CN108412510B - 一种用于盾构机的速度复合调控装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种盾构机用速度复合调控装置，利用一种流量集成器，使该速度复合调控装置结构紧凑、占地空间小、流量调整精确。流量集成器结构简单，在第一入口和第二入口均设置节流，便于精确调整流量，保证千斤顶的同步性，克服现有的调控装置体积大、不能进行复合控制的问题。

Description

一种用于盾构机的速度复合调控装置

技术领域

本发明涉及一种用于盾构机的速度复合调控装置，更具体地说是涉及一种可精确控制的盾构机速度复合调控装置。

背景技术

盾构机推进动作是由多个液压千斤顶分组同步动作实现的，前行过程中需要对每个液压千斤顶的速度进行控制，以保持液压千斤顶的协调和同步，这就需要对进入液压千斤顶的流量进行控制。当同组内的液压千斤顶的速度不同时，需要对速度慢的千斤顶进行调速，现有的调速方式可以将液压千斤顶的有杆腔的液压油引回无杆腔从而实现加速，还可以直接调节无杆腔的进油量，但现有的调速方式没有将两者复合一起进行调速的，而且现有的流量调节装置的节流口的开度的变化不够线性，流量调整不够精确。

发明内容

本发明是为避免上述现有技术所存在的不足之处，提供一种速度复合调控装置，其可以在节流调速的基础上复合采用差速调速，并提供一种流量集成器，使该速度复合调控装置结构紧凑、占地空间小、流量调整精确。

本发明为解决技术问题采用如下技术方案：

一种用于盾构机的速度复合调控装置，该装置包括控制器、三位四通阀、流量集成器、推进千斤顶，推进千斤顶的推杆上安装有一个位移传感器，位移传感器与控制器电连接，从而将推进千斤顶的位移信号传输给控制器，流量集成器包括主体，在主体上设置有第一入口、第二入口、出油口、回油口，流量集成器的第一入口与三位四通阀的工作油口A连通，流量集成器的出油口与推进千斤顶的无杆腔连通，推进千斤顶的有杆腔与流量集成器的第二入口连通，第二入口与回油口选择性地连通，第二入口还与出油口选择性地连通，回油口与三位四通阀的工作油口B连通。

进一步地，流量集成器还包括挡块、浮动元件、弹簧、拨片、挡片，主体内设置有一圆柱形空腔，挡块设置在空腔内，挡块与圆柱形空腔之间固定配合，在挡块的左侧形成有进油腔，进油腔与第一入口连通，在挡块内设置有一进油通道，通过该进油通道连通进油腔和出油口，在主体左侧设置有一流量控制装置，流量控制装置包括设置在主体外部的执行器和伸入主体的圆柱形空腔内的芯轴，芯轴用于控制进油通道的进油流量；挡块的右侧设置有一浮动元件，该浮动元件与挡块之间通过弹簧可浮动的连接，弹簧一端与浮动体固定，另一端与挡块固定，在圆柱形空腔的右侧设置有节流口，浮动体的端部与节流口通过配合进行密封，节流口右侧设置有回流腔，回流腔通过节流口与出油口连通，回流腔右侧连通设置有回流通道，回流通道连通回油口T和回流腔，在回流通道的中部还垂直连通设置有第一流道，第一流道与第二入口连通，在回流通道的中部设置有一拨片，该拨片设置在第一流道和回流通道的交叉处，在拨片的上端穿设有驱动轴；在第一流道与回流通道相交的端口的两侧分别设置有一挡片；驱动轴向左转动，控制拨片与左侧挡片配合，第二入口与回油口连通，第二入口的液压油供给至回油口；驱动轴向右转动，控制拨片与右侧挡片配合，第二入口与回流腔连通，进而推动浮动体脱离节流口，使回流腔与出油口连通；芯轴的端部的轴向截面设置为抛物线曲线。

未工作时，三位四通阀处于中位，流量集成器的芯轴前端的锥形部与挡块上的进油通道的左端部抵接，进油通道处于关闭状态，拨片与左侧挡片抵接，回流腔与第二入口断开，浮动元件的锥面始终与节流口的锥面抵接以阻断回流腔与出油口的连通。

初始运行中，液压油从三位四通阀的进油口进入三位四通阀的工作油口A，三位四通阀的工作油口A与流量集成器的第一入口连通，流量集成器的出油口与无杆腔连通，有杆腔与流量集成器的第二入口连通，第二入口与回油口连通，回油口与三位四通阀的工作油口连通，三位四通阀的工作油口与油箱连通。

推进过程中，推进速度的大小可由千斤顶上设置的位移传感器实时检测推进位移，并将位移信号传输到控制器，控制器根据千斤顶的预设速度调整流量集成器中芯轴的位移，从而控制流量集成器的第一入口到流量集成器的出油口的流量，当所述千斤顶速度变慢不能与同组内其他千斤顶同步而且流量集成器的第一入口P到流量集成器的出油口A不能满足千斤顶的流量需求时，控制器控制驱动轴转动，使拨片与右侧挡片相抵接，流量集成器的第二入口与回流腔连通，进而推动浮动元件脱离节流口，使回流腔与出油口连通，为无杆腔进行流量补偿，保证同组内千斤顶的同步性。

本发明的有益效果如下：

1. 本申请可以在节流调速的基础上复合采用差速调速，并提供一种流量集成器，使该速度复合调控装置结构紧凑、占地空间小、流量调整精确。

2. 流量集成器结构简单，在第一入口和第二入口均设置节流，便于精确调整流量，保证千斤顶的同步性。

附图说明

图1是本发明的原理示意图。

图2是本发明的流量集成器结构示意图。

图中的附图标记分别为：三位四通阀101、流量集成器102、推进千斤顶103、位移传感器104、控制器105、主体1、第一入口P、出油口A、第二入口B、回油口T、挡块2、进油腔3、进油通道4、执行器5、芯轴6、浮动元件7、节流口8、回流腔9、回流通道10、第一流道11、拨片12、挡片13、驱动轴14、弹簧15。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步的说明。

参见附图1和附图2。

一种用于盾构机的速度复合调控装置，该装置包括控制器105、三位四通阀101、流量集成器102、推进千斤顶103，推进千斤顶103的推杆上安装有一个位移传感器104，位移传感器104与控制器105电连接，从而将推进千斤顶103的位移信号传输给控制器105，流量集成器102包括主体1，在主体1上设置有第一入口P、第二入口B、出油口A、回油口T，流量集成器102的第一入口P与三位四通阀101的工作油口A连通，流量集成器102的出油口A与推进千斤顶103的无杆腔连通，推进千斤顶103的有杆腔与流量集成器102的第二入口B连通，第二入口B与回油口T选择性地连通，第二入口B还与出油口A选择性地连通，回油口T与三位四通阀101的工作油口B连通。

流量集成器102还包括挡块2、浮动元件7、弹簧15、拨片12、挡片13，主体1内设置有一圆柱形空腔，挡块13设置在空腔内，挡块13与圆柱形空腔之间固定配合，在挡块13的左侧形成有进油腔，进油腔与第一入口P连通，在挡块2内设置有一进油通道，通过该进油通道连通进油腔和出油口A，在主体1左侧设置有一流量控制装置，流量控制装置包括设置在主体外部的执行器5和伸入主体的圆柱形空腔内的芯轴6，芯轴6用于控制进油通道的进油流量；挡块2的右侧设置有一浮动元件7，该浮动元件7与挡块2之间通过弹簧15可浮动的连接，弹簧15一端与浮动元件7固定，另一端与挡块2固定，在圆柱形空腔的右侧设置有节流口8，浮动元件7的端部与节流口8通过配合进行密封，节流口8右侧设置有回流腔，回流腔通过节流口8与出油口连通，回流腔右侧连通设置有回流通道，回流通道连通回油口T和回流腔，在回流通道的中部还垂直连通设置有第一流道，第一流道与第二入口B连通，在回流通道的中部设置有一拨片12，该拨片12设置在第一流道和回流通道的交叉处，在拨片12的上端穿设有驱动轴14；在第一流道与回流通道相交的端口的两侧分别设置有一挡片13；驱动轴14向左转动，控制拨片12与左侧挡片13配合，第二入口B与回油口T连通，第二入口B的液压油供给至回油口T；驱动轴14向右转动，控制拨片12与右侧挡片13配合，第二入口B与回流腔连通，进而推动浮动元件7脱离节流口8，使回流腔与出油口连通；芯轴6的端部的轴向截面设置为抛物线曲线。

未工作时，三位四通阀101处于中位，流量集成器102的芯轴6前端的锥形部与挡块2上的进油通道的左端部抵接，进油通道处于关闭状态，拨片12与左侧挡片13抵接，回流腔与第二入口B断开，浮动元件7的锥面始终与节流口8的锥面抵接以阻断回流腔与出油口A的连通。

初始运行中，液压油从三位四通阀的进油口进入三位四通阀的工作油口A，三位四通阀101的工作油口A与流量集成器102的第一入口P连通，流量集成器102的出油口A与无杆腔连通，有杆腔与流量集成器102的第二入口B连通，第二入口B与回油口T连通，回油口T与三位四通阀的工作油口B连通，三位四通阀的工作油口B与油箱连通。

推进过程中，推进速度的大小可由千斤顶103上设置的位移传感器104实时检测推进位移，并将位移信号传输到控制器105，控制器105根据千斤顶的预设速度调整流量集成器中芯轴6的位移，从而控制流量集成器的第一入口P到流量集成器的出油口A的流量，当所述千斤顶103速度变慢不能与同组内其他千斤顶同步而且流量集成器102的第一入口P到流量集成器的出油口A不能满足千斤顶103的流量需求时，控制器105控制驱动轴14转动，使拨片12与右侧挡片13相抵接，流量集成器102的第二入口B与回流腔连通，进而推动浮动元件7脱离节流口8，使回流腔与出油口A连通，为无杆腔进行流量补偿，保证同组内千斤顶的同步性。

以上所述仅是本发明的较佳实施方式，故凡依本发明专利申请范围所述的构造、特征及原理所做的等效变化或修饰，均包括于本发明专利申请范围内。

Claims (2)

1.一种用于盾构机的速度复合调控装置，该装置包括控制器、三位四通阀、流量集成器、推进千斤顶，推进千斤顶的推杆上安装有一个位移传感器，位移传感器与控制器电连接，从而将推进千斤顶的位移信号传输给控制器，流量集成器包括主体，在主体上设置有第一入口、第二入口、出油口、回油口，流量集成器的第一入口与三位四通阀的工作油口A连通，流量集成器的出油口与推进千斤顶的无杆腔连通，推进千斤顶的有杆腔与流量集成器的第二入口连通，第二入口与回油口选择性地连通，第二入口还与出油口选择性地连通，回油口与三位四通阀的工作油口B连通；其中所述流量集成器还包括挡块、浮动元件、弹簧、拨片、挡片，主体内设置有一圆柱形空腔，挡块设置在空腔内，挡块与圆柱形空腔之间固定配合，在挡块的左侧形成有进油腔，进油腔与第一入口连通，在挡块内设置有一进油通道，通过该进油通道连通进油腔和出油口，在主体左侧设置有一流量控制装置，流量控制装置包括设置在主体外部的执行器和伸入主体的圆柱形空腔内的芯轴，芯轴用于控制进油通道的进油流量；挡块的右侧设置有一浮动元件，该浮动元件与挡块之间通过弹簧可浮动的连接，弹簧一端与浮动体固定，另一端与挡块固定，在圆柱形空腔的右侧设置有节流口，浮动体的端部与节流口通过配合进行密封，节流口右侧设置有回流腔，回流腔通过节流口与出油口连通，回流腔右侧连通设置有回流通道，回流通道连通回油口T和回流腔，在回流通道的中部还垂直连通设置有第一流道，第一流道与第二入口连通，在回流通道的中部设置有一拨片，该拨片设置在第一流道和回流通道的交叉处，在拨片的上端穿设有驱动轴；在第一流道与回流通道相交的端口的两侧分别设置有一挡片；驱动轴向左转动，控制拨片与左侧挡片配合，第二入口与回油口连通，第二入口的液压油供给至回油口；驱动轴向右转动，控制拨片与右侧挡片配合，第二入口与回流腔连通，进而推动浮动体脱离节流口，使回流腔与出油口连通；芯轴端部的轴向截面的外轮廓面为抛物线曲面。

2.一种如权利要求1所述的速度复合调控装置的应用方法，推进过程中，推进速度的大小可由千斤顶上设置的位移传感器实时检测推进位移，并将位移信号传输到控制器，控制器根据千斤顶的预设速度调整流量集成器中芯轴的位移，从而控制流量集成器的第一入口到流量集成器的出油口的流量，当所述千斤顶速度变慢不能与同组内其他千斤顶同步而且流量集成器的第一入口P到流量集成器的出油口A不能满足千斤顶的流量需求时，控制器控制驱动轴转动，使拨片与右侧挡片相抵接，流量集成器的第二入口与回流腔连通，进而推动浮动元件脱离节流口，使回流腔与出油口连通，为无杆腔进行流量补偿。