CN108999637A - 盾构机液压系统深井分体始发的中继泵站及施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于盾构机施工技术领域。一种盾构机液压系统深井分体始发的中继泵站，包括阀组，其连接设置在盾构机主机和盾构机后配套设备之间，且所述阀组包括与盾构机后配套设备连通的第一端口和所述盾构机主机连通的第二端口；所述油箱与第一端口之间设置有定量泵，所述油箱与第二端口之间通过回油管路连通；电控组件根据所述油箱液位的高低，控制所述定量泵的动作。本申请还公开了一种盾构机液压系统深井分体始发的施工方法，本申请能够给予液压系统辅助作用，当主驱动马达压力过大时，其产生的泄油经第二端口流入油箱，同时通过对油箱的液位进行自动控制，满足整个系统的稳定性，由此实现整个分体始发作业的顺利进行。

Description

盾构机液压系统深井分体始发的中继泵站及施工方法

技术领域

本发明属于盾构机施工技术领域，具体涉及一种盾构机液压系统深井分体始发的中继泵站及施工方法。

背景技术

盾构始发是盾构机由组装状态进入正常掘进工作状态的一个施工过程，通常情况下在工作井内整体始发，但在一些情况下由于场地空间限制，以及盾构机及其后配套台车自身总体长度限制，其不能在始发井内一次完成整机组装后始发；需要采用将盾构机主机等部分下井组装，其余部分在地面临时组装后一同工作的分体始发模式，用延长管线连接井下盾构主机部分与井上后续台车等。

盾构分体始发是盾构法施工中较容易发生问题的施工工序，特别是深井条件下液压泵站等动力单元位于井上、执行机构位于井下时。由于分体始发时需要管线较多，并且深井分体始发所需使用延长管线较长，井上井下压差大，形成很大的背压，很容易造成液压系统元件损坏、油管泄漏、传感器反应不灵敏等现象。盾构机存在液压系统深井分体始发时若操作不当，会造成整台盾构机故障停机。因此，需要在动力单元和执行机构之间加装中继泵站，使液压系统在深井分体始发过程中正常工作。

发明内容

本发明的目的是针对上述存在的问题和不足，提供一种盾构机液压系统深井分体始发的中继泵站及施工方法，结构设计合理，能够实现盾构机分体始发作业，克服深井高压差所引起的问题，保障液压系统正常工作。

为达到上述目的，所采取的技术方案是：

一种盾构机液压系统深井分体始发的中继泵站，配置在分体始发布置的盾构机主机和盾构机后配套设备之间，包括：阀组，其连接设置在盾构机主机和盾构机后配套设备之间，且所述阀组包括与盾构机后配套设备连通的第一端口和所述盾构机主机连通的第二端口；油箱，所述油箱与第一端口之间设置有定量泵，所述油箱与第二端口之间通过回油管路连通；以及电控组件，其根据所述油箱液位的高低，控制所述定量泵的动作。

根据本实施例盾构机液压系统深井分体始发的中继泵站，优选地，还包括溢流阀，所述溢流阀的进液端连接设置在所述第一端口与所述定量泵之间，所述溢流阀的出液端与所述油箱连接。

根据本实施例盾构机液压系统深井分体始发的中继泵站，优选地，在所述第一端口与所述定量泵之间设置有压力表。

根据本实施例盾构机液压系统深井分体始发的中继泵站，优选地，所述溢流阀与所述油箱之间设置有过滤器。

根据本实施例盾构机液压系统深井分体始发的中继泵站，优选地，所述电控组件包括：液位传感器，其设置在所述油箱内；以及控制电路，通过所述液位传感器检测液位信号，并由所述控制电路控制定量泵的启停动作。

根据本实施例盾构机液压系统深井分体始发的中继泵站，优选地，所述电控组件还包括警报灯，当所述液位传感器检测到液位低于最低液位或高于最高液位时，报警灯动作。

根据本实施例盾构机液压系统深井分体始发的中继泵站，优选地，所述油箱内还设置有温控器，所述油箱下部设置有泄油阀，所述油箱顶部设置有空滤器。

根据本实施例盾构机液压系统深井分体始发的中继泵站，优选地，还包括框架，所述油箱、阀组、定量泵和电控组件均布设在所述框架上。

一种盾构机液压系统深井分体始发的施工方法，包括以下步骤；

在深井内组装并布设盾构机主机，在深井外部地面上组装并布设盾构机后配套设备；

在深井的中部布设安装如上述的盾构机液压系统深井分体始发的中继泵站；

通过分体始发管线完成盾构机主机、盾构机后配套设备、及中继泵站的连接，并进行调试；

进行盾构始发施工作业。

采用上述技术方案，所取得的有益效果是：

本申请结构设计合理，其通过中继泵站的设置，能够给予液压系统辅助作用，当主驱动马达压力过大时，其产生的泄油经第二端口流入油箱，同时通过对油箱的液位进行自动控制，满足整个系统的稳定性，由此实现整个分体始发作业的顺利进行。

本申请的整体结构能够保障各液压元器件、油管、传感器等部件处于正常工作状态，不仅能够保障其工作性能，而且避免发生反应灵敏度差、爆管、加速损坏的问题的发生，对于整个施工的的可持续性具有重要的意义。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下文中将对本发明实施例的附图进行简单介绍。其中，附图仅仅用于展示本发明的一些实施例，而非将本发明的全部实施例限制于此。

图1为根据本发明实施例的盾构机液压系统深井分体始发的中继泵站的正视结构示意图。

图2为根据本发明实施例的盾构机液压系统深井分体始发的中继泵站的立体结构示意图。

图3为根据本发明实施例的盾构机液压系统深井分体始发的中继泵站的液压控制原理图。

图4为根据本发明实施例的盾构机液压系统深井分体始发的中继泵站的电气控制原理图。

图5为根据本发明实施例的盾构机液压系统深井分体始发的布置结构示意图。

图6为根据本发明实施例的盾构机液压系统深井分体始发的中继泵站的操作面板的结构示意图。

图中序号：

100为框架；

200为阀组、201为溢流阀、202为压力表、203为单向阀；

300为油箱、301为过滤器、302为泄油阀、303为液位传感器、304为温控器、305为空滤器、306为警报灯；

400为定量泵、401为电机；

500为电控箱、501为操作面板；

600为盾构机主机；

700为盾构机后配套设备；

800为中继泵站。

具体实施方式

为了使得本发明的技术方案的目的、技术特征和技术效果更加清楚，下文中将结合本发明具体实施例的附图，对本发明实施例的示例方案进行清楚、完整地描述。

参见图1-图6，本申请公开了一种盾构机液压系统深井分体始发的中继泵站800，配置在分体始发布置的盾构机主机600和盾构机后配套设备700之间，包括框架100、阀组200、油箱300和电控箱500，阀组200连接设置在盾构机主机600和盾构机后配套设备700之间，且阀组200包括与盾构机后配套设备700连通的第一端口和盾构机主机连通的第二端口；油箱300与第一端口之间设置有定量泵400，油箱300与第二端口之间通过回油管路连通；电控箱其根据油箱300液位的高低，控制定量泵400的电机401动作。

在定量泵与第一端口之间设置有单向阀203，当该区段的油压超过最大压力时，通过设置溢流阀进行泄压，其中溢流阀的进液端连接设置在第一端口与定量泵之间，溢流阀的出液端与油箱连接，溢流阀201与油箱之间设置有过滤器301；在第一端口与定量泵之间设置有压力表202，进行压力监控。

在电控箱500上设置有操作面板501，电控箱500内布设有控制电路，在油箱内设置有液位传感器303，用于检测最高液位和最低液位；通过液位传感器检测液位信号，并由控制电路控制定量泵的启停动作；当液位传感器检测到液位低于最低液位或高于最高液位时，通过设置报警灯306，并由电控箱控制报警灯306亮起。

本实施例，如图4所示的中继泵站的控制电路包括控制主电路与控制电路，电机由控制主电路驱动，控制电路对电机进行控制，根据泵站油箱中液位的位置对泵电机进行自动化控制，液位高于油箱液位开关时，KA1与KA2接通电机启动，油箱液位低于液位开关时KA3与KA4断开电机停止，泵站的启动也可以人工控制，操作人员使用操作面板的启动停止开关对泵站进行控制，SB2开关闭合电机启动，SB3断开时电机停止，SB1为紧急停止开关，泵站出现紧急情况时断开SB1使泵站停止工作。

此外，在油箱内还设置有温控器304，在油箱下部设置有泄油阀302，油箱顶部设置有空滤器305，从而保持油箱内液体压力平衡。

包括油箱300、阀组200、定量泵400和电控箱的上述部件均布设在框架100上，油箱采用304不锈钢材质，并进行表面喷塑处理，其框架也可以采用304不锈钢材质，并进行表面喷塑处理；其他阀体、定量泵等部件外部进行相应的防护措施，其可以设置防护罩或防护网。

具体的工作过程中，分体始发管线过长使主驱动马达压力过大，产生的泄油经B口进入油箱，经电机带动的定量泵抽出至阀组，并经单向阀排至盾构机后配套设备，同时由压力表监控定量泵排油压力；当定量泵与单向阀之间的油压超过最大压力时，油液便由溢流阀溢出，经过滤器过滤后流回油箱。为保持油箱内液体压力平衡，油箱上部开孔并装有空滤器，下部装有泄油阀；油箱内的油温由温控器监测，油量由液位控制器分别实时监控油箱低液位和高液位，当低于最低液位或高于最高液位均会使报警灯亮起。

本实施例还公开了一种盾构机液压系统深井分体始发的施工方法，包括以下步骤；在深井内组装并布设盾构机主机，在深井外部地面上组装并布设盾构机后配套设备；在深井的中部布设安装如上述的盾构机液压系统深井分体始发的中继泵站,具体的是：通过将中继泵站中各零部件配置在框架中，并在深井的中下部将整个中继泵站固定安装，保障整个中继泵站的结构稳定性，避免在工作过程中发生震动、或受到周边环境因素的影响引起其他性能上的不足；通过分体始发管线完成盾构机主机、盾构机后配套设备、及中继泵站的连接，并进行调试；进行盾构始发施工作业。

在实际的应用过程中，为了便于整各系统的快速拼装连接，并保障管路的通常型和稳定性，中继泵站与盾构机主机和盾构机后配套设备采用延长管线连通，且延长管线与延长管线之间采用快接接头连接，简便快捷。

本实施例中的盾构机主机包括刀盘及盾体，位于始发井下；盾构机后配套设备即盾构机各节拖车部分，位于始发井上，通过中继泵给予液压系统的相关辅助作用。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同或相似部分互相参见即可。

除非另作定义，此处使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本申请说明书以及权利要求书中使用的“一个”或者“一”等类似词语也不必然表示数量限制。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似词语并非现定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。

上文中参照优选的实施例详细描述了本发明的示范性实施方式，然而本领域技术人员可理解的是，在不背离本发明理念的前提下，可以对上述具体实施例做出多种变型和改型，且可以对本发明提出的各技术特征、结构进行多种组合，而不超出本发明的保护范围，本发明的保护范围由所附的权利要求确定。

Claims (9)

1.一种盾构机液压系统深井分体始发的中继泵站，配置在分体始发布置的盾构机主机和盾构机后配套设备之间，其特征在于，包括：

阀组，其连接设置在盾构机主机和盾构机后配套设备之间，且所述阀组包括与盾构机后配套设备连通的第一端口和所述盾构机主机连通的第二端口；

油箱，所述油箱与第一端口之间设置有定量泵，所述油箱与第二端口之间通过回油管路连通；以及

电控组件，其根据所述油箱液位的高低，控制所述定量泵的动作。

2.根据权利要求1所述的盾构机液压系统深井分体始发的中继泵站，其特征在于，还包括溢流阀，所述溢流阀的进液端连接设置在所述第一端口与所述定量泵之间，所述溢流阀的出液端与所述油箱连接。

3.根据权利要求2所述的盾构机液压系统深井分体始发的中继泵站，其特征在于，在所述第一端口与所述定量泵之间设置有压力表。

4.根据权利要求2所述的盾构机液压系统深井分体始发的中继泵站，其特征在于，所述溢流阀与所述油箱之间设置有过滤器。

5.根据权利要求1所述的盾构机液压系统深井分体始发的中继泵站，其特征在于，所述电控组件包括：

液位传感器，其设置在所述油箱内；以及

控制电路，通过所述液位传感器检测液位信号，并由所述控制电路控制定量泵的启停动作。

6.根据权利要求5所述的盾构机液压系统深井分体始发的中继泵站，其特征在于，所述电控组件还包括警报灯，当所述液位传感器检测到液位低于最低液位或高于最高液位时，报警灯动作。

7.根据权利要求1所述的盾构机液压系统深井分体始发的中继泵站，其特征在于，所述油箱内还设置有温控器，所述油箱下部设置有泄油阀，所述油箱顶部设置有空滤器。

8.根据权利要求1所述的盾构机液压系统深井分体始发的中继泵站，其特征在于，还包括框架，所述油箱、阀组、定量泵和电控组件均布设在所述框架上。

9.一种盾构机液压系统深井分体始发的施工方法，其特征在于，包括以下步骤；

在深井内组装并布设盾构机主机，在深井外部地面上组装并布设盾构机后配套设备；

在深井的中部布设安装如权利要求1-8任一所述的盾构机液压系统深井分体始发的中继泵站；

通过分体始发管线完成盾构机主机、盾构机后配套设备、及中继泵站的连接，并进行调试；

进行盾构始发施工作业。