[发明专利]一种盾构掘进机双活塞杆对称液压油缸串联连接推进系统

说明书

一种盾构掘进机双活塞杆对称液压油缸串联连接推进系统主要由若干个结构相同的分区推进系统组成，每个分区推进系统包括一个伺服电机、一个定量泵、一个安全阀及若干个结构相同的双活塞杆对称液压油缸等，伺服电机的输出轴与定量泵的输入轴刚性联接，定量泵的左端油口与第一液压油缸的左端油口、安全阀的进油口连接，右端油口与第三液压油缸的右端油口连接，第一、第二、第三液压油缸之间的油路串联连接，本发明各分区推进液压油缸易于实现同步控制,各推进系统的液压油路相互独立，既可独立控制，又能协调控制，增加了系统控制的灵活性；采用泵控缸的直驱式容积调速系统，系统节能显著。

技术领域

本发明涉及一种盾构掘进机液压推进系统，属液压传动技术领域。

背景技术

盾构掘进机是一种专用于地下隧道工程施工的集机、电、液等技术于一体，是一种典型的多系统复杂机电液集成装备，能够实现隧道开挖的机械化、自动化。盾构掘进机的液压推进系统为盾构前进提供推动力，通常由沿盾构周向分布的一定数量液压缸来完成，要求推进系统不仅能实现多缸精确同步推进，且各分组液压缸可单独控制以满足曲线掘进、纠偏和管片拼装时的单独回退等要求，同时推进系统的压力和流量必须实时连续可调，确保合理的推进力和速度，维持掘进过程土压平衡。

盾构推进是一种典型的大功率、大负载工况，推进系统的装机功率很大，能耗很高。现有推进液压系统采用阀控方式，不仅节流损失大，浪费了能量、影响了设备寿命，而且恶化了施工环境，带来诸多不利因素。因此，如何在确保推进系统正确高效完成掘进任务的情况下，实现液压推进系统液压缸之间的同步性及节能控制是盾构掘进中的一个关键技术问题。

发明内容

本发明的目的在于克服背景技术中盾构推进过程中存在的问题兼顾满足盾构施工要求，提供一种采用伺服电机和定量泵驱动的直驱式容积调速的节能型盾构推进液压系统，各对称双活塞杆液压油缸的油路串联连接，既能实现各分区推进液压缸的同步控制，又可以大幅降低系统能量损失，非常适合盾构推进系统控制。

本发明解决其技术问题所采取的技术方案：

一种盾构掘进机双活塞杆对称液压油缸串联连接推进系统，包括若干个结构相同的分区推进系统，每个分区推进系统包括伺服电机、定量泵、安全阀、第一液压油缸、第二液压油缸、第三液压油缸、单向阀、补油泵、电机、油箱等；伺服电机的输出轴与定量泵的输入轴刚性联接，定量泵的左端油口通过油管分别与第一液压油缸的左端油口、安全阀的进油口连接，定量泵的右端油口通过油管与第三液压油缸的右端油口连接，第一液压油缸的右端油口通过油管与第二液压油缸的左端油口连接，第二液压油缸的右端油口通过油管与第三液压油缸的左端油口连接；安全阀的出油口通过油管与油箱连接；补油泵的进油口通过油管与油箱连接，补油泵的出油口通过油管与单向阀的进油口连接，单向阀的出油口通过油管连接在油管上；补油泵的输入轴与电机刚性联接；第一液压油缸、第二液压油缸、第三液压油缸为若干个结构相同的双活塞杆对称液压油缸。

所述的一种盾构掘进机双活塞杆对称液压油缸串联连接推进系统设置了四个分区。

本发明与现有技术相比，所产生的有益效果是：

各区推进系统的液压油缸油路串联连接，易于实现各分区推进液压油缸的同步控制；且各推进系统的液压油路相互独立，因此，推进系统各区既可独立控制，又能协调控制，增加了系统控制的灵活性；采用伺服电机与定量泵直接驱动推进液压油缸的容积调速系统，能量损失小，节能显著；推进系统各分区采用单独油源，可以用小排量泵代替传统推进系统中的大排量泵，各区液压油源只输出与本区工作压力相适应的压力油，系统更加节能。

附图说明

图1 是一种盾构掘进机双活塞杆对称液压油缸串联连接推进系统的单区原理图。

图2 是一种盾构掘进机双活塞杆对称液压油缸串联连接推进系统液压油缸分区示意图。