CN216478084U - 一种盾构机管片旋转液压系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种盾构机管片旋转液压系统，包括伺服电机、双向定量泵、第一平衡阀、第一安全阀、第一蓄能器、齿条油缸、第二蓄能器、第二安全阀和第二平衡阀。本实用新型的盾构机管片旋转液压回路采用伺服电机与双向定量泵直接驱动齿条油缸的容积调速系统，由于系统中没有节流元件，能量传递效率高，避免了节流调速系统中的能量损失，节能效果明显，减少了液压系统的装机功率。

Description

一种盾构机管片旋转液压系统

技术领域

本实用新型涉及一种液压系统，具体是一种盾构机管片旋转液压系统。

背景技术

管片拼装机是盾构机的关键部件之一，负责管片的拼装工作。在盾构施工过程中，随着盾构机的开挖、推进和出碴，挖好的隧道需要用预先制好的混凝土管片进行永久性支护，管片拼装机负责将管片准确地安装到刚开挖的隧道表面，通过螺栓等进行紧固，构成能够承受地层压力的衬彻。管片拼装机通常具有六个自由度，首先是抓取管片，其次通过沿隧道轴向、径向移动和绕隧道轴向的回转将管片送至预定位置，然后通过仰俯、摇摆和倾斜三种姿态调整方式对管片姿态进行调整，使其与预定位置砌合良好。现有管片拼装液压系统通常采用节流元件进行压力、流量调节，系统存在节流损失。

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，提供一种采用直驱式容积控制的盾构机管片旋转液压系统，系统无节流损失，效率高，实现节能降耗，减少了液压系统的装机功率。

为解决这一技术问题，本实用新型提供了一种盾构机管片旋转液压系统，包括伺服电机、双向定量泵、第一平衡阀、第一安全阀、第一蓄能器、齿条油缸、第二蓄能器、第二安全阀和第二平衡阀，所述伺服电机的输出轴与双向定量泵的输入轴刚性联接，双向定量泵的左端油口P1通过管路与第一平衡阀的油口P3连接，第一平衡阀的油口P4通过管路分别与第一蓄能器的油口D1、第一安全阀的出油口C1、第二安全阀的进油口C3、齿条油缸的左端油口A连接；所述齿条油缸的右端油口B、第二安全阀的出油口C4、第一安全阀的进油口C2、第二蓄能器的油口D2通过管路与第二平衡阀的油口P6连接，第二平衡阀的油口P5通过管路与双向定量泵的右端油口P2连接，第一平衡阀的控制油口通过管路分别与齿条油缸的右端油口B、第二安全阀的出油口C4、第一安全阀的进油口C2、第二蓄能器的油口D2连接，第二平衡阀的控制油口通过管路分别与第一蓄能器的油口D1、第一安全阀的出油口C1、第二安全阀的进油口C3、齿条油缸的左端油口A连接。

所述第一安全阀和第二安全阀的设定压力高于系统的工作压力。

有益效果：本实用新型的盾构机管片旋转液压回路采用伺服电机与双向定量泵直接驱动齿条油缸的容积调速系统，由于系统中没有节流元件，能量传递效率高，避免了节流调速系统中的能量损失，节能效果明显，减少了液压系统的装机功率。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图中：1、伺服电机；2、双向定量泵；3、第一平衡阀；4、第一安全阀；5、第一蓄能器；6、齿条油缸；7、第二蓄能器；8、第二安全阀；9、第二平衡阀。

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。

如图1所示，本实用新型提供了一种盾构机管片旋转液压系统，包括伺服电机1、双向定量泵2、第一平衡阀3、第一安全阀4、第一蓄能器5、齿条油缸6、第二蓄能器7、第二安全阀8和第二平衡阀9，所述伺服电机1的输出轴与双向定量泵2的输入轴刚性联接，双向定量泵2的左端油口P1通过管路与第一平衡阀3的油口P3连接，第一平衡阀3的油口P4通过管路分别与第一蓄能器5的油口D1、第一安全阀4的出油口C1、第二安全阀8的进油口C3、齿条油缸6的左端油口A连接；所述齿条油缸6的右端油口B、第二安全阀8的出油口C4、第一安全阀4的进油口C2、第二蓄能器7的油口D2通过管路与第二平衡阀9的油口P6连接，第二平衡阀9的油口P5通过管路与双向定量泵2的右端油口P2连接，第一平衡阀3的控制油口通过管路分别与齿条油缸6的右端油口B、第二安全阀8的出油口C4、第一安全阀4的进油口C2、第二蓄能器7的油口D2连接，第二平衡阀9的控制油口通过管路分别与第一蓄能器5的油口D1、第一安全阀4的出油口C1、第二安全阀8的进油口C3、齿条油缸6的左端油口A连接。

所述第一安全阀4和第二安全阀8的设定压力高于系统工作压力的5％～10％。

本实用新型的工作原理如下：

当管片拼装机要驱动管片顺时针旋转升起时，伺服电机1得电启动，驱动双向定量泵2正向旋转，双向定量泵2通过油管经第二平衡阀9从齿条油缸6的右腔吸油，增压后，双向定量泵2输出的压力油通过油管经第一平衡阀3进入齿条油缸6的左腔，由于齿条油缸6右腔液压油减少，在左腔高压油的作用下齿条活塞向右移动，通过齿轮齿条传动副驱动管片顺时针旋转到圆周指定位置。此时，第二蓄能器7可对液压回路进行补油。管片转动速度大小通过调节伺服电机1的转速来实现的。

当管片在圆周指定位置拼装好之后，需沿逆时针方向旋转一定角度下降到初始位置，准备抓取下一块管片。控制伺服电机1断电，在管片拼装机自身重力矩的作用下逆时针旋转，驱动齿条油缸6的齿条活塞向左移动，将齿条油缸6左腔中的液压油压出，通过管路经第一平衡阀3进入双向定量泵2，驱动双向定量泵2反向旋转，输出压力油通过油管经第二平衡阀9进入齿条油缸6的右腔。此时，第一蓄能器5可对液压回路进行补油。管片拼装机下降过程中的旋转速度大小通过调节第一平衡阀3的设定压力来实现的，同时防止管片拼装机超速下降失重。

当管片拼装机要驱动管片逆时针旋转升起时，伺服电机1得电启动，驱动双向定量泵2反向旋转，双向定量泵2通过油管经第一平衡阀3从齿条油缸6的左腔吸油，增压后，双向定量泵2输出的压力油通过油管经第二平衡阀9进入齿条油缸6的右腔，由于齿条油缸6左腔液压油减少，在右腔高压油的作用下齿条活塞向左移动，通过齿轮齿条传动副驱动管片逆时针旋转到圆周指定位置。此时，第一蓄能器5可对液压回路进行补油。管片转动速度大小通过调节伺服电机1的转速来实现的。

当管片在圆周指定位置拼装好之后，需沿顺时针方向旋转一定角度下降到初始位置，准备抓取下一块管片。控制伺服电机1断电，在管片拼装机自身重力矩的作用下顺时针旋转，驱动齿条油缸6的齿条活塞向右移动，将齿条油缸6右腔中的液压油压出，通过管路经第二平衡阀9进入双向定量泵2，驱动双向定量泵2正向旋转，输出压力油通过油管经第一平衡阀3进入齿条油缸6的左腔。此时，第二蓄能器7可对液压回路进行补油。管片拼装机下降过程中的旋转速度大小通过调节第二平衡阀9的设定压力来实现的，同时防止管片拼装机超速下降失重。

按照上述操作过程，即可完成所有管片的拼装。

第一安全阀4、第二安全阀8的设定压力稍高于系统的工作压力，系统正常工作时，第一安全阀4、第二安全阀8不开启；当负载突然增大，系统压力升高超过第一安全阀4、第二安全阀8的设定压力时，第一安全阀4、第二安全阀8开启卸荷。

本实用新型采用伺服电机与双向定量泵直接驱动齿条油缸的容积调速系统，以容积调节取代节流调节，由于系统中没有节流元件，能量传递效率高，避免了节流调速系统中的能量损失，节能效果明显，减少了液压系统的装机功率。

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 (2)

1.一种盾构机管片旋转液压系统，其特征在于：包括伺服电机(1)、双向定量泵(2)、第一平衡阀(3)、第一安全阀(4)、第一蓄能器(5)、齿条油缸(6)、第二蓄能器(7)、第二安全阀(8)和第二平衡阀(9)，所述伺服电机(1)的输出轴与双向定量泵(2)的输入轴刚性联接，双向定量泵(2)的左端油口P1通过管路与第一平衡阀(3)的油口P3连接，第一平衡阀(3)的油口P4通过管路分别与第一蓄能器(5)的油口D1、第一安全阀(4)的出油口C1、第二安全阀(8)的进油口C3、齿条油缸(6)的左端油口A连接；所述齿条油缸(6)的右端油口B、第二安全阀(8)的出油口C4、第一安全阀(4)的进油口C2、第二蓄能器(7)的油口D2通过管路与第二平衡阀(9)的油口P6连接，第二平衡阀(9)的油口P5通过管路与双向定量泵(2)的右端油口P2连接，第一平衡阀(3)的控制油口通过管路分别与齿条油缸(6)的右端油口B、第二安全阀(8)的出油口C4、第一安全阀(4)的进油口C2、第二蓄能器(7)的油口D2连接，第二平衡阀(9)的控制油口通过管路分别与第一蓄能器(5)的油口D1、第一安全阀(4)的出油口C1、第二安全阀(8)的进油口C3、齿条油缸(6)的左端油口A连接。

2.根据权利要求1所述的盾构机管片旋转液压系统，其特征在于：所述第一安全阀(4)和第二安全阀(8)的设定压力高于系统的工作压力。

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