[发明专利]土压平衡盾构机比例控制高精度推进液压系统及控制方法

摘要

本发明涉及一种土压平衡盾构机比例控制高精度推进液压系统及控制方法，所述系统包括PLC控制器、变量泵、溢流阀、比例减压阀、第一单向阀、第二单向阀、第一液控单向阀、第二液控单向阀、二位三通电磁换向阀、三位四通电液换向阀、位移传感器、执行机构、压力传感器，采取比例减压阀和变量泵对系统的压力和流量进行控制，比例减压阀和变量泵与执行机构的压力传感器和位移传感器形成闭环控制，提高系统对速度和压力的控制精度，使盾构机可以在掘进施工中按照指定路线轨迹做轴线运动及精确的实现同步运动，并能够改善液压系统效率低问题。

主权项

一种土压平衡盾构机比例控制高精度推进液压系统，包括：PLC控制器、变量泵（1）、过滤器（2）、溢流阀（3）、比例减压阀（4）、单向阀（5）、液控单向阀（6）、二位三通电磁换向阀（7）、三位四通电液换向阀（8）、压力传感器（9）、位移传感器（10）、执行机构（11），变量泵（1）作为主动力源为系统供能，位移传感器（10）布置在执行机构（11）上，可检测执行机构（11）的位移和移动速度，并将位移和移动速度信号反馈给PLC控制器，PLC控制器输出端与变量泵（1）连接，可调整变量泵（1）输出流量大小，变量泵（1）与位移传感器（10）构成闭环控制；变量泵（1）的输出管路与比例减压阀（4）的输入管路连接，压力传感器（9）可实时监测执行机构（11）的压力，并将压力信号反馈给PLC控制器，PLC控制器控制比例减压阀（4）根据负载的变化对系统的压力做出调整，用比例减压阀（4）进行分区控制以调整盾构机各区的推进压力，比例减压阀（4）与压力传感器（9）构成闭环实时监测；变量泵（1）的输出管路通过溢流阀（3）回油；比例减压阀（4）的输出管路与三位四通电液换向阀（8）的P端连接；第一单向阀（5.1）作为背压阀使用，其一端与三位四通电液换向阀（8）的T端连接，另一端与回油管路连接，使三位四通电液换向阀（8）换向平稳，第二单向阀（5.2）的输入、输出端分别与第一单向阀（5.1）和第一液控单向阀（6.1）连接，用于隔绝油路；二位三通电磁单向阀（7）与第一液控单向阀（6.1）及三位四通电液换向阀（8）连接，控制此回路通断并起到泄压作用，防止由推进模式进入拼装模式时压力过大发生危险，并使执行机构（11）快速缩回，第二液控单向阀（6.2）一端与三位四通电液换向阀（8）的A端连接，另一端与执行机构（11）的无杆腔连接，实现对执行机构（11）的单向锁紧，防止执行机构（11）意外缩回；三位四通电液换向阀（8）的B端与执行机构（11）的有杆腔连接。