[发明专利]一种TBM掘进机撑靴用增压式液压系统及增压方法

说明书

本发明提供一种TBM掘进机撑靴用增压式液压系统，包括撑紧阀组、撑紧压力传感器、增压式高压撑紧阀组、第一撑靴油缸和第二撑靴油缸；该系统除了可以实现撑靴油缸的快速伸出、快速缩回动作外，另一方面还可以实现撑靴的增压式高压撑紧，撑紧泵只需要提供一个较小的压力，即可实现对撑靴的高压撑紧，降低了撑紧泵的选型要求并提高了其使用寿命。另外，本发明还提供了采用该增压系统的增压方法，步骤一，设定第一撑靴油缸和第二撑靴油缸的压力值；步骤二，由撑紧压力传感器检测第一撑靴油缸和第二撑靴油缸的实际压力值；步骤三，液压系统根据撑紧传感器检测的实际压力值选择撑紧阀组或增压式高压撑紧阀组工作；该方法操作简单，容易实现。

技术领域

本发明涉及一种TBM掘进机撑靴用增压式液压系统及增压方法，属于隧道掘进装备技术领域。

背景技术

撑紧系统是TBM硬岩掘进机设备的重要子系统之一，在掘进过程中通过撑靴撑紧在洞壁上实现将刀盘的推进力和扭矩传递到洞壁，通过液压系统的控制可实现撑靴的快速伸出，高压撑紧、高压泄压、快速缩回等功能，为了保证撑靴撑紧力，往往撑靴的撑紧压力需要达到30MPa以上，特别对于岩层软岩地质，为了保证撑紧压力，撑紧油泵需要频繁的加载到30MPa以上，这对于液压系统，特别是撑紧油泵的性能提出了很高的要求，目前TBM硬岩掘进机的撑紧油泵往往就选择进口知名品牌的重载高压柱塞泵，设计成本较高。

发明内容

本发明为了解决现有技术中存在的上述缺陷和不足，提供了TBM掘进机撑靴用增压式液压系统及增压方法，只需要撑紧泵提供一个较小的压力，即可实现高压撑紧。

为解决上述技术问题，本发明提供一种TBM掘进机撑靴用增压式液压系统，包括撑紧阀组、撑紧压力传感器、增压式高压撑紧阀组、第一撑靴油缸和第二撑靴油缸，所述撑紧压力传感器分别与第一撑靴油缸和第二撑靴油缸的无杆腔相连；

所述撑紧阀组包括三位四通电液换向阀和第一液控单向阀，所述三位四通电液换向阀的P口连接合流油源Q2、A口连接第一液控单向阀的进油口、B口连接第一液控单向阀的先导控制口并连接第一撑靴油缸和第二撑靴油缸的有杆腔，所述第一液控单向阀的出油口分别与第一撑靴油缸和第二撑靴油缸的无杆腔相连；

所述增压式高压撑紧阀组包括三位四通电磁换向阀、减压阀、第二液控单向阀、连续增压器和增压集成阀块，高压油源Q1与增压集成阀块的P口相连、并通过减压阀与三位四通电磁换向阀的P口相连，所述三位四通电磁换向阀的A口通过增压集成阀块与连续增压器的P口相连，连续增压器的HP口与增压集成阀块的A口相连，三位四通电磁换向阀的B口与增压集成阀块的B口相连、且与连续增压器的T口相连，增压集成阀块的A口与第二液控单向阀的进油口相连、B口与第二液控单向阀的先导控制口相连，第二液控单向阀的出油口分别与第一撑靴油缸和第二撑靴油缸的无杆腔相连。

另外，本发明还提供了采用上述TBM掘进机撑靴用增压式液压系统的增压方法，包括以下步骤：

步骤一，设定第一撑靴油缸和第二撑靴油缸的压力值；

步骤二，由撑紧压力传感器检测第一撑靴油缸和第二撑靴油缸的实际压力值；

步骤三，液压系统根据撑紧传感器检测的实际压力值选择撑紧阀组或增压式高压撑紧阀组工作；

当实际压力值小于设定压力值，则撑紧阀组工作；当实际压力值等于设定压力值，则增压式高压撑紧阀组工作。

其中，撑紧阀组工作的具体过程如下：

首先三位四通电液换向阀右电磁得电，合流油源Q2经过三位四通电液换向阀的P口流经A口，再通过第一液控单向阀进入第一撑靴油缸和第二撑靴油缸的无杆腔，第一撑靴油缸和第二撑靴油缸的有杆腔的油液经三位四通电液换向阀的B口流经T口，最后回到油箱，实现撑靴的伸出。

增压式高压撑紧阀组工作的具体过程如下：