[实用新型]一种螺旋顶管机驱动液压系统

说明书

一种螺旋顶管机驱动液压系统，包括：组成液压缸控制回路的恒压式变量泵、泵口单向阀、同步马达、单向节流阀、液压缸、溢流阀、过滤器，组成马达控制回路的背压阀、液压马达、组成散热回路换热单向阀、换热器；散热回路中的换热器移至液压缸回路过滤器串联安装在回油箱支路上。在液压马达控制回路及液压缸回路中装入负载敏感式比例多路换向阀；本实用新型的积极效果是：负载敏感式比例多路换向阀能控制执行元件的运动方向和速度,并且该速度不取决于负载，能实现多个执行元件同时、独立的以不同速度和压力工作，直到流量的总和达到泵的流量为止，当执行元件所需的流量大于液压泵所能提供的流量时，系统将按比例地将液压泵的流量分配给各执行元件。

技术领域

本实用新型属于流体压力执行机构，具体涉及螺旋顶管机驱动液压系统。

背景技术

随着城市版图的快速扩张和道路增加，我国大部分城市现有雨污管道排放压力日益增加，有的已经不能满足排放需要，需要重新建设或者改造。采用传统的铺管施工，存在施工周期长、对道路破坏严重，大量的重复建设，对城市交通、环境影响很大等弊端。因此，低交通影响下的城市地下管道非开挖顶管施工工艺应运而生。螺旋顶管机是现有小口径管路铺设施工的专业设备，目前螺旋顶管机完成成品管铺设的各步骤中，均需要直线运动和圆周运动两种运动的组合，直线运动一般采用液压缸来实现，圆周运动最早采用机械式(电机+减速器)来实现，由于顶管施工地质条件复杂，导致载荷多变，这种载荷不均性对设备驱动单元冲击较大，机械式驱动容易损坏。随着液压元件的制造能力和精度的提高，该驱动方式目前普遍被液压马达驱动方式取代。

现有的螺旋顶管机驱动液压系统如图1所示。包含三个组成单元：液压马达闭式控制回路、系统油液散热回路、液压缸控制回路。

液压马达闭式控制回路：由件1至件12组成的。件1为恒流量式变量泵，为该闭式回路的动力元件，为件11液压马达提供压力油，液压泵吸油口与液压马达排油口通过管路直接相连，液压马达排出的油液无需回流油箱直接送入液压泵，这是闭式回路的基本特征。件2为与件1同轴串联的齿轮泵，在该回路中起到补油泵的作用，主要是弥补油液经液压马达作功后的流量损失(包括马达的内泄露和更油阀换出的油液)。件3为单向阀，保护泵不受冲击；件4为回路安全阀，保护系统安全。件5为溢流阀，设定补油泵回路的系统压力。件6.1为手动控制多路换向阀，作用是控制液压马达的开启和关闭及正反转的方向。件7两个单向阀和件8为平衡阀作用是保证液压马达在闭式回路运行平稳，不出现转速不均匀现象。件7的作用是防止外载变化对泵的冲击。件8平衡阀上的两个溢流阀主要是过滤掉马达运行时的过大的冲击，使马达运行平稳。件9更油阀与件10背压阀共同作用是保证马达运行时有足够的背压，并且在回路油压高于背压阀设定压力时，将压力油卸荷回油箱，同时保持低压压力。主要用于将闭式系统中的热油释放出来。常用于闭式回路中，利用高压腔和低压腔的压差对闭式系统进行泄油，主要起冷却散热作用。件12过滤器作用是对补油补入马达油液的过滤作用。

系统油液散热回路：由件13、件14、件15等组成的。件13为与件1同轴串联的齿轮泵，件14为单向阀，件15为换热器。该回路的作用主要是液压马达闭式回路油液温升较大，该回路为独立系统散热回路。能使有效实现油液的降温。

液压缸控制回路：由件16至件21等元件组成的。件16为恒压式变量柱塞泵，为该回路的动力单元。件17为泵口单向阀，保护泵不受外载冲击，件6.2与件6.1作用相同，为手动控制多路换向阀，作用是控制液压缸的伸缩运动和启停。件16溢流阀为该回路安全阀，保护系统元件安全。件18为同步马达，作用是控制两液压缸的同步工作。件19为单向节流阀，作用是控制两油缸的伸出及收缩的速度。

上述螺旋顶管机的液压系统采用了闭式回路控制，液压缸驱动采用开式回路控制，两个回路采用两个液压泵分别驱动，两者独立运行，在实际运行中需要设备操作者根据经验人为干预控制两种运动组合，但在不同的地质条件易出现两种运动的速度及载荷的不匹配，出现一种运动已经过载停止，另一运动还继续运行，出现工装损坏，地层局部受力不均塌方，顶管精度无法保证等问题，严重影响施工进度和质量。

实用新型内容