CN103644305B - 一种复合地层盾构机主密封的hbw油脂系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种复合地层盾构机主密封的HBW油脂系统，包括与外接空气压缩机相接的油脂泵和油脂泵立柱，在进入油脂泵的进气管路上依次设置有电磁换向阀、气动三联件和针阀，所述油脂泵上设有油脂泵接近开关；在进入油脂泵立柱的进气管路上依次设置有调压阀、压力表和手动换向阀，所述油脂泵立柱上设有高位限位开关和低位限位开关；所述油脂泵的油脂出口管路依次连接数个同步分流马达和低压隔膜压力传感器，在同步分流马达上设有马达接近开关。本发明方便对油脂泵的启、停操作，方便对进气压力进行调节，手动操作油脂泵立柱的上升、下降及动作的速度；高、低位限位开关还可以防止油脂泵空打，损伤油脂泵密封。

Description

一种复合地层盾构机主密封的HBW油脂系统

技术领域

本发明涉及一种复合地层盾构机主密封的HBW油脂系统，属于油脂系统技术领域。

背景技术

盾构掘进机是一种用于地下隧道工程开挖的复杂机电系统，具有开控切削土体、输送土碴、拼装隧道衬砌、测量导向纠偏等功能。而目前盾构掘进机在具有开挖速度快、质量高、人员劳动强度小、安全性高、对地表沉降和环境影响小等优点，比之传统的钻爆法隧道施工具有明显的优势，有着良好的综合效益。

复合盾构机是指能适应复杂地层变化而有针对性设计的盾构机。在施工标段中，盾构机开挖面地层变化复杂，比如，不同里程交替出现软土层和风化岩层、同一断面地层“上软下硬”、软硬地层交替出现或在富水砂卵石等地下水位较高、开挖面稳定性复杂等,其对盾构机主密封要求更高。

在土压平衡盾构机地下掘进过程中，由于盾构机通常位于地面以下几十米处，开挖面存在较大的水、土压力，带压后的水、土、泥沙很容易进入盾构机主驱动内部。

目前，盾构机的主密封油脂系统主要由油脂泵、气动球阀、同步分流马达组成，存在以下几点不足之处：

1.各终端支路注入点没有压力传感器，无法有效的检测密封腔压力；对可能存在支路压力欠压情况无法判断；

2.无手动检测装置，当电气元件失效时，需要拆卸管路检查，检修相对繁琐；

3.其对二级同步分流马达注入量采用两个气动球阀控制注入时间，从而控制注入量，元件较多，并且无法保证二级同步分流马达注入量的一致性。

发明内容

本发明的目的在于：提供一种复合地层盾构机主密封的HBW油脂系统，解决现有盾构机存在的上述技术问题，从而能有效的解决上述现有技术中存在的问题。

本发明目的通过下述技术方案来实现：一种复合地层盾构机主密封的HBW油脂系统，包括与外接空气压缩机相接的油脂泵和油脂泵立柱，油脂泵与油脂泵立柱相连，所述外接空气压缩机所供压缩空气分为两路，其中一路通过进气管进入油脂泵，另一路通过进气管进入油脂泵立柱，在进入油脂泵的进气管路上依次设置有电磁换向阀、气动三联件和针阀，所述油脂泵上设有用于记录油脂泵出口累计流量的油脂泵接近开关；在进入油脂泵立柱的进气管路上依次设置有调压阀、压力表和手动换向阀，所述油脂泵立柱上设有高位限位开关和低位限位开关；所述油脂泵的油脂出口管路依次连接一个一级同步分流马达、两个二级同步分流马达和低压隔膜压力传感器，在同步分流马达上设有用于有效检测马达是否动作的马达接近开关。

作为优选，在所述油脂泵的油脂出口管路上设置有便于油脂泵维修时使用的高压球阀。

进一步地，在所述高压球阀后方的油脂出口管路上设有高压隔膜压力传感器和用于监测油脂泵出口处压力的隔膜压力表。

更进一步地，在所述低压隔膜压力传感器后方的管路上设有便于手动控制其流量的三通球阀。

作为优选，所述同步分流马达12为两组，其精度为2ml/Rev。

油脂泵内的介质选用高密度、强粘性、超强防水失水性的HBW油脂。

本发明中的部分零部件的作用如下：

电磁换向阀：控制进气空气的通断，实现油脂泵的启、停功能。

气动三联件：过滤进气空气中杂质并对进气压力进行调节。

针阀：控制进气空气的流量大小，控制气动泵工作的频率

油脂泵接近开关：实现油脂泵冲程的脉冲技术，实现油脂泵出口流量的计量。

高压球阀：控制油脂泵出口的通、断同时便于维护。

隔膜压力表：检测油脂泵出口压力。

高压隔膜压力传感器：检测油脂泵出口压力，并设有高压报警，并输出信号到PLC。

马达接近开关：检测马达是否动作及动作的快慢。

低压隔膜压力传感器：检测终端管路油脂注入的压力。

三通球阀：检测终端管路是否有油脂注入。

同步分流马达：保证终端管路油脂注入量的一致性。

高位限位开关：防止油脂泵立柱上升时超出设计高度，并输出信号到PLC。

低位限位开关：防止油脂泵工作时因油脂桶液位低空打，损伤密封；并输出信号到PLC。

手动换向阀：实现油脂泵立柱的上升和下降。

压力表：检测油脂立柱进气压力。

调压阀：控制油脂立柱进气压力。

本发明的工作过程为：一种复合地层盾构机主密封的HBW油脂系统，包括与外接空气压缩机相接的油脂泵和油脂泵立柱，油脂泵与油脂泵立柱相连，所述外接空气压缩机所供压缩空气分为两路，其中一路通过进气管进入油脂泵，另一路通过进气管进入油脂泵立柱:在进入油脂泵的进气管路上依次设置有电磁换向阀、气动三联件和针阀，实现油脂泵的启、停和控制其工作频率；所述油脂泵上设有用于记录油脂泵出口累计流量的油脂泵接近开关；在进入油脂泵立柱的进气管路上依次设置有调压阀、压力表和手动换向阀，实现油脂泵工作时更换油脂桶的功能；所述油脂泵立柱上设有高位限位开关和低位限位开关；所述油脂泵的油脂出口管路依次连接一级同步分流马达、2个二级同步分流马达和低压隔膜压力传感器，在同步分流马达上设有用于有效检测马达是否动作的马达接近开关，确保油脂泵出口的油脂按照设计的流量注入到主密封腔体。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

1.合理的油脂泵进气设置，方便对油脂泵的启、停操作，接近开关记录油脂泵出口累计流量，以及油脂泵出口流量操作；

2.合理的系统压力检测设置，高压隔膜压力传感器和压力表检测油脂泵出口压力，高压隔膜压力传感器可设计高压报警，输出信号到控制系统停止油脂泵；防止管路堵塞、压力过高造成系统元件损坏；低压隔膜压力传感器可以有效的检测终端每个注入点的压力变化，防止局部过压或欠压；

3.合理的系统注入量控制和检测，同步分流马达确保各个注入点的流量一致，马达上的接近开关，记录马达动作频率；若接近开关失效，还可以通过手动三通球阀手动检测油脂是否注入。

4.介质选用高密度、强粘性、超强防水失水性的HBW油脂。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

其中：电磁换向阀1，气动三联件2，油脂泵3，针阀4，油脂泵接近开关5，高压球阀6，隔膜压力表7，高压隔膜压力传感器8，马达接近开关9，低压隔膜压力传感器10，三通球阀11，二级同步分流马达12，高位限位开关13，油脂泵立柱14，低位限位开关15，手动换向阀16，压力表17，调压阀18。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了相互排斥的特质和/或步骤以外，均可以以任何方式组合，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换，即，除非特别叙述，每个特征之一系列等效或类似特征中的一个实施例而已。

实施例

如图1所示，一种合地层盾构机主密封的HBW油脂系统，包括与外接空气压缩机相接的油脂泵3和油脂泵立柱14，油脂泵3与油脂泵立柱14相连，所述外接空气压缩机所供压缩空气分为两路，其中一路通过进气管进入油脂泵3，另一路通过进气管进入油脂泵立柱14，在进入油脂泵3的进气管路上依次设置有电磁换向阀1、气动三联件2和针阀4，所述油脂泵3上设有用于记录油脂泵出口累计流量的油脂泵接近开关5，用以记录油脂泵出口累计流量，为盾构施工每环油脂消耗量提供准确依据，更合理编制物料需求计划。在进入油脂泵立柱14的进气管路上依次设置有调压阀18、压力表17和手动换向阀16，所述油脂泵立柱14上设有高位限位开关13和低位限位开关15。当油脂桶空时，低限位开关动作，进气电磁阀自动关闭，油脂泵自动停止，可以有效防止油脂泵空打，损伤油脂泵密封。在所述油脂泵3的油脂出口管路上设置有便于油脂泵维修时使用的高压球阀6；在所述高压球阀6后方的油脂出口管路上设有高压隔膜压力传感器8和用于监测油脂泵出口处压力的隔膜压力表7。高压隔膜压力传感器检测油脂泵出口压力，隔膜压力传感器比普通压力传感器更加耐磨并从原理上解决了普通压力传感器在高粘度介质下易堵塞，故障率高的问题，并设置高压、低压报警，防止管路堵塞、压力过高造成系统元件损坏。所述油脂泵3的油脂出口管路依次连接一个一级同步分流马达和两个二级同步分流马达12和低压隔膜压力传感器10，一级同步分流马达可以保证到后续二级分流马达的流量一致。在所述低压隔膜压力传感器10后方的管路上设有便于手动检测油脂注入的三通球阀11。在同步分流马达上设有用于有效检测马达是否动作及动作快慢的马达接近开关9；即使接近开关失效后，还可以通过手动操作三通球阀，观察检测油脂是否注入，多种方式防止系统故障而无有效检测油脂是否注入的手段困难。

其中，所述二级同步分流马达为两组，其精度为可达2ml/Rev。

油脂泵内的介质选用高密度、强粘性、超强防水失水性的HBW油脂，有效防止带压的水、土、泥沙进入盾构机主驱动。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种复合地层盾构机主密封的HBW油脂系统，包括与外接空气压缩机相接的油脂泵和油脂泵立柱，油脂泵与油脂泵立柱相连，其特征在于：所述外接空气压缩机所供压缩空气分为两路，其中一路通过进气管进入油脂泵，另一路通过进气管进入油脂泵立柱，在进入油脂泵的进气管路上依次设置有电磁换向阀、气动三联件和针阀，所述油脂泵上设有用于记录油脂泵出口累计流量的油脂泵接近开关；在进入油脂泵立柱的进气管路上依次设置有调压阀、压力表和手动换向阀，所述油脂泵立柱上设有高位限位开关和低位限位开关；所述油脂泵的油脂出口管路依次连接一个一级同步分流马达、两个二级同步分流马达和低压隔膜压力传感器，在同步分流马达上设有用于有效检测马达是否动作的马达接近开关，在所述油脂泵的油脂出口管路上设置有便于油脂泵维修时使用的高压球阀，在所述高压球阀后方的油脂出口管路上设有高压隔膜压力传感器和用于监测油脂泵出口处压力的隔膜压力表，在所述低压隔膜压力传感器后方的管路上设有便于手动控制其流量的三通球阀。

2.如权利要求1所述的复合地层盾构机主密封的HBW油脂系统，其特征在于：在所述高压隔膜压力传感器后方的管路上设有一级同步分流马达。

3.如权利要求1所述的合地层盾构机主密封的HBW油脂系统，其特征在于：所述二级同步分流马达为两组，其精度为2ml/Rev。

4.如权利要求1所述的复合地层盾构机主密封的HBW油脂系统，其特征在于：油脂泵内的介质选用高密度、强粘性、超强防水失水性的HBW油脂。