù)載自動(dòng)調(diào)節(jié)輸出排量，轉(zhuǎn)速來通過 減速機(jī)10上轉(zhuǎn)速傳感器，從而控制變量柱塞泵2輸出的流量，驅(qū)動(dòng)變量馬達(dá)9輸出刀盤克 服負(fù)載所需要的力矩和轉(zhuǎn)速。主液壓回路采用開式液壓回路，設(shè)置兩種主油路壓力實(shí)現(xiàn)盾 構(gòu)刀盤正常掘進(jìn)和脫困兩種工況。系統(tǒng)輸出的扭矩和轉(zhuǎn)速可以滿足動(dòng)態(tài)負(fù)載的工作需要。以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本實(shí)用新型，凡在本 實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型 的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種小型盾構(gòu)機(jī)刀盤驅(qū)動(dòng)開式液壓系統(tǒng)，其特征在于包括油箱，以及輸入端與油 箱相連的變量柱塞泵，變量柱塞泵輸出端與高壓油濾相連，高壓油濾的輸出端與兩個(gè)電磁 換向閥并連，其中一個(gè)電磁換向閥與變量馬達(dá)的油缸輸入端相連，變量馬達(dá)的油缸輸出端 與變量柱塞泵的輸入端相連；另一個(gè)電磁換向閥與直動(dòng)式溢流閥相連，直動(dòng)式溢流閥與散 熱器相連，散熱器與變量柱塞泵的輸入端相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的小型盾構(gòu)機(jī)刀盤驅(qū)動(dòng)開式液壓系統(tǒng)，其特征在于所述變量 柱塞泵與油箱之間設(shè)置有吸油油濾，所述散熱器與變量柱塞泵之間設(shè)置有回油油濾。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的小型盾構(gòu)機(jī)刀盤驅(qū)動(dòng)開式液壓系統(tǒng)，其特征在于所述變量 柱塞泵與高壓油濾之間設(shè)置有電磁比例節(jié)流閥和單向閥。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的小型盾構(gòu)機(jī)刀盤驅(qū)動(dòng)開式液壓系統(tǒng)，其特征在于所述變量 馬達(dá)連接有減速機(jī)，所述減速機(jī)上設(shè)置有轉(zhuǎn)速傳感器。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的小型盾構(gòu)機(jī)刀盤驅(qū)動(dòng)開式液壓系統(tǒng)，其特征在于所述油箱 上設(shè)置有液位計(jì)和放油閥。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的小型盾構(gòu)機(jī)刀盤驅(qū)動(dòng)開式液壓系統(tǒng)，其特征在于所述交流 電機(jī)上設(shè)置有溫度傳感器和液位控制儀。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種小型盾構(gòu)機(jī)刀盤驅(qū)動(dòng)開式液壓系統(tǒng)，包括油箱，以及輸入端與油箱相連的變量柱塞泵，變量柱塞泵輸出端與高壓油濾相連，高壓油濾的輸出端與兩個(gè)電磁換向閥并連，其中一個(gè)電磁換向閥與變量馬達(dá)的油缸輸入端相連，變量馬達(dá)的油缸輸出端與變量柱塞泵的輸入端相連；另一個(gè)電磁換向閥與直動(dòng)式溢流閥相連，直動(dòng)式溢流閥與散熱器相連，散熱器與變量柱塞泵的輸入端相連；通過改變變量柱塞泵和變量馬達(dá)的排量來調(diào)節(jié)輸出速度、通過采用開式液壓回路并設(shè)置兩種主油路壓力，用以實(shí)現(xiàn)盾構(gòu)刀盤正常掘進(jìn)和脫困兩種工況，同時(shí)，調(diào)速范圍寬可滿足Φ2000mm小型多功能土壓平衡盾構(gòu)機(jī)刀盤驅(qū)動(dòng)在多種工況的技術(shù)要求。
文檔編號(hào)F15B15/18GK201843618SQ201020606788
公開日2011年5月25日 申請(qǐng)日期2010年11月15日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月15日
發(fā)明者廖正君, 鄭傳璽 申請(qǐng)人:南車資陽機(jī)車有限公司