CN201531272U - 盾构机前盾稳定靴液压系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型所述的盾构机前盾稳定靴液压系统，属于工程机械中实现TBM/盾构机稳定工作的液压保证系统，由泵组、调压阀组、控制阀组及前盾稳定靴油缸、油箱装置和连接油管所组成。前盾稳定靴油缸安装在盾构机前盾上、控制阀组安装在中盾上、油箱装置和泵组安装在后方台车上；通过连接油管将控制阀组、泵组、调压阀组、油箱装置及前盾稳定靴油缸连接为一体液压结构。油缸的工作压力由调压阀组中的比例溢流阀进行调整，同时前盾稳定靴油缸中连接无杆腔顺序阀的遥控口X与比例溢流阀的压力油口相连，实现液压系统压力变化与前盾稳定靴油缸的无杆腔压力同步变化。本实用新型具有防止刀盘振动、盾体旋转、生产成本低等特点，可广泛应用于TBM/盾构机领域。

Description

盾构机前盾稳定靴液压系统

技术领域

本实用新型所述的稳定靴液压系统属于工程机械中的实现TBM/盾构机稳定工作的液压保证系统，特别涉及到盾构机前盾稳定靴液压系统。

背景技术

在对岩石挖掘的工程施工中，普遍采用的TBM/盾构机进行工程作业，但TBM/盾构机在对岩石挖掘时容易产生刀盘振动，盾体旋转，从而影响了工程的进度和设备的使用寿命；进而造成人力、物力和财力浪费和损失。为了克服以上问题研制一种新型的结构和液压控制系统既在前盾设置了稳定靴，通过液压控制稳定靴液压油缸的工作以克服现存的问题是十分必要的。

发明内容

鉴于上述现有技术所存在的问题，本实用新型的目的是在盾构机中装有实现盾构机稳定工作的稳定靴液压保证系统，既盾构机前盾稳定靴液压系统。盾构机在对岩石挖掘时，通过稳定靴对洞壁既保持一定的压力，又能岩洞壁滑动，达到防止刀盘振动的作用，这就要求油缸压力要随着地质条件的不同而改变。同时在遇到障碍物时，能够将油缸保持一定压力缩回来，由于油缸缩回盾构机盾体偏离另外一侧的油缸能够保持一定压力伸出，这样所有的油缸还是可以撑到洞壁上，对刀盘起稳定作用，还可以防止盾体转动。油缸压力的大小可由司机从盾构机操作室操纵盘上予以调整。本实用新型具有使刀盘振动小，挖掘工程的进度快、设备的使用寿命长、生产成本低等特点。

本实用新型所述的盾构机前盾稳定靴液压系统，其特征在于：由泵组、调压阀组、控制阀组及前盾稳定靴油缸和油箱装置及连接油管所组成。前盾稳定靴油缸安装在装有刀盘的前盾的圆周内壁上，在中盾上装有控制阀组，中盾之后为尾盾，在后方台车上装有盾构机前盾稳定靴液压系统中的泵组、调压阀组及油箱装置；通过连接油管将控制阀组、泵组、调压阀组、油箱装置及前盾稳定靴油缸连接为一体液压系统结构。前盾稳定靴油缸的工作压力由调压阀组中的比例溢流阀进行调整，同时前盾稳定靴油缸中连接无杆腔顺序阀的遥控口X比例溢流阀的压力油口相连，实现液压系统压力变化与前盾稳定靴油缸的无杆腔压力同步变化。

本实用新型所述的控制阀组由电磁换向阀、叠加式液控单向阀、叠加式防气穴阀、叠加式双单向节流阀、叠加式溢流阀、带遥控口X顺序阀和单向阀、测压接头、压力传感器构成控制阀组。

本实用新型所述的泵组由电机、联轴器、双联变量泵、高压过滤器、单向阀所组成。双联变量泵的吸油管同油箱装置相连通；单向阀同调压阀组相连通；双联变量泵的入口装有避震喉和蝶阀，泵组安装在后方台车的下端部支撑座上，油箱装置安装在后方台车上端部的支撑横梁上。

本实用新型所述的调压阀组由压力传感器、测压接头、比例溢流阀及连接油管所组成。调压阀组的输入端同泵组的输出端、控制阀组的P口相连通，调压阀组的输出端通过油管同油箱装置相连通。

本实用新型所述的盾构机前盾稳定靴液压系统的液压控制执行系统为2组、3组、4组、5组或6组。各组执行系统并列连接在盾构机前盾稳定靴液压系统中控制系统的油路上；控制执行系统由控制阀组和前盾稳定靴油缸所组成。

本实用新型所述的油箱装置由油箱、空气滤清器所组成。

本实用新型所述的前盾稳定靴油缸的数量为2个、3个、4个、5个或6个，并且均布的安装在前盾的圆周边的内侧壁上。

本实用新型所述的盾构机前盾稳定靴液压系统中的控制阀组的数量为2组、3组、4组、5组或6组；并同前盾稳定靴油缸的数量相对应。

本实用新型所述的在调压阀组的系统压力油出口装有的压力传感器同与前盾稳定靴油缸的无杆腔处装有的压力传感器的压力值都可以在司机操作室进行显示；比例溢流阀的压力值可以通过电气旋钮在司机操作室进行调整。

本实用新型所述的系统压力油经高压过滤器、Y型电磁换向阀的B口及油管进入前盾稳定靴油缸的无杆腔内，油缸活塞伸出，当达到行程和预设压力后电磁换向阀回到中位，因油缸需保压叠加了液压锁；如果油缸因障碍物作用被压回，此时油缸的无杆腔内仍能保持与系统一样的压力，而多出的油液经顺序阀和单向阀补充到油缸的无杆腔内，此时油缸的有杆腔通过叠加式防气穴阀进行补油，油缸的有杆腔内多余油液经叠加式溢流阀返回到油箱。油缸伸出速度由叠加式双单向节流阀进行调整，实现前盾稳定靴油缸的工作压力补偿。

本实用新型的特点及有益效果

1、本实用新型中的稳定靴从前盾的小窗口伸出撑在洞壁上，稳定靴对洞壁的压力由稳定靴内的油缸提供。要求稳定靴对洞壁既保持一定的压力，又能在岩洞壁上滑动，克服压力过大产生较大的阻力，压力过小又起不到防止刀盘振动的作用的问题，这就要求油缸压力要随着地质条件的不同而改变。同时在遇到障碍物时，能够将油缸保持一定压力缩回来，由于油缸缩回盾构机盾体偏离另外一侧的油缸能够保持一定压力伸出，这样所有的油缸还是可以撑到洞壁上，对刀盘起稳定作用，还可以防止盾体转动。

2、本实用新型所述的盾构机前盾稳定靴液压系统具有使稳定靴油缸压力的大小可由司机从盾构机操作室操纵盘上予以调整的功能。

3、本实用新型的使用可实现前盾稳定靴压力跟随系统压力变化。

4、本实用新型的使用可实现压力远程控制。

5、本实用新型的使用可实现油缸油液保持一定压力下的补偿功能。

附图说明

附图1是前盾稳定靴液压系统结构示意图。

附图2是附图1的A-A剖视结构图。

附图3是附图1的B-B剖视结构图。

附图4是前盾稳定靴液压系统组成原理图。

图中：1油箱、2空气滤清器、3电机、4联轴器、5双联变量泵、6高压过滤器、7单向阀、8压力传感器、9测压接头、10比例溢流阀、11Y型电磁换向阀、12叠加式液控单向阀、13叠加式防气穴阀、14叠加式双单向节流阀、15叠加式溢流阀、16带遥控口X顺序阀、17单向阀、18前盾稳定靴油缸、19油缸进出口、20油缸进出口、21测压接头、22测压接头、23压力传感器、24刀盘、25控制阀组、26泵组、27调压阀组、28后方台车、29尾盾、30蝶阀、31避震喉、32前盾、33中盾、34油箱装置、Z1-Z4液压控制执行系统。

具体实施方式

本实用新型的具体实施方式如附图所示，盾构机前盾稳定靴液压系统；由泵组26、调压阀组27、控制阀组25及前盾稳定靴油缸18和连接油管所组成；前盾稳定靴油缸18安装在装有刀盘24的前盾32的圆周内壁上，在中盾33上装有控制阀组25，中盾之后为尾盾29，在后方台车28上装有盾构机前盾稳定靴液压系统中的泵组26、调压阀组27及油箱装置34。通过连接油管将控制阀组25、泵组26、调压阀组27、油箱装置34及前盾稳定靴油缸18连接为一体液压系统结构。泵组26由电机3、联轴器4、双联变量泵5、高压过滤器6、单向阀7所组成；双联变量泵5的吸油管同油箱装置34相连通；单向阀7同调压阀组27相连通；双联变量泵5的入口装有避震喉31和蝶阀30，泵组26安装在在后方台车28的下端部支撑座上，油箱装置34安装在后方台车28的上端部的支撑横梁上。调压阀组27由压力传感器8、测压接头9、比例溢流阀10及连接油管所组成，调压阀组27的输入端同泵组26的输出端、控制阀组25的P口相连通，调压阀组27的输出端通过油管同油箱装置34相连通。

盾构机前盾稳定靴液压系统的液压控制执行系统为4组，既Z1-Z4。每组执行系统并列连接在盾构机前盾稳定靴液压系统中控制系统的油路上；控制执行系统由控制阀组25和稳定靴油缸18所组成。控制阀组25由电磁换向阀11、叠加式液控单向阀12、叠加式防气穴阀13、叠加式双单向节流阀14、叠加式溢流阀15、带遥控口X顺序阀16和单向阀17、测压接头21和22、压力传感器23构成控制阀组。前盾稳定靴油缸18的数量为4个，并且于1/4圆周处均布安装在前盾32的圆周边的内侧壁上。盾构机前盾稳定靴液压系统中的控制阀组25和前盾稳定靴油缸18所组成的液压控制执行系统的数量为4组既Z1-Z4；控制阀25同前盾稳定靴油缸18的数量相对应。

根据前盾稳定靴工作原理说明：

1、前盾稳定靴油缸18的工作压力由调压阀组27中的比例溢流阀10进行调整，同时前盾稳定靴油缸18中连接无杆腔顺序阀16的遥控口X与比例溢流阀10的压力油口相连，实现液压系统压力变化与前盾稳定靴油缸18的无杆腔压力同步变化。

2、在调压阀组27的系统压力油出口装有的压力传感器8同与前盾稳定靴油缸18的无杆腔处装有的压力传感器23的压力值都可以在司机操作室进行显示；比例溢流阀10的压力值可以通过电气旋钮在司机操作室进行调整。

3、系统压力油经高压过滤器6、Y型电磁换向阀11的B口及油管进入前盾稳定靴油缸18的无杆腔内，油缸活塞伸出，当达到行程和预设压力后电磁换向阀11回到中位，因油缸需保压叠加了液压锁；如果油缸18因障碍物作用被压回，此时油缸的无杆腔内仍能保持与系统一样的压力，而多出的油液经顺序阀16和单向阀17补充到油缸18的无杆腔内，此时油缸18的有杆腔通过叠加式防气穴阀13进行补油，油缸18的有杆腔内多余油液经叠加式溢流阀15返回到油箱；油缸18伸出速度由叠加式双单向节流阀14进行调整，实现前盾稳定靴油缸18的工作压力补偿。

Claims (10)

1.一种盾构机前盾稳定靴液压系统，其特征在于：由泵组(26)、调压阀组(27)、控制阀组(25)及前盾稳定靴油缸(18)和油箱装置(34)及连接油管所组成；前盾稳定靴油缸(18)安装在装有刀盘(24)的前盾(32)的圆周内壁上，在中盾(33)上装有控制阀组(25)，中盾之后为尾盾(29)，在后方台车(28)上装有盾构机前盾稳定靴液压系统中的泵组(26)、调压阀组(27)及油箱装置(34)；通过连接油管将控制阀组(25)、泵组(26)、调压阀组(27)、油箱装置(34)及前盾稳定靴油缸(18)连接为一体液压系统结构；前盾稳定靴油缸(18)的工作压力由调压阀组(27)中的比例溢流阀(10)进行调整，同时前盾稳定靴油缸(18)中连接无杆腔顺序阀(16)的遥控口X与比例溢流阀(10)的压力油口相连，实现液压系统压力变化与前盾稳定靴油缸(18)的无杆腔压力同步变化。

2.根据权利要求1所述的盾构机前盾稳定靴液压系统，其特征在于：控制阀组(25)由电磁换向阀(11)、叠加式液控单向阀(12)、叠加式防气穴阀(13)、叠加式双单向节流阀(14)、叠加式溢流阀(15)、带遥控口X顺序阀(16)和单向阀(17)、测压接头(21)(22)、压力传感器(23)构成控制阀组。

3.根据权利要求1所述的盾构机前盾稳定靴液压系统，其特征在于：泵组(26)由电机(3)、联轴器(4)、双联变量泵(5)、高压过滤器(6)、单向阀(7)所组成；双联变量泵(5)的吸油管同油箱装置(34)相连通；单向阀(7)同调压阀组(27)相连通；双联变量泵(5)的入口装有避震喉(31)和蝶阀(30)，泵组(26)安装在后方台车(28)的下端部支撑座上，油箱装置(34)安装在后方台车(28)上端部的支撑横梁上。

4.根据权利要求1所述的盾构机前盾稳定靴液压系统，其特征在于：调压阀组(27)由压力传感器(8)、测压接头(9)、比例溢流阀(10)及连接油管所组成；调压阀组(27)的输入端同泵组(26)的输出端、控制阀组(25)的P口相连通，调压阀组(27)的输出端通过油管同油箱装置(34)相连通。

5.根据权利要求1或2所述的盾构机前盾稳定靴液压系统，其特征在于：盾构机前盾稳定靴液压系统的液压控制执行系统为2组、3组、4组、5组或6组；各组执行系统并列连接在盾构机前盾稳定靴液压系统中控制系统的油路上；控制执行系统由控制阀组(25)和前盾稳定靴油缸(18)所组成。

6.根据权利要求1所述的盾构机前盾稳定靴液压系统，其特征在于：油箱装置(34)由油箱(1)、空气滤清器(2)所组成。

7.根据权利要求1或2所述的盾构机前盾稳定靴液压系统，其特征在于：前盾稳定靴油缸(18)的数量为2个、3个、4个、5个或6个，并且均布的安装在前盾(32)的圆周边的内侧壁上。

8.根据权利要求1或2所述的盾构机前盾稳定靴液压系统，其特征在于：盾构机前盾稳定靴液压系统中的控制阀组(25)的数量为2组、3组、4组、5组或6组；并同前盾稳定靴油缸(18)的数量相对应。

9.根据权利要求1所述的盾构机前盾稳定靴液压系统，其特征在于：在调压阀组(27)的系统压力油出口装有的压力传感器(8)同与前盾稳定靴油缸(18)的无杆腔处装有的压力传感器(23)的压力值都可以在司机操作室进行显示；比例溢流阀(10)的压力值可以通过电气旋钮在司机操作室进行调整。

10.根据权利要求1所述的盾构机前盾稳定靴液压系统，其特征在于：系统压力油经高压过滤器(6)、Y型电磁换向阀(11)的B口及油管进入前盾稳定靴油缸(18)的无杆腔内，油缸活塞伸出，当达到行程和预设压力后电磁换向阀(11)回到中位，因油缸需保压叠加了液压锁；如果油缸(18)因障碍物作用被压回，此时油缸的无杆腔内仍能保持与系统一样的压力，而多出的油液经顺序阀(16)和单向阀(17)补充到油缸(18)的无杆腔内，此时油缸(18)的有杆腔通过叠加式防气穴阀(13)进行补油，油缸(18)的有杆腔内多余油液经叠加式溢流阀(15)返回到油箱；油缸(18)伸出速度由叠加式双单向节流阀(14)进行调整，实现前盾稳定靴油缸(18)的工作压力补偿。

Images