專利名稱：一種小型盾構機刀盤驅動開式液壓系統的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種液壓系統，特別是一種小型盾構機刀盤液壓系統。
背景技術：
盾構掘進機是一種用于地下隧道工程開挖的復雜機電系統，具有開控切削土體、 輸送土碴、拼裝隧道襯砌、測量導向糾偏等功能。盾構掘進機已廣泛用于地鐵、鐵路、公路、 市政、水電隧道工程。具有開挖速度快、質量高、人員勞動強度小、安全性高、對地表沉降和 環(huán)境影響小等優(yōu)點，比之傳統的鉆爆法隧道施工具有明顯的優(yōu)勢，有著良好的綜合效益。推 進系統承擔著整個盾構機械的頂進任務，要求完成盾構掘進機的轉彎、曲線行進、姿態(tài)控 制、糾偏以及同步運動，使得盾構掘進機能沿著事先設定好的路線前進，是盾構機的關鍵系 統之一；考慮到盾構掘進機具有大功率、變負載和動力遠距離傳遞及控制特點，其推進系統 都采用液壓系統來實現動力的傳遞、分配及控制。在盾構機中，采用推進液壓缸分區(qū)域控制 可以進行盾構掘進方向控制和糾偏，在系統中，對于每個獨立分區(qū)都分別設置有一個壓力 傳感器和一個液壓缸內置式的位移傳感器實時監(jiān)測各區(qū)的推進壓力及唯一，采用比例減壓 閥進行分區(qū)控制以調整盾構掘進機的各區(qū)的推進速度和推進壓力，從而提高系統的控制精 度；傳統的液壓系統在盾構推進工況下常規(guī)壓力控制會引起流量的劇烈波動，常規(guī)流量控 制又會引起系統壓力的波動，在不同工況難以滿足動態(tài)負載的工作需要。

實用新型內容本實用新型的發(fā)明目的在于針對上述存在的問題，提供一種能適用于盾構刀盤 正常掘進和脫困兩種工況動態(tài)負載的小型盾構機刀盤驅動開式液壓系統。本實用新型采用的技術方案是這樣的一種小型盾構機刀盤驅動開式液壓系統， 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電磁換向閥并連，其中一個電磁換向閥與變量馬達的油缸輸入端相 連，變量馬達的油缸輸出端與變量柱塞泵的輸入端相連；另一個電磁換向閥與直動式溢流 閥相連，直動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方案，本實用新型的有益效果是通過改變變量柱 塞泵和變量馬達的排量來調節(jié)輸出速度、通過采用開式液壓回路并設置兩種主油路壓力， 用以實現盾構刀盤正常掘進和脫困兩種工況，同時，調速范圍寬可滿足Φ2000πιπι小型多功 能土壓平衡盾構機刀盤驅動在多種工況的技術要求。

圖1是本實用新型小型盾構機刀盤驅動開式液壓系統的示意圖。圖中標記油箱一 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 ；變量馬達一9 ；減速機一 10 ；壓力變送 器一11 ；直動式溢流閥一12 ；散熱器一13 ；回油油濾一14 ；交流電機一15。
具體實施方式

以下結合附圖，對本實用新型作詳細的說明。為了使本實用新型的目的、技術方案及優(yōu)點更加清楚明白，
以下結合附圖及實施 例，對本實用新型進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋 本實用新型，并不用于限定本實用新型。如圖1所示，本實用新型包括油箱1，變量柱塞泵2在交流電機15的驅動下，通過 吸油油濾3從油箱1中吸油，吸油油濾3后設置有蝶閥4，方便維護時斷開油路，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置有與電磁換向 閥8a和變量馬達9，電磁換向閥8a與變量馬達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9與減速機10相連，在減速機10上設置有轉速傳感器，用 以測量刀盤轉速，通過電磁換向閥8a調節(jié)變量馬達9的排量，以調節(jié)變量馬達9的輸出速 度，并帶動與之相連的減速機10，以驅動安裝在刀盤前端的小齒輪及主軸承大齒輪帶動刀 盤旋轉切削運動，在刀盤工作支路上還設置有壓力變送器11，用于實時監(jiān)測回路中壓力值； 刀盤工作支路的尾端，變量馬達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與兩個直動式溢流閥12連接， 壓力設定分別為19. 5ΜΙ^和22MPa，直動式溢流閥12分別應與于刀盤正常工作和脫困工況， 直動式溢流閥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。作為本實用新型的進一步改進，在油箱1上設置有液位計和放油閥，方便油箱1 液位顯示和油箱1放油、清洗；同時，在交流電機15上設置有溫度傳感器和液位控制儀，當 系統油溫> 80°C時、液位降至液位控制繼電器低液位報警點時停止交流電機15 ；采用變量 泵-變量馬達9容積調速回路，通過改變變量柱塞泵2和變量馬達9的排量來調節(jié)輸出速 度、調速范圍寬可滿足Φ2000πιπι小型多功能土壓平衡盾構機刀盤驅動在多種工況的技術 要求。變量馬達9可根據變量馬達9上刀盤工作的負載自動調節(jié)輸出排量，轉速來通過 減速機10上轉速傳感器，從而控制變量柱塞泵2輸出的流量，驅動變量馬達9輸出刀盤克 服負載所需要的力矩和轉速。主液壓回路采用開式液壓回路，設置兩種主油路壓力實現盾 構刀盤正常掘進和脫困兩種工況。系統輸出的扭矩和轉速可以滿足動態(tài)負載的工作需要。以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，并不用以限制本實用新型，凡在本 實用新型的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本實用新型 的保護范圍之內。
權利要求1.一種小型盾構機刀盤驅動開式液壓系統，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電磁 換向閥并連，其中一個電磁換向閥與變量馬達的油缸輸入端相連，變量馬達的油缸輸出端 與變量柱塞泵的輸入端相連；另一個電磁換向閥與直動式溢流閥相連，直動式溢流閥與散 熱器相連，散熱器與變量柱塞泵的輸入端相連。
2.根據權利要求1所述的小型盾構機刀盤驅動開式液壓系統，其特征在于所述變量 柱塞泵與油箱之間設置有吸油油濾，所述散熱器與變量柱塞泵之間設置有回油油濾。
3.根據權利要求1所述的小型盾構機刀盤驅動開式液壓系統，其特征在于所述變量 柱塞泵與高壓油濾之間設置有電磁比例節(jié)流閥和單向閥。
4.根據權利要求1所述的小型盾構機刀盤驅動開式液壓系統，其特征在于所述變量 馬達連接有減速機，所述減速機上設置有轉速傳感器。
5.根據權利要求1所述的小型盾構機刀盤驅動開式液壓系統，其特征在于所述油箱 上設置有液位計和放油閥。
6.根據權利要求1所述的小型盾構機刀盤驅動開式液壓系統，其特征在于所述交流 電機上設置有溫度傳感器和液位控制儀。
專利摘要本實用新型公開了一種小型盾構機刀盤驅動開式液壓系統，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電磁換向閥并連，其中一個電磁換向閥與變量馬達的油缸輸入端相連，變量馬達的油缸輸出端與變量柱塞泵的輸入端相連；另一個電磁換向閥與直動式溢流閥相連，直動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的排量來調節(jié)輸出速度、通過采用開式液壓回路并設置兩種主油路壓力，用以實現盾構刀盤正常掘進和脫困兩種工況，同時，調速范圍寬可滿足Φ2000mm小型多功能土壓平衡盾構機刀盤驅動在多種工況的技術要求。
文檔編號F15B15/18GK201843618SQ201020606788
公開日2011年5月25日 申請日期2010年11月15日 優(yōu)先權日2010年11月15日
發(fā)明者廖正君, 鄭傳璽 申請人:南車資陽機車有限公司