CN103032392B - 管片拼装回转运动位置速度复合控制液压系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种管片拼装回转运动位置速度复合控制液压系统。它是由电动机、速度控制变量泵、位置控制变量泵、补油定量泵、两个两位两通电磁换向阀、油箱、两个补油单向阀、补油溢流阀、两个系统单向阀、系统安全阀、两个平衡阀、两个执行单向阀、执行安全阀、定量马达组成的闭式回路。本发明可以方便的实现位置控制模式与速度控制模式的切换，在速度控制模式下可以实现管片的大行程快速搬运，在位置控制模式下可以实现管片的精确定位，且该系统采用泵控模式，避免了阀控损失，具有很好的节能效果。
Description
技术领域
本发明涉及一种管片拼装回转运动液压系统，尤其是涉及一种管片拼装回转运动位置速度复合控制液压系统。
背景技术
管片拼装机是盾构装备系统的关键子系统之一，它是在盾构推进一环后将混凝土管片拼装成隧道衬砌，用于稳定开挖的隧道，并为盾构推进提供支撑点，管片拼装质量的好坏直接关系到隧道施工质量，同时也影响到盾构推进过程中姿态的调整。管片在砌成环形内壁过程中，需要由底部移至隧道内壁特定位置处且需在拼砌过程中多次微调，因此管片拼装机一般能实现六个自由度的无干涉拼装动作。管片拼装机一般包括回转机构、提升机构、水平机构、摆动机构、姿态机构，来实现管片的六自由度操作。
回转机构主要完成管片在圆周方向上的定位，传统的液压系统一般由变量泵供油，比例方向阀控制回转马达，回转马达通过减速器驱动管片拼装机的回转机构，由于回转机构及管片的转动惯量大及回转角度大，传统的大通径阀可以实现管片的快速运动，却难以实现管片的精确定位，传统的小通径阀可以实现管片的精确定位运动，却难以实现管片的快速拼装，且阀控系统具有能量损失大的特点。
发明内容
为了克服现有的管片拼装回转运动液压系统能量损失大、难以兼顾位置精确定位与快速拼装的不足, 本发明的目的在于提供了一种管片拼装回转运动位置速度复合控制液压系统，该液压系统在速度控制模式下可以实现管片的大行程快速搬运，位置控制模式下可以实现管片的精确定位，且该系统采用泵控模式，避免了阀控损失，具有很好的节能效果。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
本发明包括电动机、速度控制变量泵、位置控制变量泵、补油定量泵、A侧两位两通电磁换向阀、B侧两位两通电磁换向阀、油箱、A侧补油单向阀、B侧补油单向阀、补油溢流阀、A侧系统单向阀、B侧系统单向阀、系统安全阀、A侧平衡阀、B侧平衡阀、A侧执行单向阀、B侧执行单向阀、执行安全阀、定量马达；电动机、速度控制变量泵、位置控制变量泵和补油定量泵级联，速度控制变量泵的2A油口与A侧两位两通电磁换向阀的5B油口相连，速度控制变量泵的2B油口与B侧两位两通电磁换向阀的6A油口相连，位置控制变量泵的3A油口与A侧两位两通电磁换向阀的5A油口相连，位置控制变量泵的3B油口与B侧两位两通电磁换向阀的6B油口相连，A侧两位两通电磁换向阀的5P油口、A侧补油单向阀的出油口、A侧系统单向阀的进油口、A侧平衡阀的进油口和B侧平衡阀的控制油口相连，A侧两位两通电磁换向阀的5T油口与油箱相连，B侧两位两通电磁换向阀的6P油口、B侧补油单向阀的出油口、B侧系统单向阀的进油口、B侧平衡阀的进油口和A侧平衡阀的控制油口相连，B侧两位两通电磁换向阀的6T油口与油箱相连，A侧补油单向阀的进油口、B侧补油单向阀的进油口、补油定量泵的出油口和补油溢流阀的进油口相连，补油定量泵的进油口与油箱相连，补油溢流阀的出油口油箱相连，A侧系统单向阀的出油口、B侧系统单向阀的出油口和系统安全阀的进油口相连，系统安全阀的出油口与油箱相连，A侧平衡阀的出油口、A侧执行单向阀的进油口和定量马达的19A油口相连，B侧平衡阀的出油口、B侧执行单向阀的进油口和定量马达的19B油口相连，A侧执行单向阀的出油口、B侧执行单向阀的出油口和执行安全阀的进油口相连，执行安全阀的出油口与油箱相连。
本发明的有益效果是：
本发明可以方便的实现位置控制模式与速度控制模式的切换，在速度控制模式下可以实现管片的大行程快速搬运，在位置控制模式下可以实现管片的精确定位，且该系统采用泵控模式，避免了阀控损失，具有很好的节能效果。
附图说明
图1是本发明的电路原理图。
图中，1.电动机，2.速度控制变量泵，3.位置控制变量泵，4.补油定量泵，5.A侧两位两通电磁换向阀，6.B侧两位两通电磁换向阀，7.油箱，8.A侧补油单向阀，9.B侧补油单向阀，10.补油溢流阀，11.A侧系统单向阀，12.B侧系统单向阀，13.系统安全阀，14.A侧平衡阀，15.B侧平衡阀，16.A侧执行单向阀，17.B侧执行单向阀，18.执行安全阀，19.定量马达。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
一种管片拼装回转运动位置速度复合控制液压系统，其特征在于包括：电动机1、速度控制变量泵2、位置控制变量泵3、补油定量泵4、A侧两位两通电磁换向阀5、B侧两位两通电磁换向阀6、油箱7、A侧补油单向阀8、B侧补油单向阀9、补油溢流阀10、A侧系统单向阀11、B侧系统单向阀12、系统安全阀13、A侧平衡阀14、B侧平衡阀15、A侧执行单向阀16、B侧执行单向阀17、执行安全阀18、定量马达19；电动机1、速度控制变量泵2、位置控制变量泵3和补油定量泵4级联，速度控制变量泵2的2A油口与A侧两位两通电磁换向阀5的5B油口相连，速度控制变量泵2的2B油口与B侧两位两通电磁换向阀6的6A油口相连，位置控制变量泵3的3A油口与A侧两位两通电磁换向阀5的5A油口相连，位置控制变量泵3的3B油口与B侧两位两通电磁换向阀6的6B油口相连，A侧两位两通电磁换向阀5的5P油口、A侧补油单向阀8的出油口、A侧系统单向阀11的进油口、A侧平衡阀14的进油口和B侧平衡阀15的控制油口相连，A侧两位两通电磁换向阀5的5T油口与油箱7相连，B侧两位两通电磁换向阀6的6P油口、B侧补油单向阀9的出油口、B侧系统单向阀12的进油口、B侧平衡阀15的进油口和A侧平衡阀14的控制油口相连，B侧两位两通电磁换向阀6的6T油口与油箱7相连，A侧补油单向阀8的进油口、B侧补油单向阀9的进油口、补油定量泵4的出油口和补油溢流阀10的进油口相连，补油定量泵4的进油口与油箱7相连，补油溢流阀10的出油口油箱7相连，A侧系统单向阀11的出油口、B侧系统单向阀12的出油口和系统安全阀13的进油口相连，系统安全阀13的出油口与油箱7相连，A侧平衡阀14的出油口、A侧执行单向阀16的进油口和定量马达19的19A油口相连，B侧平衡阀15的出油口、B侧执行单向阀17的进油口和定量马达19的19B油口相连，A侧执行单向阀16的出油口、B侧执行单向阀17的出油口和执行安全阀18的进油口相连，执行安全阀18的出油口与油箱7相连。
本发明的工作原理如下：
电机1启动，同时驱动速度控制变量泵2、位置控制变量泵3、补油定量泵4。
大范围速度控制：位置控制变量泵3输入排量信号为零；向速度控制变量泵2输入正排量信号，速度控制变量泵2通过2B油口吸油，通过2A油口输出高压油，输出的高压油进入A侧两位两通电磁换向阀5的5B油口，A侧两位两通电磁换向阀5得电，高压油由A侧两位两通电磁换向阀5的5P油口流出，进入A侧补油单向阀8的出油口、A侧系统单向阀11的进油口、A侧平衡阀14的进油口、B侧平衡阀15的控制油口，部分高压油从A侧系统单向阀11的出油口流出，进入B侧系统单向阀12的出油口与系统安全阀13的进油口，其余高压油从A侧平衡阀14的出油口流出，进入A侧执行单向阀16的进油口与定量马达19的19A油口，定量马达19在高压油液作用下正转，定量马达19通过19B油口输出低压油，输出的低压油进入B侧平衡阀15的出油口与B侧执行单向阀17的进油口，B侧平衡阀15在控制油口的高压油作用下处于节流机能位，低压油从B侧平衡阀15的进油口流出，补油定量泵4通过进油口从油箱7中吸油，并通过出油口输出补充油液，输出的补充油液流进A侧补油单向阀8的进油口、B侧补油单向阀9的进油口、补油溢流阀10的进油口，补充油液由B侧补油单向阀9的出油口流出，并与B侧平衡阀15的进油口流出的低压油汇合，汇合后的低压油进入B侧两位两通电磁换向阀6的6P油口、B侧系统单向阀12的进油口、A侧平衡阀14的控制油口，两位两通电磁换向阀6得电，汇合后的低压油由两位两通电磁换向阀6的6A油口流出，进入速度控制变量泵2的2B油口；向速度控制变量泵2输入负排量信号，速度控制变量泵2通过2A油口吸油，通过2B油口输出高压油，输出的高压油进入B侧两位两通电磁换向阀6的6A油口，B侧两位两通电磁换向阀6得电，高压油由B侧两位两通电磁换向阀6的6P油口流出，进入B侧补油单向阀9的出油口、B侧系统单向阀12的进油口、B侧平衡阀15的进油口、A侧平衡阀14的控制油口，部分高压油从B侧系统单向阀12的出油口流出，进入A侧系统单向阀11的出油口与系统安全阀13的进油口，其余高压油从B侧平衡阀15的出油口流出，进入B侧执行单向阀17的进油口与定量马达19的19B油口，定量马达19在高压油液作用下反转，定量马达19通过19A油口输出低压油，输出的低压油进入A侧平衡阀14的出油口与A侧执行单向阀16的进油口，A侧平衡阀14在控制油口的高压油作用下处于节流机能位，低压油从A侧平衡阀14的进油口流出，补油定量泵4通过进油口从油箱7中吸油，并通过出油口输出补充油液，输出的补充油液流进A侧补油单向阀8的进油口、B侧补油单向阀9的进油口、补油溢流阀10的进油口，补充油液由A侧补油单向阀8的出油口流出，并与A侧平衡阀14的进油口流出的低压油汇合，汇合后的低压油进入A侧两位两通电磁换向阀5的5P油口、A侧系统单向阀11的进油口、B侧平衡阀15的控制油口，两位两通电磁换向阀5得电，汇合后的低压油由两位两通电磁换向阀5的5B油口流出，进入速度控制变量泵2的2A油口。
小范围位置控制：速度控制变量泵2输入排量信号为零；向位置控制变量泵3输入正排量信号，位置控制变量泵3通过3B油口吸油，通过3A油口输出高压油，输出的高压油进入A侧两位两通电磁换向阀5的5A油口，A侧两位两通电磁换向阀5失电，高压油由A侧两位两通电磁换向阀5的5P油口流出，进入A侧补油单向阀8的出油口、A侧系统单向阀11的进油口、A侧平衡阀14的进油口、B侧平衡阀15的控制油口，部分高压油从A侧系统单向阀11的出油口流出，进入B侧系统单向阀12的出油口与系统安全阀13的进油口，其余高压油从A侧平衡阀14的出油口流出，进入A侧执行单向阀16的进油口与定量马达19的19A油口，定量马达19在高压油液作用下正转，定量马达19通过19B油口输出低压油，输出的低压油进入B侧平衡阀15的出油口与B侧执行单向阀17的进油口，B侧平衡阀15在控制油口的高压油作用下处于节流机能位，低压油从B侧平衡阀15的进油口流出，补油定量泵4通过进油口从油箱7中吸油，并通过出油口输出补充油液，输出的补充油液流进A侧补油单向阀8的进油口、B侧补油单向阀9的进油口、补油溢流阀10的进油口， 补充油液由B侧补油单向阀9的出油口流出，并与B侧平衡阀15的进油口流出的低压油汇合，汇合后的低压油进入B侧两位两通电磁换向阀6的6P油口、B侧系统单向阀12的进油口、A侧平衡阀14的控制油口，两位两通电磁换向阀6失电，汇合后的低压油由两位两通电磁换向阀6的6B油口流出，进入速度控制变量泵3的3B油口；向位置控制变量泵3输入负排量信号，位置控制变量泵3通过3A油口吸油，通过3B油口输出高压油，输出的高压油进入B侧两位两通电磁换向阀6的6B油口，B侧两位两通电磁换向阀6失电，高压油由B侧两位两通电磁换向阀6的6P油口流出，进入B侧补油单向阀9的出油口、B侧系统单向阀12的进油口、B侧平衡阀15的进油口、A侧平衡阀14的控制油口，部分高压油从B侧系统单向阀12的出油口流出，进入A侧系统单向阀11的出油口与系统安全阀13的进油口，其余高压油从B侧平衡阀15的出油口流出，进入B侧执行单向阀17的进油口与定量马达19的19B油口，定量马达19在高压油液作用下反转，定量马达19通过19A油口输出低压油，输出的低压油进入A侧平衡阀14的出油口与A侧执行单向阀16的进油口，A侧平衡阀14在控制油口的高压油作用下处于节流机能位，低压油从A侧平衡阀14的进油口流出，补油定量泵4通过进油口从油箱7中吸油，并通过出油口输出补充油液，输出的补充油液流进A侧补油单向阀8的进油口、B侧补油单向阀9的进油口、补油溢流阀10的进油口， 补充油液由A侧补油单向阀8的出油口流出，并与A侧平衡阀14的进油口流出的低压油汇合，汇合后的低压油进入A侧两位两通电磁换向阀5的5P油口、A侧系统单向阀11的进油口、B侧平衡阀15的控制油口，两位两通电磁换向阀5失电，汇合后的低压油由两位两通电磁换向阀5的5A油口流出，进入速度控制变量泵3的3A油口。
通过调节补油溢流阀10，可以对系统的补油压力进行调节；通过调节系统安全阀13，可以对系统的最高工作压力进行设定；通过调节执行安全阀18，可以对执行机构的最高工作压力进行设定。
Claims (1)
1.一种管片拼装回转运动位置速度复合控制液压系统，其特征在于包括：电动机（1）、速度控制变量泵（2）、位置控制变量泵（3）、补油定量泵（4）、A侧两位两通电磁换向阀（5）、B侧两位两通电磁换向阀（6）、油箱（7）、A侧补油单向阀（8）、B侧补油单向阀（9）、补油溢流阀（10）、A侧系统单向阀（11）、B侧系统单向阀（12）、系统安全阀（13）、A侧平衡阀（14）、B侧平衡阀（15）、A侧执行单向阀（16）、B侧执行单向阀（17）、执行安全阀（18）、定量马达（19）；电动机（1）、速度控制变量泵（2）、位置控制变量泵（3）和补油定量泵（4）依次连接，速度控制变量泵（2）的2A油口与A侧两位两通电磁换向阀（5）的5B油口相连，速度控制变量泵（2）的2B油口与B侧两位两通电磁换向阀（6）的6A油口相连，位置控制变量泵（3）的3A油口与A侧两位两通电磁换向阀（5）的5A油口相连，位置控制变量泵（3）的3B油口与B侧两位两通电磁换向阀（6）的6B油口相连，A侧两位两通电磁换向阀（5）的5P油口、A侧补油单向阀（8）的出油口、A侧系统单向阀（11）的进油口、A侧平衡阀（14）的进油口和B侧平衡阀（15）的控制油口相连，A侧两位两通电磁换向阀（5）的5T油口与油箱（7）相连，B侧两位两通电磁换向阀（6）的6P油口、B侧补油单向阀（9）的出油口、B侧系统单向阀（12）的进油口、B侧平衡阀（15）的进油口和A侧平衡阀（14）的控制油口相连，B侧两位两通电磁换向阀（6）的6T油口与油箱（7）相连，A侧补油单向阀（8）的进油口、B侧补油单向阀（9）的进油口、补油定量泵（4）的出油口和补油溢流阀（10）的进油口相连，补油定量泵（4）的进油口与油箱（7）相连，补油溢流阀（10）的出油口与油箱（7）相连，A侧系统单向阀（11）的出油口、B侧系统单向阀（12）的出油口和系统安全阀（13）的进油口相连，系统安全阀（13）的出油口与油箱（7）相连，A侧平衡阀（14）的出油口、A侧执行单向阀（16）的进油口和定量马达（19）的19A油口相连，B侧平衡阀（15）的出油口、B侧执行单向阀（17）的进油口和定量马达（19）的19B油口相连，A侧执行单向阀（16）的出油口、B侧执行单向阀（17）的出油口和执行安全阀（18）的进油口相连，执行安全阀（18）的出油口与油箱（7）相连。
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Legal Events
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| PB01 | Publication | ||
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Granted publication date: 20150107 Termination date: 20211226 |
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