[发明专利]一种智能变功率控制模式的盾构刀盘液压驱动系统及方法

权利要求书

1.一种智能变功率控制模式的盾构刀盘液压驱动系统，包括依次连接的电动机、变量泵（2）和单向阀（7），单向阀（7）分别与溢流阀（8）和三位四通电液换向阀（10）连接，三位四通电液换向阀（10）与定量马达（14）和梭阀（12）连接，其特征在于：所述电动机为三相异步电动机，第一转速传感器（9）设置在三相异步电动机的输出轴上，第一转速传感器与控制器连接，三相异步电机的输入轴上设置有变频器，变频器与控制器连接；所述变量泵的斜盘上设置有角度传感器（4），角度传感器（4）与变量泵的电控器连接，变量泵的电控器与控制器连接，变量泵的伺服柱塞（5）的左腔与二位三通高速开关阀（6）的控制油口C1连通，伺服柱塞（5）的右腔与外部先导压力油口R连通，二位三通高速开关阀（6）的进油口P1与外部先导压力油口R连通,二位三通高速开关阀（6）的回油口T1与油箱连通；在盾构刀盘上设置有第二转速传感器（15）和转矩传感器（16），第二转速传感器（15）和转矩传感器（16）均与控制器连接；在梭阀（12）出油口C2管道上设置有压力传感器（11），压力传感器（11）与控制器连接。

2.根据权利要求1所述的智能变功率控制模式的盾构刀盘液压驱动系统，其特征在于：所述梭阀（12）的出油口C2与压力表（13）相连。

3.根据权利要求1所述的智能变功率控制模式的盾构刀盘液压驱动系统，其特征在于：所述三相异步电动机经联轴器与变量泵（2）刚性连接。

4.根据权利要求1所述的智能变功率控制模式的盾构刀盘液压驱动系统，其特征在于：所述变量泵（2）的吸油口S经过滤器（3）后与油箱连通，变量泵（2）的出油口P与单向阀（7）的进油口A1连通。

5.根据权利要求1所述的智能变功率控制模式的盾构刀盘液压驱动系统，其特征在于：三位四通电液换向阀（10）的回油口T3与油箱连通，三位四通电液换向阀（10）的工作油口A3分别与定量马达（14）的工作油口A以及梭阀（12）的进油口A2连通，三位四通电液换向阀（10）的工作油口B3分别与定量马达（14）的工作油口B以及梭阀（12）的进油口B2连通。

6.根据权利要求1所述的智能变功率控制模式的盾构刀盘液压驱动系统，其特征在于：所述控制器包括相互连接的控制器模糊控制模块和控制器运算模块，刀盘上的第二转速传感器和转矩传感器与控制器模糊控制模块连接，压力传感器（11）、变量泵的电控器和电动机上的第一转速传感器均与控制器运算模块连接，变频器与控制器运算模块连接。

7.根据权利要求1所述的智能变功率控制模式的盾构刀盘液压驱动系统，其特征在于：所述变量泵的电控器为内嵌式电控器。

8.一种智能变功率控制模式的盾构刀盘液压驱动方法，其特征在于：其步骤如下：设置在刀盘转动轴上的第二转速传感器（15）和转矩传感器（16）将刀盘转速和转矩信号传递经控制器，控制器中的控制器模糊控制模块接收到这些信号，经过处理，输出功率信号并传递给变频器，变频器分别与三相电源、控制器以及三相异步电动机（1）连接，变频器设定为恒定转矩模式，采用矢量控制方式保持三相异步电动机（1）输出转矩不变；变频器根据控制器模糊控制模块输出的功率信号对输入的三相电源进行相关处理后，给三相异步电动机（1）输出特定频率特定大小的电流电压信号，从而控制三相异步电动机（1）的转速和功率，使盾构机刀盘液压驱动系统在穿越不同地质层，负载波动较大，刀盘转矩转速变化较大时，实现功率的智能切换。