CN219413073U - 一种管廊吊具液压系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种管廊吊具液压系统，涉及吊具技术领域，包括动力组件、油箱、比例溢流阀、比例多路阀、平衡阀和吊杆油缸，所述动力组件包括恒压变量柱塞泵，所述油箱用于向所述恒压变量柱塞泵供油，所述恒压变量柱塞泵与所述比例多路阀连通，所述恒压变量柱塞泵的外控口通过所述比例溢流阀与所述油箱连通，所述比例多路阀包括至少两个并联设置的工作阀联，每个所述工作阀联与至少一个所述吊杆油缸连通，每个所述工作阀联的两个工作口分别通过所述平衡阀与对应所述吊杆油缸的有杆腔和无杆腔连通。本实用新型能够根据不同工况来对管廊的起吊力进行调节，以便盾构机辅助机构拨动管廊以完成与已架设管廊的精确对位。

Description

一种管廊吊具液压系统

技术领域

本实用新型涉及吊具技术领域，具体而言，涉及一种管廊吊具液压系统。

背景技术

地下管廊作为兼具安全性、经济性及社会性的基础设施，集中了包括保证道路功能、高效利用地下空间、方便管线管理等多种优势于一体，其发展逐步进入快车道，其中，大吨位、多舱室的管廊架设需求日益增多。

针对大吨位、多舱室的管廊，有一种高效的架设流程为：盾构机在前方开挖，专用的管廊架设设备架管机于后方铺设管廊，管廊吊具安装于架管机上，吊具将管廊从运输车上提起并纵向前移，随后吊具带动管廊整体旋转90度将其姿态调整为横向位，慢慢下放至需要铺设的垫层上，然后持续用力反提管廊，与此同时，前方盾构机上的辅助机构缓慢拨动管廊以实现该管廊与后方已架管廊的精确对位。为避免管廊悬空引起晃动导致难以精确对位，要求盾构机拨管廊时，管廊始终保持与垫层接触，由于现场受力状况的多变性，要求反提力可根据需要进行调节且持续比较长的时间，从十几分钟到数小时不等，以确保盾构机可平稳拨动管廊，最终实现精确对位。

传统吊具为依靠卷扬通过钢丝绳来对管廊进行反提，由于钢丝绳柔性大，如果直接控制钢丝绳拉力，难以控制的非常精确，拉力偏大会导致管廊被拉离垫层进而引发晃动，使得盾构机辅助机构无法完成拨动对位；拉力偏小会导致管廊施加在垫层上的压紧力偏大，使得盾构机辅助机构出力不足以拨动管廊。

实用新型内容

本实用新型解决的问题是如何根据不同工况来对管廊的起吊力进行调节，以便盾构机辅助机构拨动管廊以完成与已架设管廊的精确对位。

为解决上述问题，本实用新型提供一种管廊吊具液压系统，包括动力组件、油箱、比例溢流阀、比例多路阀、平衡阀和吊杆油缸，所述动力组件包括恒压变量柱塞泵，所述油箱用于向所述恒压变量柱塞泵供油，所述恒压变量柱塞泵与所述比例多路阀连通，所述恒压变量柱塞泵的外控口通过所述比例溢流阀与所述油箱连通，所述比例多路阀包括至少两个并联设置的工作阀联，每个所述工作阀联与至少一个所述吊杆油缸连通，每个所述工作阀联的两个工作口分别通过所述平衡阀与对应所述吊杆油缸的有杆腔和无杆腔连通。

可选地，每个所述工作阀联与两个所述吊杆油缸连接，两个所述吊杆油缸的有杆腔串联，所述工作阀联的一个所述工作口与两个所述吊杆油缸的有杆腔之间的管路连通，两个所述吊杆油缸的无杆腔串联，所述工作阀联的另一个所述工作口与两个所述吊杆油缸的无杆腔之间的管路连通。

可选地，所述平衡阀为双向平衡阀。

可选地，所述平衡阀包括第一单向阀、第二单向阀、第一溢流阀和第二溢流阀；

所述比例多路阀的一个工作口分别与所述第一单向阀的进油口、所述第一溢流阀的一个工作口和所述第二溢流阀的一个控制口连通，所述第一单向阀的出油口、所述第一溢流阀的另一个工作口和所述第一溢流阀的一个控制口分别与两个所述吊杆油缸的无杆腔之间的管路连通；

所述比例多路阀的另一个工作口分别与所述第二单向阀的进油口、所述第二溢流阀的一个工作口和所述第一溢流阀的另一个控制口连通，所述第二单向阀的出油口、所述第二溢流阀的另一个工作口和所述第二溢流阀的另一个控制口分别与两个所述吊杆油缸的有杆腔之间的管路连通。

可选地，该管廊吊具液压系统还包括接近开关，所述吊杆油缸的缸筒两端分别安装有所述接近开关。

可选地，该管廊吊具液压系统还包括管式防爆阀，所述管式防爆阀设置于所述吊杆油缸的有杆腔与对应所述平衡阀之间的油路上。

可选地，该管廊吊具液压系统还包括吸油过滤器和/或回油过滤器，所述吸油过滤器设置于所述恒压变量柱塞泵与所述油箱之间的油路上，所述回油过滤器设置于所述比例多路阀与所述油箱之间的油路上。

可选地，该管廊吊具液压系统还包括空气滤清器，所述空气滤清器用于连通所述油箱内部与大气。

可选地，所述油箱上设有液位液温计。

可选地，所述动力组件还包括驱动电机，所述驱动电机与所述恒压变量柱塞泵连接。

相比于现有技术，本实用新型的有益效果为：

油箱用于向恒压变量柱塞泵供油，恒压变量柱塞泵与比例多路阀连通，恒压变量柱塞泵工作时向比例多路阀输送液压油，恒压变量柱塞泵的外控口通过比例溢流阀与油箱连通，通过调控比例溢流阀能够改变恒压变量柱塞泵的输出压力，比例多路阀包括至少两个并联设置的工作阀联，每个工作阀联与至少一个吊杆油缸连通，每个工作阀联的两个工作口分别通过平衡阀与对应吊杆油缸的有杆腔和无杆腔连通，工作阀联改变对应吊杆油缸的进油顺序，能够实现吊杆油缸的活塞杆的伸缩，同时，在平衡阀的作用下，吊杆油缸有杆腔和无杆腔中的液压油都能被锁住以防止管廊反拉油缸进而不受控的下落。这样，管廊吊具将管廊平稳下放并压紧在垫层上，操纵比例多路阀使吊杆油缸处于缩回状态，也即恒压变量柱塞泵以最大流量给油缸有杆腔供油，无杆腔回油，有杆腔迅速建立起压力直到该压力达到恒压变量柱塞泵的恒压点，恒压变量柱塞泵自动变量至只输出很小流量，维持吊杆油缸有杆腔压力恒定，该压力产生的反提力不足以克服管廊重力将管廊拉离垫层，在此状态下，盾构机辅助机构拨动管廊以完成与已架设管廊的精确对位。调节比例溢流阀的输入电信号，可连续改变恒压变量柱塞泵的恒压点，也即连续改变了吊杆油缸施加给管廊的起吊力，以便盾构机拨动管廊进行对位过程中，根据现场不同工况来对管廊的起吊力进行调节。

附图说明

图1为本实用新型中管廊吊具液压系统的一种实施方式的液压示意图；

图2为本实用新型中平衡阀的一种实施方式的结构原理图；

图3为本实用新型中管廊吊具的一种使用状态图；

图4为本实用新型中管廊吊具的一种视角的结构示意图。

附图标记说明：

101、吊杆油缸；102、接近开关；103、管式防爆阀；104、平衡阀；1041、第一单向阀；1042、第一溢流阀；1043、第二单向阀；1044、第二溢流阀；105、比例多路阀；1051、工作阀联；106、管式单向阀；107、回油过滤器；108、空气滤清器；109、驱动电机；110、吸油过滤器；111、恒压变量柱塞泵；112、油箱；113、液位液温计；114、比例溢流阀；200、管廊吊具；300、管廊。

具体实施方式

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施例做详细的说明。

需要说明的是，本实用新型的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本实用新型的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。

如图1所示，本实用新型实施例的管廊吊具液压系统，包括动力组件、油箱112、比例溢流阀114、比例多路阀105、平衡阀104和吊杆油缸101，动力组件包括恒压变量柱塞泵111，油箱112用于向恒压变量柱塞泵111供油，恒压变量柱塞泵111与比例多路阀105连通，恒压变量柱塞泵111的外控口通过比例溢流阀114与油箱112连通，比例多路阀105包括至少两个并联设置的工作阀联1051，每个工作阀联1051与至少一个吊杆油缸101连通，每个工作阀联1051的两个工作口分别通过平衡阀104与对应吊杆油缸101的有杆腔和无杆腔连通。

在本实施例中，恒压变量柱塞泵111的进口端与油箱112连通，恒压变量柱塞泵111工作时，其能够从油箱112中抽取液压油；恒压变量柱塞泵111的出油口与比例多路阀105的进油口连通，恒压变量柱塞泵111工作时向比例多路阀105输送液压油，恒压变量柱塞泵111的外控口通过比例溢流阀114与油箱112连通，通过调控比例溢流阀114能够改变恒压变量柱塞泵111的输出压力；比例多路阀105包括至少两个并联设置的工作阀联1051，每个工作阀联1051与至少一个吊杆油缸101连通，每个工作阀联1051的两个工作口分别通过平衡阀104与对应吊杆油缸101的有杆腔和无杆腔连通，工作阀联1051改变对应吊杆油缸101的进油顺序，能够实现吊杆油缸101的活塞杆的伸缩，同时，在平衡阀104的作用下，吊杆油缸101有杆腔和无杆腔中的液压油都能被锁住以防止管廊300反拉油缸进而不受控的下落。

需要理解的是，恒压变量柱塞泵111有如下特性：当泵供油口压力低于其自身设定的恒压点时，泵以最大流量向系统供油，直到泵出油口压力达到其自身设定的恒压点，然后泵自动变量至只输出很小流量，用以补偿系统元件泄漏，维持恒定压力输出。带外控口的恒压变量柱塞泵111，其恒压点是可以通过外接溢流阀来调节的。

这样，管廊吊具200将管廊300平稳下放并压紧在垫层上，操纵比例多路阀105使吊杆油缸101处于缩回状态，也即恒压变量柱塞泵111以最大流量给吊杆油缸101有杆腔供油，无杆腔回油，有杆腔迅速建立起压力直到该压力达到恒压变量柱塞泵111的恒压点，恒压变量柱塞泵111自动变量至只输出很小流量，维持吊杆油缸101有杆腔压力恒定，该压力产生的反提力不足以克服管廊300重力将管廊300拉离垫层，在此状态下，盾构机辅助机构拨动管廊300以完成与已架设管廊300的精确对位。调节比例溢流阀114的输入电信号，可连续改变恒压变量柱塞泵111的恒压点，也即连续改变了吊杆油缸101施加给管廊300的起吊力，以便盾构机拨动管廊300进行对位过程中，根据现场不同工况来对管廊300的起吊力进行调节。

同时，由于现场工况复杂，拨动对位持续时间比较长，从十几分钟到数小时不等，采用传统的供油溢流方式来维持恒定反提力会产生大量溢流发热，需额外加装散热器且对液压元件寿命也有影响，本实用新型液压系统由于采用了恒压变量柱塞泵111，恒压保压阶段泵的供油流量很小，只需补偿系统元件泄漏，因而发热量大大降低，可简化系统配置同时提高元件使用寿命。

可选地，每个工作阀联1051与两个吊杆油缸101连接，两个吊杆油缸101的有杆腔串联，工作阀联1051的一个工作口与两个吊杆油缸101的有杆腔之间的管路连通，两个吊杆油缸101的无杆腔串联，工作阀联1051的另一个工作口与两个吊杆油缸101的无杆腔之间的管路连通。

如图1所示，工作阀联1051设有四个，每个工作阀联1051与两个吊杆油缸101连接，两个吊杆油缸101的有杆腔串联，工作阀联1051的一个工作口与两个吊杆油缸101的有杆腔之间的管路连通，两个吊杆油缸101的无杆腔串联，工作阀联1051的另一个工作口与两个吊杆油缸101的无杆腔之间的管路连通，如图3、4所示，八个吊杆油缸101呈两排分布于管廊吊具200上，每排具有四个吊杆油缸101且两排吊杆油缸101对称设置，管廊吊具200的安装架呈长方形，沿着管廊吊具200的安装架的宽度方向，对称设置的两个吊杆油缸101为一组，沿着管廊吊具200的安装架的长度方向，每组两个吊杆油缸101间隔设置且均匀分布于管廊吊具200上。

这样，每个工作阀联1051导通两个吊杆油缸101的油路时，可实现两个吊杆油缸101受力相同，进而使管廊吊具200具备自平衡功能，平衡状态下可最大程度降低由于管廊300形心和质心不重合导致偏载而引发的吊装损伤。

在其他实施方式中，吊杆油缸101的数量可以为四个、六个或者八个等。这里不做具体限制，根据实际需求而定。

可选地，平衡阀104为双向平衡阀104。

具体地，如图2所示，平衡阀104包括第一单向阀1041、第二单向阀1043、第一溢流阀1042和第二溢流阀1044；比例多路阀105的一个工作口分别与第一单向阀1041的进油口、第一溢流阀1042的一个工作口和第二溢流阀1044的一个控制口连通，第一单向阀1041的出油口、第一溢流阀1042的另一个工作口和第一溢流阀1042的一个控制口分别与两个吊杆油缸101的无杆腔之间的管路连通；比例多路阀105的另一个工作口分别与第二单向阀1043的进油口、第二溢流阀1044的一个工作口和第一溢流阀1042的另一个控制口连通，第二单向阀1043的出油口、第二溢流阀1044的另一个工作口和第二溢流阀1044的另一个控制口分别与两个吊杆油缸101的有杆腔之间的管路连通。

这样，当比例多路阀105的一个工作口分别向第一单向阀1041的进油口、第一溢流阀1042的一个工作口和第二溢流阀1044的一个控制口输送液压油时，第一溢流阀1042处于截断状态不导通，一部分液压油推开第一单向阀1041流向吊杆油缸101的有杆腔，一部分液压油流向第二溢流阀1044的一个控制口，当液压油压力升高到调定值时，第二溢流阀1044导通，吊杆油缸101无杆腔中的液压油经过第二溢流阀1044回流至比例多路阀105的另一个工作口，由于第二单向阀1043不导通，吊杆油缸101无杆腔中的液压油不能经过第二单向阀1043流回至比例多路阀105的另一个工作口，进而实现两路油压平衡。

当向吊杆油缸101的无杆腔供油以使吊杆油缸101的有杆腔回油时，其工作原理与上述向吊杆油缸101的有杆腔供油以使吊杆油缸101的无杆腔回油的工作原理相同，故在此不再赘述。

可选地，该管廊吊具液压系统还包括接近开关102，吊杆油缸101的缸筒两端分别安装有接近开关102。

如图1所示，每个吊杆油缸101的缸筒两端分别拆卸式连接一个接近开关102，两者的连接方式包括但不限于粘接或者螺钉连接。这样，两个接近开关102能够识别吊杆油缸101的伸缩杆是否伸长到位或缩短到位，当吊杆油缸101的伸缩杆伸长到位或缩短到位时，控制管廊吊具液压系统将该吊杆油缸101主动伸出或缩回适当的长度，以始终保持吊杆油缸101具有自动平衡调节的能力。

可选地，该管廊吊具液压系统还包括管式防爆阀103，管式防爆阀103设置于吊杆油缸101的有杆腔与对应平衡阀104之间的油路上。

本实施例中，由于管廊300的重力方向始终垂直向下，而吊杆油缸101通过活塞杆与管廊300相连接，吊杆油缸101的活塞杆伸出或缩回能够实现对管廊300的下放和提升，在上述两种工况中，始终是吊杆油缸101有杆腔作用着高压油以平衡管廊300重力。当管廊吊具200不起吊管廊300而空载上升或下降时，吊杆油缸101和管廊吊具200之间会存在相对摆动，所以，吊杆油缸101有杆腔和无杆腔油口通过软管与管廊吊具200上的其他管路相连接。起吊管廊300时，吊杆油缸101有杆腔始终承受高压，为防止前述软管在外力作用下损伤引发爆管进而导致管廊300失控下坠引发事故，在吊杆油缸101的有杆腔与对应平衡阀104之间的油路上设置管式防爆阀103。

如图4所示，吊杆油缸101设有八个，八个吊杆油缸101的有杆腔与对应平衡阀104之间的油路上分别设置一个管式防爆阀103。这样，吊杆油缸101在将管廊300吊起并悬空状态下，吊杆油缸101有杆腔和无杆腔中的液压油都能被锁住以防止管廊300反拉吊杆油缸101进而不受控的下落。

可选地，该管廊吊具液压系统还包括吸油过滤器110和/或回油过滤器107，吸油过滤器110设置于恒压变量柱塞泵111与油箱112之间的油路上，回油过滤器107设置于比例多路阀105与油箱112之间的油路上。

本实施例中，油箱112的顶面安装有回油过滤器107，回油过滤器107用于将系统回油进行过滤以保持油箱112内油液清洁。回油过滤器107的前端安装有管式单向阀106，管式单向阀106内部设置有弹簧可以产生背压，在系统长时间不运行时，能长时间将单向阀前端管路内的油液封存，避免空气进入管路。

本实施例中，油箱112的吸油口安装有吸油过滤器110，用于对进入泵的油液进行过滤，确保进入泵的油液清洁。

可选地，该管廊吊具液压系统还包括空气滤清器108，空气滤清器108用于连通油箱112内部与大气。

本实施例中，油箱112的顶面安装有空气滤清器108，空气滤清器108用于将油箱112内部空间与大气连通，确保泵可以正常吸油。

可选地，油箱112上设有液位液温计113。

本实施例中，油箱112的侧面安装有液位液温计113，可对油箱112液位和油液温度进行显示。

可选地，动力组件还包括驱动电机109，驱动电机109与恒压变量柱塞泵111连接。

本实施例中，恒压变量柱塞泵111由三相异步电机驱动，为整个管廊吊具液压系统提供高压油。

读者应理解，在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

虽然本公开披露如上，但本公开的保护范围并非仅限于此。本领域技术人员在不脱离本公开的精神和范围的前提下，可进行各种变更与修改，这些变更与修改均将落入本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种管廊吊具液压系统，其特征在于，包括动力组件、油箱(112)、比例溢流阀(114)、比例多路阀(105)、平衡阀(104)和吊杆油缸(101)，所述动力组件包括恒压变量柱塞泵(111)，所述油箱(112)用于向所述恒压变量柱塞泵(111)供油，所述恒压变量柱塞泵(111)与所述比例多路阀(105)连通，所述恒压变量柱塞泵(111)的外控口通过所述比例溢流阀(114)与所述油箱(112)连通，所述比例多路阀(105)包括至少两个并联设置的工作阀联(1051)，每个所述工作阀联(1051)与至少一个所述吊杆油缸(101)连通，每个所述工作阀联(1051)的两个工作口分别通过所述平衡阀(104)与对应所述吊杆油缸(101)的有杆腔和无杆腔连通。

2.根据权利要求1所述的管廊吊具液压系统，其特征在于，每个所述工作阀联(1051)与两个所述吊杆油缸(101)连接，两个所述吊杆油缸(101)的有杆腔串联，所述工作阀联(1051)的一个所述工作口与两个所述吊杆油缸(101)的有杆腔之间的管路连通，两个所述吊杆油缸(101)的无杆腔串联，所述工作阀联(1051)的另一个所述工作口与两个所述吊杆油缸(101)的无杆腔之间的管路连通。

3.根据权利要求1所述的管廊吊具液压系统，其特征在于，所述平衡阀(104)为双向平衡阀。

4.根据权利要求3所述的管廊吊具液压系统，其特征在于，所述平衡阀(104)包括第一单向阀(1041)、第二单向阀(1043)、第一溢流阀(1042)和第二溢流阀(1044)；

所述比例多路阀(105)的一个工作口分别与所述第一单向阀(1041)的进油口、所述第一溢流阀(1042)的一个工作口和所述第二溢流阀(1044)的一个控制口连通，所述第一单向阀(1041)的出油口、所述第一溢流阀(1042)的另一个工作口和所述第一溢流阀(1042)的一个控制口分别与两个所述吊杆油缸(101)的无杆腔之间的管路连通；

所述比例多路阀(105)的另一个工作口分别与所述第二单向阀(1043)的进油口、所述第二溢流阀(1044)的一个工作口和所述第一溢流阀(1042)的另一个控制口连通，所述第二单向阀(1043)的出油口、所述第二溢流阀(1044)的另一个工作口和所述第二溢流阀(1044)的另一个控制口分别与两个所述吊杆油缸(101)的有杆腔之间的管路连通。

5.根据权利要求1所述的管廊吊具液压系统，其特征在于，还包括接近开关(102)，所述吊杆油缸(101)的缸筒两端分别安装有所述接近开关(102)。

6.根据权利要求1所述的管廊吊具液压系统，其特征在于，还包括管式防爆阀(103)，所述管式防爆阀(103)设置于所述吊杆油缸(101)的有杆腔与对应所述平衡阀(104)之间的油路上。

7.根据权利要求1所述的管廊吊具液压系统，其特征在于，还包括吸油过滤器(110)和/或回油过滤器(107)，所述吸油过滤器(110)设置于所述恒压变量柱塞泵(111)与所述油箱(112)之间的油路上，所述回油过滤器(107)设置于所述比例多路阀(105)与所述油箱(112)之间的油路上。

8.根据权利要求1所述的管廊吊具液压系统，其特征在于，还包括空气滤清器(108)，所述空气滤清器(108)用于连通所述油箱(112)内部与大气。

9.根据权利要求1所述的管廊吊具液压系统，其特征在于，所述油箱(112)上设有液位液温计(113)。

10.根据权利要求1所述的管廊吊具液压系统，其特征在于，所述动力组件还包括驱动电机(109)，所述驱动电机(109)与所述恒压变量柱塞泵(111)连接。