CN203702159U - 盾构机及其刀盘驱动系统 - Google Patents

盾构机及其刀盘驱动系统 Download PDF

Info

Publication number
CN203702159U
CN203702159U CN201320878768.XU CN201320878768U CN203702159U CN 203702159 U CN203702159 U CN 203702159U CN 201320878768 U CN201320878768 U CN 201320878768U CN 203702159 U CN203702159 U CN 203702159U
Authority
CN
China
Prior art keywords
cutter
motor
shield machine
rotating speed
cutter disc
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CN201320878768.XU
Other languages
English (en)
Inventor
李占伟
董炳坤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Beijing Sany Heavy Machinery Co Ltd
Original Assignee
Beijing Sany Heavy Machinery Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Beijing Sany Heavy Machinery Co Ltd filed Critical Beijing Sany Heavy Machinery Co Ltd
Priority to CN201320878768.XU priority Critical patent/CN203702159U/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN203702159U publication Critical patent/CN203702159U/zh
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Excavating Of Shafts Or Tunnels (AREA)

Abstract

本实用新型提供了一种盾构机及其刀盘驱动系统，该刀盘驱动系统包括驱动刀盘转动的液压马达、驱动液压马达的液压泵以及相应的控制阀，还包括用于驱动液压泵的电动机、用于控制电动机的变频器、用于控制变频器的控制器、用于采集液压马达进油口压力的压力传感器以及用于检测刀盘转速的转速传感器，压力传感器和转速传感器与控制器信号连接。本实用新型所述的盾构机的刀盘驱动系统通过改变电动机的转速从而改变液压泵的输出流量，再通过转速传感器实时检测刀盘的转速，然后根据一定的控制算法，按实际工况负载需要实时连续的调节刀盘的转速，不仅能很好的适应盾构机掘进时负载工况的变化，而且没有溢流损耗，节能效果较好。

Description

盾构机及其刀盘驱动系统
技术领域
本实用新型涉及工程机械领域，特别涉及一种盾构机及其刀盘驱动系统。
背景技术
盾构机刀盘驱动系统是盾构机的重要组成部分，承担着驱动刀盘旋转、切削开挖面、搅拌土仓土体的任务。它具有功率大、功率变化范围宽的特点，要求具备高可靠性和良好的操作性。目前盾构机刀盘驱动的主要形式有变频电机驱动和液压驱动这两种形式。其中，变频电机驱动形式可以满足不同的刀盘转速，能够保持土压稳定，但其缺点是功率体积比小，占用空间大，脱困扭矩较小，即过载能力差，不能适应复杂工况；而液压驱动形式一般采用马达串并联混合驱动，具有良好的抗冲击能力和过载保护性能，但其系统较为复杂，成本高，能耗高。
实用新型内容
有鉴于此，本实用新型旨在提出一种盾构机及其刀盘驱动系统，技能适应复杂工况，又具有良好的节能效果。
为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：
一方面，本实用新型公开了一种盾构机的刀盘驱动系统，包括驱动刀盘转动的液压马达、驱动液压马达的液压泵以及相应的控制阀，还包括用于驱动所述液压泵的电动机、用于控制所述电动机的变频器、用于控制所述变频器的控制器、用于采集所述液压马达进油口压力的压力传感器以及用于检测所述刀盘转速的转速传感器，所述压力传感器和所述转速传感器与所述控制器信号连接。
进一步的，所述控制阀包括用于控制所述液压马达正反转的换向阀。
进一步的，所述控制阀还包括梭阀，所述梭阀的进油口分别与所述液压马达的两个工作油口连通，所述梭阀的出油口接所述压力传感器。
进一步的，所述压力传感器和所述转速传感器的信号经A/D转换（模数转换）后输入所述控制器。
进一步的，所述控制器的输出信号经D/A转换（数模转换）后输入所述变频器。
进一步的，所述液压泵为定量泵。
进一步的，所述液压泵为变量泵。
进一步的，所述电动机为异步电机。
进一步的，所述控制阀还包括旁接在所述液压马达工作油口的安全溢流阀。
另一方面，本实用新型还公开了一种盾构机，所述盾构机设置有如上所述的刀盘驱动系统。
相对于现有技术，本实用新型具有以下优势：
1、本实用新型所述的盾构机的刀盘驱动系统采用液压泵＋电动机＋变频器的技术方案，通过改变电动机的转速从而改变液压泵的输出流量，系统还设置有转速传感器实时检测刀盘的转速，然后根据一定的控制算法，按实际工况负载需要实时连续的调节刀盘的转速，不仅能很好的适应盾构机掘进时负载工况的变化，而且没有溢流损耗，节能效果较好。
2、本实用新型所述的盾构机的刀盘驱动系统的液压回路简单，系统的寿命长，可靠性高，具有良好的抗冲击能力和过载保护能力。
3、本实用新型所述的盾构机的刀盘驱动系统通过电动机来调节液压泵的输出流量，进而调节刀盘的转速，能够实现连续的高精度的调速，而且调速范围宽，适合各种工况条件下的刀盘驱动。
附图说明
构成本实用新型的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：
图1为本实用新型实施例所述的盾构机的刀盘驱动系统的原理示意图。
附图标记说明：
1-液压泵，2-换向阀，3-液压马达，4-电动机，5-梭阀，6-安全溢流阀。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。
图1即为本实施例所述的盾构机的刀盘驱动系统的原理示意图，如图中所示，该刀盘驱动系统包括驱动刀盘转动的液压马达3、驱动液压马达3的液压泵1以及相应的控制阀，还包括用于驱动该液压泵1的电动机4、用于控制该电动机4的变频器、用于控制该变频器的控制器、用于采集该液压马达3进油口压力的压力传感器以及用于检测该刀盘转速的转速传感器。该压力传感器和该转速传感器的电信号经调理与隔离电路后，再经A/D转换输入控制器，该控制器的输出信号经D/A转换变为模拟信号，再经过信号调理与隔离电路后输入到变频器，作为变频器的控制电压，控制电动机4转速，改变液压泵1的输出流量，从而控制马达的转速。该控制阀包括换向阀2、梭阀5和安全溢流阀6，该换向阀2用于控制该液压马达3正反转，该梭阀5的进油口分别与液压马达3的两个工作油口连通，该梭阀5的出油口接该压力传感器，该安全溢流阀6旁接在液压马达3工作油口上。
在本实施例中，该液压泵1为定量泵，该电动机4为异步电机，在其他实施例中，该液压泵也可以为变量泵。
本实施例所述的刀盘驱动系统的工作过程如下：将三相电源拉入变频器的输入侧，通过控制器的控制信号，变频器将380V/50Hz的工频电源变换成特定频率特定电压的正弦电压信号供给电动机4，电动机4带动液压泵1旋转，液压泵1输出流量与电动机4的转速成正比，该液压泵1输出的压力油经换向阀2驱动液压马达3做回转运动，该液压马达3的低压油通过换向阀2流回油箱，该液压马达3输出轴通过联轴器连接减速机，进而驱动刀盘转动。
本实施例所述的刀盘驱动系统具有如下优势：
1、本系统采用液压泵＋电动机＋变频器的技术方案，通过改变电动机的转速从而改变液压泵的输出流量，系统还设置有转速传感器实时检测刀盘的转速，然后根据一定的控制算法，按实际工况负载需要实时连续的调节刀盘的转速，不仅能很好的适应盾构机掘进时负载工况的变化，而且没有溢流损耗，节能效果较好。
2、本系统的液压回路简单，系统的寿命长，可靠性高，具有良好的抗冲击能力和过载保护能力。
3、本系统通过电动机来调节液压泵的输出流量，进而调节刀盘的转速，能够实现连续的高精度的调速，而且调速范围宽，适合各种工况条件下的刀盘驱动。
除了上述的盾构机的刀盘驱动系统，本实用新型还提供一种设置有上述刀盘驱动系统的盾构机，该盾构机的其它各部分的结构参考现有技术，本文不再赘述。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种盾构机的刀盘驱动系统，包括驱动刀盘转动的液压马达(3)、驱动液压马达(3)的液压泵(1)以及相应的控制阀，其特征在于，还包括用于驱动所述液压泵(1)的电动机(4)、用于控制所述电动机(4)的变频器、用于控制所述变频器的控制器、用于采集所述液压马达(3)进油口压力的压力传感器以及用于检测所述刀盘转速的转速传感器，所述压力传感器和所述转速传感器与所述控制器信号连接。 
2.根据权利要求1所述的盾构机的刀盘驱动系统，其特征在于，所述控制阀包括用于控制所述液压马达(3)正反转的换向阀(2)。 
3.根据权利要求1或2所述的盾构机的刀盘驱动系统，其特征在于，所述控制阀还包括梭阀(5)，所述梭阀(5)的进油口分别与所述液压马达(3)的两个工作油口连通，所述梭阀(5)的出油口接所述压力传感器。 
4.根据权利要求3所述的盾构机的刀盘驱动系统，其特征在于，所述压力传感器和所述转速传感器的信号经A/D转换后输入所述控制器。 
5.根据权利要求4所述的盾构机的刀盘驱动系统，其特征在于，所述控制器的输出信号经D/A转换后输入所述变频器。 
6.根据权利要求5所述的盾构机的刀盘驱动系统，其特征在于，所述液压泵(1)为定量泵。 
7.根据权利要求5所述的盾构机的刀盘驱动系统，其特征在于，所述液压泵(1)为变量泵。 
8.根据权利要求6所述的盾构机的刀盘驱动系统，其特征在于，所述电动机(4)为异步电机。 
9.根据权利要求8所述的盾构机的刀盘驱动系统，其特征在于，所述控制阀还包括旁接在所述液压马达(3)工作油口的安全溢流阀(6)。 
10.一种盾构机，其特征在于，所述盾构机设置有如权利要求1至9任意一项所述的盾构机的刀盘驱动系统。 
CN201320878768.XU 2013-12-27 2013-12-27 盾构机及其刀盘驱动系统 Expired - Fee Related CN203702159U (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201320878768.XU CN203702159U (zh) 2013-12-27 2013-12-27 盾构机及其刀盘驱动系统

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201320878768.XU CN203702159U (zh) 2013-12-27 2013-12-27 盾构机及其刀盘驱动系统

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN203702159U true CN203702159U (zh) 2014-07-09

Family

ID=51052614

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201320878768.XU Expired - Fee Related CN203702159U (zh) 2013-12-27 2013-12-27 盾构机及其刀盘驱动系统

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN203702159U (zh)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105863658A (zh) * 2016-03-28 2016-08-17 浙江大学 一种基于全局扭矩主从控制的tbm刀盘混合驱动系统
CN106931006A (zh) * 2015-12-29 2017-07-07 哈尔滨恒誉名翔科技有限公司 一种新型的舵机液压系统
CN107842371A (zh) * 2017-09-28 2018-03-27 华北水利水电大学 一种智能变功率控制模式的盾构刀盘液压驱动系统及方法
CN108166985A (zh) * 2017-12-06 2018-06-15 浙江大学 一种基于驱动轴扭矩估计的盾构机刀盘驱动系统的控制方法
CN110114534A (zh) * 2016-12-14 2019-08-09 索列丹斯-弗莱西奈公司 设有四个钻孔本体的钻孔机

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106931006A (zh) * 2015-12-29 2017-07-07 哈尔滨恒誉名翔科技有限公司 一种新型的舵机液压系统
CN105863658A (zh) * 2016-03-28 2016-08-17 浙江大学 一种基于全局扭矩主从控制的tbm刀盘混合驱动系统
CN110114534A (zh) * 2016-12-14 2019-08-09 索列丹斯-弗莱西奈公司 设有四个钻孔本体的钻孔机
CN107842371A (zh) * 2017-09-28 2018-03-27 华北水利水电大学 一种智能变功率控制模式的盾构刀盘液压驱动系统及方法
CN107842371B (zh) * 2017-09-28 2019-11-05 华北水利水电大学 一种智能变功率控制模式的盾构刀盘液压驱动系统及方法
CN108166985A (zh) * 2017-12-06 2018-06-15 浙江大学 一种基于驱动轴扭矩估计的盾构机刀盘驱动系统的控制方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN203702159U (zh) 盾构机及其刀盘驱动系统
CN102588358B (zh) 一种高性能节能型的电液伺服控制油路
CN104613055B (zh) 一种挖掘机动臂势能液压式能量回收系统
CN101503960B (zh) 采用多泵组合驱动的盾构刀盘液压系统
CN207881928U (zh) 齿轮箱测试实验系统
CN202805719U (zh) 精冲机交流伺服液压驱动系统
CN106545548B (zh) 基于共直流母线技术的多泵多马达耐久性试验装置及方法
CN104695852B (zh) 具有混合动力装置及多电机驱动的煤层气钻机
CN203834553U (zh) 电驱动液压挖掘机的节能型转台驱动系统
CN108131364A (zh) 一种动力传动系统及其控制方法
CN205446216U (zh) 基于二次调节压力耦合的滑移装载机行走驱动系统
CN201281052Y (zh) 一种用于变量泵的比例排量控制的装置
CN103291474B (zh) 汽油机驱动腿足式机器人液压系统用控制系统及控制方法
CN108999237B (zh) 一种液压挖掘机用智能控制系统及控制方法
CN203257797U (zh) 一种旋挖钻机液压油温冷却装置
CN202627059U (zh) 新型防止液压挖掘机发动机瞬间掉速的装置
CN202467634U (zh) 自动调节动力头转速的电液控制装置
CN203230678U (zh) 液压执行元件进出口流量压力独立控制系统
CN201372799Y (zh) 一种盾构刀盘液压装置
CN203114798U (zh) 节能型伺服液压站
CN203430757U (zh) 一种恒压力数字变量泵
CN102607843B (zh) 一种船用齿轮箱试验台的液压油路改良结构及其操作方法
CN205532267U (zh) 一种提高旋挖钻机动力头工作速度的控制系统
CN111856976B (zh) 电动装载机液压用电机的控制系统及方法
CN205001267U (zh) 一种静液压驱动系统及行走车辆

Legal Events

Date Code Title Description
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20140709

Termination date: 20181227

CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee