[发明专利]一种盾构机直驱式管片同步提升液压系统及使用方法

说明书

本发明提供了一种盾构机直驱式管片同步提升液压系统，包括伺服电机、定量泵、平衡阀、第一蓄能器、第一安全阀、第一液压油缸、第二液压油缸、第二蓄能器和第二安全阀。本发明提升液压油缸油路串联连接，在管片提升和下降过程中易于实现液压油缸的同步控制；采用伺服电机与定量泵直接驱动提升液压油缸的容积调速系统，能量传递效率高，避免了节流调速系统中的能量损失，节能效果明显。

技术领域

本发明涉及一种盾构机直驱式管片提升液压系统及使用方法，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。管片拼装机是盾构机的关键部件之一，在盾构施工过程中，随着盾构机的开挖、推进和出碴，挖好的隧道需要用预先制好的混凝土管片进行永久性支护，管片拼装机负责将管片准确地安装到刚开挖的隧道表面，通过螺栓等进行紧固，构成能够承受地层压力的衬砌。

管片拼装机的提升装置通过两个升降液压油缸驱动管片上下运动，实现管片的升降，两个升降液压油缸通常并联连接，易引起两个液压油缸提升过程中不同步的问题。现有管片拼装液压系统通常采用节流元件进行压力、流量调节，系统存在节流损失。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术存在的缺陷，提供一种直驱式容积控制的盾构机直驱式管片同步提升液压系统，两个对称双活塞杆液压油缸油路串联连接，易于实现液压油缸的同步控制。

为解决这一技术问题，本发明提供了一种盾构机直驱式管片同步提升液压系统，包括伺服电机、定量泵、平衡阀、第一蓄能器、第一安全阀、第一液压油缸、第二液压油缸、第二蓄能器和第二安全阀，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P1通过第一油管与平衡阀的出油口P3连接，平衡阀的进油口P4通过第五油管与第一液压油缸的下端油口A1连接，第一蓄能器的油口D1通过第二油管5连接在第五油管上，第二安全阀的出油口C4通过第三油管连接在第五油管上，第一安全阀的进油口C1通过第四油管连接在第五油管上，定量泵的右端油口P2通过第十油管与第二液压油缸的上端油口B2连接，平衡阀的控制油口M与第十油管连接，第二安全阀的进油口C3通过第九油管连接在第十油管上，第一安全阀的出油口C2通过第七油管连接在第十油管上，第二蓄能器的油口D2通过第八油管连接在第十油管上，第一液压油缸的上端油口B1通过第六油管与第二液压油缸的下端油口A2连接，第一液压油缸、第二液压油缸为结构相同的双活塞杆对称液压油缸。

所述的第一液压油缸的B1口与第二液压油缸的A2口采用第六油管串联连接，在管片提升和下降过程中易于实现液压油缸的同步控制。

本发明还提供了一种所述液压系统的使用方法：

提升时：所述伺服电机得电启动，驱动定量泵正向转动，定量泵通过第十油管从第二液压油缸的上油腔吸油，定量泵输出的压力油通过第一油管进入平衡阀，经平衡阀的单向阀油路和第五油管进入第一液压油缸的下油腔，推动第一液压油缸的活塞向上移动，同时，第一液压油缸上油腔中的液压油通过第六油管进入第二液压油缸的下油腔，推动第二液压油缸的活塞向上移动，提升管片向上运动；此时，第二蓄能器可对液压回路进行补油，管片上移速度大小通过调节伺服电机的转速来实现的，由于第一液压油缸、第二液压油缸是结构相同的对称双活塞杆油缸，从而实现第一液压油缸、第二液压油缸的活塞杆同步上移；当提升过程中出现异常情况导致系统压力超出设定值时，开启第一安全阀，定量泵流出的油液经第一油管、平衡阀、第五油管和第四油管、第一安全阀、第七油管和第八油管进入第二蓄能器中，实现卸荷。