[发明专利]一种盾构隧道掘进机混合驱动系统及其控制方法

权利要求书

1.一种盾构隧道掘进机混合驱动系统，包括辅助驱动的液压系统和多电机驱动系统；辅助驱动的液压系统和多电机驱动系统通过第一联轴器连接；其特征是所述辅助驱动的液压系统包括补油泵电动机、液压泵、第一安全阀、第一电磁换向阀、第二安全阀、第二电磁换向阀、压力传感器、液压蓄能器组、四个液压回路、液压泵/马达；补油泵电动机驱动液压泵，液压泵出油口通过第一安全阀与第一电磁换向阀的进油口连通，第一电磁换向阀与液压蓄能器组的进出油口连通，液压蓄能器的出油口同时与第二电磁换向阀的进油口连通，且液压蓄能器组由压力传感器检测压力，第二电磁换向阀的出油口与液压泵的出油口连通，

第二电磁换向阀通过第二安全阀分别与四个液压回路的压力油口连通，第一液压回路的两个工作油口分别与液压泵/马达的进油口、出油口连通。

2.根据权利要求1所述一种盾构隧道掘进机混合驱动系统，其特征是它的控制方法包括下述内容：

盾构刀盘启动前，通过控制器给出控制指令连通第一电磁换向阀，断开第二电磁换向阀并启动补油泵电动机驱动液压泵给液压蓄能器组充液，达到充液压力的预定值，液压回路处于中位，进出油口同时与油箱连通；

当盾构刀盘启动时，通过控制器给出指令信号，变频器控制主驱动电机启动，第二电磁换向阀连通，通过控制液压回路使液压泵/马达处于液压马达工况，液压蓄能器组驱动液压泵/马达辅助主驱动电机启动；转速传感器检测主驱动点转速，达到预设值后，转速传感器输出信号输入控制器，控制器给出指令信号，液压回路回中位，液压泵/马达停止工作，第二电磁换向阀断开，液压蓄能器组停止工作，液压控制回路对主电动机运行无影响，主电动机正常运行；

当出现峰值载荷时，电流互感器检测主驱动电机电流升高，输出信号到控制器，控制器发出指令信号，第二电磁换向阀连通，通过控制液压回路使液压泵/马达处于液压马达工况，液压蓄能器组驱动液压泵/马达辅助主驱动电机驱动盾构刀盘；

峰值载荷过后，电流互感器输出信号到控制器，控制器发出指令信号，液压回路回中位，液压泵/马达停止工作，第二电磁换向阀断开，液压蓄能器组停止工作，液压控制回路对主电动机的运行无影响，主电动机正常运行；

当盾构刀盘制动时，控制器发出指令信号，变频器控制主驱动电机减速，第二电磁换向阀连通，通过控制液压回路使液压泵/马达处于液压泵工况，液压蓄能器组成为主电动机负载，驱动液压泵/马达给液压蓄能器组充液。

3.根据权利要求2所述一种盾构隧道掘进机混合驱动系统，其特征是所述液压蓄能器组能量不足时，在主驱动电机启动时，压力传感器检测液压蓄能器组压力不足，输出信号给控制器，控制器发出指令，启动补油泵电动机驱动液压泵，与液压蓄能器组同时辅助主驱动电机启动，主驱动电机正常运行后，液压回路回到中位，第二电磁换向阀断开，第一电磁换向阀连通，给液压蓄能器充液达到预定值。

4.根据权利要求2所述一种盾构隧道掘进机混合驱动系统，其特征是所述液压蓄能器组能量不足时，在出现峰值载荷时，压力传感器检测液压蓄能器组压力不足，输出信号给控制器，控制器发出指令，启动补油泵电动机驱动液压泵，与液压蓄能器组同时辅助主驱动电机驱动盾构刀盘，主驱动电机正常运行后，液压回路回到中位，第二电磁换向阀断开，第一电磁换向阀连通，给液压蓄能器充液达到预定值。