CN208793004U - 一种盾构机用空气自动保压试验台 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种盾构机用空气自动保压试验台，包括盾构机人仓、保压系统I、保压系统II、以及所涉及的进气管路、排气管路和试验台，所述盾构机人仓设有人仓进气口和人仓排气口；所述保压系统I包括气力压力变送器和单座调节阀；所述保压系统II包括气动阀门控制器和先导阀；形成两个独立的封闭空间保压系统。本实用新型盾构机用空气自动保压试验台采用相同的变化工况情况下，通过设定相同的压力后，改变人仓内部压力的方式对两套不同保压系统的响应时间、控制精度和稳定性，进行对比，更加直观准确的分辨出两套保压系统的优劣性。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种盾构机用空气自动保压试验台，属于盾构掘进机技术领域。
背景技术
盾构机是一种在钢壳保护下，通过刀盘切削土体进行地下隧道开挖和衬砌作业的隧道施工设备，它具有施工速度快、安全性好、地面沉降小等优点，在隧道施工中应用广泛。在盾构施工过程中保持掌子面的稳定特别重要，掌子面出现失稳比如塌方、涌水等事故可能引起沉降量加大，从而导致地面沉降、建筑物失稳等严重后果；另外，为了进行盾构机的设备维修和掘进方向前方地质调查，人员和设备需要进入掌子面后方的开挖舱内，此时必须确保掌子面的稳定，否则将造成舱内作业人员的伤亡。利用加压空气维持掌子面稳定是目前盾构设备中常用的方法之一，特别是在人员进入开挖舱内时必须配置使用空气保压系统。目前盾构机使用最多的是SAMSON保压系统。该系统原件组成复杂，价格较高，对土仓压力突然升高时，该系统通过关闭进气源，依靠盾体之间的缝隙慢慢降至设置值，等待时间较长，有时甚至需人工手动进行放气处理，人工处理无法精确把握排气量，难控制土压情况。
发明内容
本实用新型所要解决的技术问题是针对现有技术存在的缺陷，提供一种操作灵活、控制精度高、稳定性好、安全可靠的盾构机用空气自动保压试验台。
为解决这一技术问题，本实用新型提供了一种盾构机用空气自动保压试验台，包括盾构机人仓、保压系统I、保压系统II、以及所涉及的进气管路、排气管路和试验台，所述盾构机人仓设有人仓进气口和人仓排气口；所述保压系统I包括气力压力变送器和单座调节阀，进气口接外界工业空气气源，经过保压系统I与人仓进气口连接，人仓排气口与气力压力变送器相连，进气口与单座调节阀总成相连，构成独立的气体循环回路；所述保压系统II包括气动阀门控制器和先导阀，进气口接外界工业空气气源，经过保压系统II 与人仓进气口连接，人仓排气口与气动阀门控制器相连，进气口与先导阀相连，构成独立的气体循环回路，形成两个独立的封闭空间保压系统。
所述的保压系统I还包括气力调节器、减压阀、气源处理元件和三级空气过滤器，人仓排气口与气力压力变送器相连接，气力压力变送器的A口接气力调节器的X口，气力调节器的Z口接减压阀的出口，气力压力变送器的Z 口接减压阀的出口，减压阀的进口接气源处理元件的出口，气力调节器的Y 口接单座调节阀的E口，单座调节阀的Z口接减压阀的进口，气源处理元件的进口与三级空气过滤器连接，单座调节阀的进气口接三级空气过滤器，单座调节阀的出口接人仓进气口，三级空气过滤器接外接气源，形成保压回路I。
所述的保压系统II还包括流量传感器、精密减压器、安全阀和三级空气过滤器，人仓排气口与气动阀门控制器连接，气动阀门控制器与气孔球阀连接，气动球阀的进气口与三级空气过滤器连接，气动球阀的出口与人仓进气口连接，人仓排气口与安全阀连接，安全阀接先导阀，先导阀接精密减压器，精密减压器接流量传感器，流量传感器接消声器，形成保压回路II。
有益效果：本实用新型盾构机用空气自动保压试验台采用相同的变化工况情况下，通过设定相同的压力后，改变人仓内部压力的方式对两套不同保压系统的响应时间、控制精度和稳定性，进行对比，更加直观准确的分辨出两套保压系统的优劣性。
附图说明
图1为本实用新型的原理图。
图中：1气力压力变送器、2气力调节器、3减压阀、4气源处理元件、5 三级空气过滤器、6单座调节阀、7气动阀门控制器、8流量传感器、9精密减压器、10先导阀、11安全阀。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本实用新型做具体描述。
图1所示为本实用新型的原理图。
本实用新型提供了一种盾构机用空气自动保压试验台，包括盾构机人仓、保压系统I、保压系统II、以及所涉及的进气管路、排气管路和试验台。
所述盾构机人仓(为模拟土仓用)设有人仓进气口和人仓排气口；所述保压系统I包括气力压力变送器1和单座调节阀6，进气口接外界工业空气气源，经过保压系统I与人仓进气口连接，人仓排气口与气力压力变送器1相连，进气口与单座调节阀6总成相连，构成独立的气体循环回路；所述保压系统II包括气动阀门控制器7和先导阀10，进气口接外界工业空气气源，经过保压系统II与人仓进气口连接，人仓排气口与气动阀门控制器7相连，进气口与先导阀10相连，构成独立的气体循环回路，形成两个独立的封闭空间保压系统，用来模拟土仓保压变化情况。
所述的保压系统I还包括气力调节器2、减压阀3、气源处理元件4和三级空气过滤器5，人仓排气口与气力压力变送器1相连接，气力压力变送器1 的A口接气力调节器2的X口，气力调节器2的Z口接减压阀3的出口，气力压力变送器1的Z口接减压阀3的出口，减压阀3的进口接气源处理元件4 的出口，气力调节器2的Y口接单座调节阀6的E口，单座调节阀6的Z口接减压阀3的进口，气源处理元件4的进口与三级空气过滤器5连接，单座调节阀6的进气口接三级空气过滤器5，单座调节阀6的出口接人仓进气口，三级空气过滤器5接外接气源，形成保压回路I。
所述的保压系统II还包括流量传感器8、精密减压器9、安全阀11和三级空气过滤器5，人仓排气口与气动阀门控制器7连接，气动阀门控制器7与气孔球阀连接，气动球阀的进气口与三级空气过滤器5连接，气动球阀的出口与人仓进气口连接，人仓排气口与安全阀11连接，安全阀11接先导阀10，先导阀10接精密减压器9，精密减压阀9接流量传感器8，流量传感器8接消声器，形成保压回路II。
本实用新型的工作原理及工作过程：
保压系统Ⅰ工作时高压空气经过三级空气过滤器5变成稳定的气源，再由气力调节器2单座调节阀6总成(进气)的进气大小。其中气力压力变送器1实时的反馈人仓的压力变化，根据气力压力变送器1的压力变化和气力调节器2的设定压力来实现开挖仓的压力稳定。当压力突然降低时气力压力变送器1检测到压力降低将信号反馈给气力调节器2，再由气力调节器2控制单座调节阀6打开往人仓补压，直至压力提升至设置值。当人仓压力大于设置值时，气力压力变送器1将压力反馈给气力调节器2，气力调节器2控制单座调节阀6将阀门关闭，人仓通过手动泄压慢慢降至设置值。
保压系统Ⅱ工作时高压空气经过三级空气过滤器5变成稳定的气源，当压力突然低于设定压力时气动阀门控制器7接受气压降低信号，控制气动阀开启，将外界气源补充到人仓内，进行加压，当气压达到设定压力后，气动阀门控制器7根据气压变化，控制气动阀关闭，停止向人仓加压；当人仓压力突然高于设定压力时，气动阀门控制器7将控制气源通过精密减压器9控制先导阀10开启，经过流量传感器8，进行泄压，经消声器排出。流量传感器8可以精确测量泄压空气流速。安全阀11在压力瞬间超过设定值时保护整个保压系统。
试验时：分别将气力调节器2和气动阀门控制器7设定不同的五组压力，通过改变人仓内压力，对比相同压力下保压系统I和保压系统II的响应时间、控制精度和稳定性，然后改变设定压力比较不同压力下保压系统I和保压系统 II的响应时间、控制精度和稳定性。
本实用新型盾构机用空气自动保压试验台采用相同的变化工况情况下，通过设定相同的压力后，改变人仓内部压力的方式对两套不同保压系统的响应时间、控制精度和稳定性，进行对比，更加直观准确的分辨出两套保压系统的优劣性。
本实用新型上述实施方案，只是举例说明，不是仅有的，所有在本实用新型范围内或等同本实用新型的范围内的改变均被本实用新型包围。
Claims (3)
1.一种盾构机用空气自动保压试验台，其特征在于：包括盾构机人仓、保压系统I、保压系统II、以及所涉及的进气管路、排气管路和试验台，所述盾构机人仓设有人仓进气口和人仓排气口；所述保压系统I包括气力压力变送器(1)和单座调节阀(6)，进气口接外界工业空气气源，经过保压系统I与人仓进气口连接，人仓排气口与气力压力变送器(1)相连，进气口与单座调节阀(6)总成相连，构成独立的气体循环回路；
所述保压系统II包括气动阀门控制器(7)和先导阀(10)，进气口接外界工业空气气源，经过保压系统II与人仓进气口连接，人仓排气口与气动阀门控制器(7)相连，进气口与先导阀(10)相连，构成独立的气体循环回路，形成两个独立的封闭空间保压系统。
2.根据权利要求1所述的盾构机用空气自动保压试验台，其特征在于：所述的保压系统I还包括气力调节器(2)、减压阀(3)、气源处理元件(4)和三级空气过滤器(5)，人仓排气口与气力压力变送器(1)相连接，气力压力变送器(1)的A口接气力调节器(2)的X口，气力调节器(2)的Z口接减压阀(3)的出口，气力压力变送器(1)的Z口接减压阀(3)的出口，减压阀(3)的进口接气源处理元件(4)的出口，气力调节器(2)的Y口接单座调节阀(6)的E口，单座调节阀(6)的Z口接减压阀(3)的进口，气源处理元件(4)的进口与三级空气过滤器(5)连接，单座调节阀(6)的进气口接三级空气过滤器(5)，单座调节阀(6)的出口接人仓进气口，三级空气过滤器(5)接外接气源，形成保压回路I。
3.根据权利要求1或2所述的盾构机用空气自动保压试验台，其特征在于：所述的保压系统II还包括流量传感器(8)、精密减压器(9)、安全阀(11)和三级空气过滤器(5)，人仓排气口与气动阀门控制器(7)连接，气动阀门控制器(7)与气孔球阀连接，气动球阀的进气口与三级空气过滤器(5)连接，气动球阀的出口与人仓进气口连接，人仓排气口与安全阀(11)连接，安全阀(11)接先导阀(10)，先导阀(10)接精密减压器(9)，精密减压器(9)接流量传感器(8)，流量传感器(8)接消声器，形成保压回路II。
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|---|---|---|---|---|
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| CN112177619A (zh) * | 2020-09-30 | 2021-01-05 | 中铁隧道局集团有限公司 | 一种泥水盾构双作用气体保压控制系统 |
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