[发明专利]盾构机液压推进装置及液压推进系统

说明书

本发明为一种盾构机液压推进装置及液压推进系统，该盾构机液压推进装置设置于盾构机的盾体上，该盾构机液压推进装置包括数字液压缸和控制器，数字液压缸包括伺服电机、数字阀和主液压缸，伺服电机的信号接收端与控制器的信号输出端连接，数字阀与液压回路连接，主液压缸的活塞杆与盾构机的刀盘连接，伺服电机的输出轴通过数字阀的阀芯与主液压缸的活塞杆连接，以带动主液压缸的活塞杆做伸缩运动。本发明解决了盾构机的推进系统结构复杂、控制精度低的技术问题。

技术领域

本发明涉及隧道工程技术领域，尤其涉及一种盾构机液压推进装置及液压推进系统。

背景技术

盾构机在对隧道进行掘进过程中，盾构司机需要时刻根据“掌子面”的地质情况以及其他现场的情况对盾构机进行实时调整，避免盾构机的姿态不当导致盾壳被卡，甚至导致更严重的事故。然而传统的推进系统要受到负载以及温度等因素的影响，维护技术难度大、对盾构机的姿态控制精度低，不仅对实际盾构作业过程中的正常驾驶造成影响，而且往往会影响整机的作业效率。另外，传统的推进系统结构复杂，各器件及各种因素相互影响，出现故障难以查找和排除。

针对相关技术中盾构机的推进系统结构复杂、控制精度低的问题，目前尚未给出有效的解决方案。

由此，本发明人凭借多年从事相关行业的经验与实践，提出一种盾构机液压推进装置及液压推进系统，以克服现有技术的缺陷。

发明内容

本发明的目的在于提供一种盾构机液压推进装置及液压推进系统，采用机械反馈式的数字液压技术，可精确控制盾构机在掘进中的姿态，实现了液压缸的精确位移控制及依靠多缸协同工作实现盾构机姿态的精确调整，大大提高盾构机掘进的实际路线与预设路线的匹配度，即使对应不同地质条件也可实现盾构机的高精度自动掘进。

本发明的目的可采用下列技术方案来实现：

本发明提供了一种盾构机液压推进装置，其设置于盾构机的盾体上，所述盾构机液压推进装置包括数字液压缸和向所述数字液压缸发送控制信号的控制器，其中：

所述数字液压缸包括伺服电机、数字阀和主液压缸，所述伺服电机的信号接收端与所述控制器的信号输出端连接，所述数字阀与液压回路连接，所述主液压缸的活塞杆与所述盾构机的刀盘连接，所述伺服电机的输出轴通过所述数字阀的阀芯与所述主液压缸的活塞杆连接，以带动所述主液压缸的活塞杆做伸缩运动。

在本发明的一较佳实施方式中，所述伺服电机的内部设置有将脉冲信号转换为数字信号的信号转换单元和将所述数字信号传输至所述控制器的反馈调节单元，所述信号转换单元的脉冲信号接收端与所述控制器的脉冲信号输出端连接，所述信号转换单元的数字信号输出端通过所述反馈调节单元与所述控制器的数字信号接收端连接，所述控制器的控制信号输出端与所述伺服电机的控制端连接。

在本发明的一较佳实施方式中，所述数字阀包括阀体，所述阀体内设置有丝杠，所述丝杠上套设有螺母，所述螺母与所述阀体的内壁固定连接，所述丝杠的一端与所述伺服电机的输出轴连接，所述丝杠的另一端与所述数字阀的阀芯连接。

在本发明的一较佳实施方式中，所述盾构机液压推进装置还包括提供加载力以辅助所述主液压缸的辅助液压缸，所述辅助液压缸的有杆腔和所述主液压缸的有杆腔相连接并接入所述液压回路，所述辅助液压缸的无杆腔和所述主液压缸的无杆腔分别接入所述液压回路。

在本发明的一较佳实施方式中，所述辅助液压缸的无杆腔与所述液压回路之间以及所述主液压缸的无杆腔与所述液压回路之间均设置有液压锁。

在本发明的一较佳实施方式中，所述盾构机液压推进装置还包括电磁阀，所述电磁阀的进口接入所述液压回路，所述电磁阀的第一出口通过梭阀接入所述液压回路，所述电磁阀的第二出口通过所述液压锁与所述辅助液压缸的无杆腔相连接。