拓宽调速范围的盾构刀盘液压控制系统技术方案

技术编号：2189005 阅读：188 留言：0更新日期：2012-04-11 18:40

一种拓宽调速范围的盾构刀盘液压控制系统，其特征在于：电机（２）经联轴器（３）与恒压变量泵（４）刚性连接，恒压变量泵（４）吸油口与油箱（１）连接，恒压变量泵（４）出油口与总单向阀（５）进油口连接，总单向阀（５）出油口分别与蓄能器（７）进油口、溢流阀（６）进油口和四组结构相同的马达／泵部件连接，溢流阀６出油口接油箱；现将其中第一组的马达／泵结构说明如下：总单向阀（５）出油口、蓄能器（７）进油口和溢流阀（６）进油口分别接第一三位四通换向阀（８．１）的Ｐ↓［１］口和第一单向阀（９．１）的出油口；第二单向阀（１１．１）和第三单向阀（１０．１）的出油口相连后接第一单向阀（９．１）的进油口，第四单向阀（１３．１）和第五单向阀（１２．１）的进油口相连后接油箱，第二单向阀（１１．１）的进油口和第四单向阀（１３．１）的出油口相连后分别接第一三位四通换向阀（８．１）的Ｂ↓［１］口和第一液压马达／泵（１４．１）的一端口，第三单向阀（１０．１）的进油口和第五单向阀（１２．１）的出油口相连后分别接第一三位四通换向阀（８．１）的Ａ↓［１］口和第一液压马达／泵（１４．１）的另一端口，第一三位四通换向阀（８．１）的Ｔ↓［１］口与第二、第三和第四三位四通换向阀的Ｔ↓［２］口、Ｔ↓［３］口和Ｔ↓［４］口相连，第一液压马达／泵（１４．１）的输出轴通过第一齿轮减速器Ｇ驱动刀盘（１５）转动。

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【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及流体压力执行机构，尤其涉及一种拓宽调速范围的盾构刀盘液压控制系统。技术背景盾构掘进机是一种专用于地下隧道工程施工的现代化高科技掘进装备，广泛应用在各种地质条件复杂多变和施工环境恶劣的隧道工程建设中。盾构掘进在地下空间开发和利用中发挥着其它掘进形式不可替代的作用。随着科技发展和社会进步，盾构掘进将逐步取代传统方法。刀盘是盾构掘进机的关键部件之一，其主要功能有开挖、稳定和搅拌。因为整个施工过程中掘进断面的土质状况变化范围很大，掘进深度不同，刀盘所需的切削力矩及转速有很大区别，导致刀盘驱动的工况很复杂，驱动功率大且变化范围宽。由于盾构在软质地层中掘进时刀盘的典型工况为低速大扭矩，而在硬质地层中掘进时的工况为高速小扭矩。传统刀盘驱动液压系统在设计中兼顾这两种工况，使得系统总装机功率十分巨大。能耗如此大的系统在低负载工况下能量利用率不高对系统整体性能有极其重要的影响。因此，如何拓宽刀盘驱动系统的调速范围使系统能够以较小的总装机功率适应各种地层掘进需要是刀盘驱动中的一个关键技术问题。
技术实现思路
为了克服盾构施工过程中存在的问题兼顾系统整体性能的要求，本专利技术的目的在于提供一种拓宽调速范围的盾构刀盘驱动液压控制系统。驱动刀盘的每个液压马达可以单独实现工作状态的切换，在低负载工况时通过减少工作在马达状态的执行元件个数达到用较小排量泵实现刀盘高转速的目的，同时工作在泵状态下的执行元件也可以作为动力源与液压泵一起驱动工作在马达状态的执行元件，大大增加了系统的调速范围。刀盘也可通过调节液压泵和执行元件的排量来实现无级调...

【技术保护点】
一种拓宽调速范围的盾构刀盘液压控制系统，其特征在于：电机（２）经联轴器（３）与恒压变量泵（４）刚性连接，恒压变量泵（４）吸油口与油箱（１）连接，恒压变量泵（４）出油口与总单向阀（５）进油口连接，总单向阀（５）出油口分别与蓄能器（７）进油口、溢流阀（６）进油口和四组结构相同的马达／泵部件连接，溢流阀６出油口接油箱；现将其中第一组的马达／泵结构说明如下：总单向阀（５）出油口、蓄能器（７）进油口和溢流阀（６）进油口分别接第一三位四通换向阀（８．１）的Ｐ↓［１］口和第一单向阀（９．１）的出油口；第二单向阀（１１．１）和第三单向阀（１０．１）的出油口相连后接第一单向阀（９．１）的进油口，第四单向阀（１３．１）和第五单向阀（１２．１）的进油口相连后接油箱，第二单向阀（１１．１）的进油口和第四单向阀（１３．１）的出油口相连后分别接第一三位四通换向阀（８．１）的Ｂ↓［１］口和第一液压马达／泵（１４．１）的一端口，第三单向阀（１０．１）的进油口和第五单向阀（１２．１）的出油口相连后分别接第一三位四通换向阀（８．１）的Ａ↓［１］口和第一液压马达／泵（１４．１）的另一端口，第一三位四通换向阀（８．１）的Ｔ↓...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：龚国芳，施虎，杨华勇，朱北斗，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：发明
国别省市：86

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