RU2704164C2 - Main machine drive seal pressure control system and methods for control thereof - Google Patents
Main machine drive seal pressure control system and methods for control thereof Download PDFInfo
- Publication number
- RU2704164C2 RU2704164C2 RU2017130513A RU2017130513A RU2704164C2 RU 2704164 C2 RU2704164 C2 RU 2704164C2 RU 2017130513 A RU2017130513 A RU 2017130513A RU 2017130513 A RU2017130513 A RU 2017130513A RU 2704164 C2 RU2704164 C2 RU 2704164C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- pressure
- sealing
- seal
- monitoring
- specified
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH DRILLING; MINING
- E21C—MINING OR QUARRYING
- E21C31/00—Driving means incorporated in machines for slitting or completely freeing the mineral from the seam
- E21C31/12—Component parts
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH DRILLING; MINING
- E21D—SHAFTS; TUNNELS; GALLERIES; LARGE UNDERGROUND CHAMBERS
- E21D9/00—Tunnels or galleries, with or without linings; Methods or apparatus for making thereof; Layout of tunnels or galleries
- E21D9/06—Making by using a driving shield, i.e. advanced by pushing means bearing against the already placed lining
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16J—PISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
- F16J15/00—Sealings
- F16J15/16—Sealings between relatively-moving surfaces
- F16J15/32—Sealings between relatively-moving surfaces with elastic sealings, e.g. O-rings
- F16J15/3296—Arrangements for monitoring the condition or operation of elastic sealings; Arrangements for control of elastic sealings, e.g. of their geometry or stiffness
Abstract
Description
Область техникиTechnical field
Настоящее изобретение относится к области технологий проходческих машин и, в частности, относится к системе регулирования давления уплотнения основного привода проходческой машины и способам управления ею.The present invention relates to the field of technology of tunneling machines and, in particular, relates to a system for regulating the sealing pressure of the main drive of a tunneling machine and methods for controlling it.
Уровень техникиState of the art
Строительство посредством тоннелепроходческих машин представляет собой основной метод осуществления строительства тоннелей городского метрополитена, автодорожных тоннелей, проходящих под рекой, и водо- или газопроводов, проходящих под рекой, при этом основной привод, являющийся одним из основных элементов тоннелепроходческой машины, не только обеспечивает крутящий момент для вращения режущего диска, но и воспринимает все осевые усилия от системы обеспечения движения. Хорошая система уплотнения является условием обеспечения эффективности и продолжительного срока безопасной эксплуатации основного подшипника, и если в процессе строительства с уплотнением основного подшипника возникнут проблемы, приводящие к утечке смазочного вещества для основного подшипника или к попаданию в основной подшипник или редуктор грязной воды, разработанного грунта и т.п., то во время строительства с применением щитовой проходки возникнут неисчислимые убытки.Tunneling machines construction is the main method for the construction of urban subway tunnels, road tunnels passing under the river, and water or gas pipelines passing under the river, while the main drive, which is one of the main elements of the tunneling machine, not only provides torque for rotation of the cutting disk, but also perceives all axial forces from the movement support system. A good sealing system is a prerequisite for ensuring the efficiency and long term safe operation of the main bearing, and if during the construction process there are problems with the sealing of the main bearing, leading to the leakage of lubricant for the main bearing or to the entry of dirty water, developed soil, etc. into the main bearing or gearbox .p., then during construction with the use of paneling incalculable losses will occur.
Для проходки тоннеля машины для щитовой проходки, применяемые для строительства тоннелей, осуществляют резание грунта за счет вращательного движения режущего диска и посредством установленного на нем режущего инструмента. Между режущим диском и узлом привода имеет место относительное движение, при этом узел привода остается неподвижным, и между ними предусмотрено составное уплотнение. Тоннели обычно проходят под землей на глубине от десяти метров до нескольких десятков метров, поэтому давление грунта в забое очень большое. Если давление в системе уплотнения основного привода не стабильно, то при подаче под давлением смазочного вещества колебание давления в месте между уплотнительным кольцом и забоем чересчур большое, и в процессе работы тоннелепроходческой машины грязная вода и песчаник под определенным давлением в забойной камере легко прилипают к уплотнительным кольцам, что вызывает ускоренный износ уплотнительных колец, слишком быстрое повышение температуры, и дело доходит до того, что грязь может проникнуть через уплотнение основного привода в коробку основного привода и непосредственно вызвать разрушение основного подшипника или зубчатых колес. При этом даже своевременные перестройка или профилактический ремонт в тоннеле также продлят сроки строительства, увеличат расходы на строительство и повысят опасность при выполнении инженерных работ, что сильно отразится на строительстве тоннелей.For tunnel driving, the machines for paneling used for the construction of tunnels carry out soil cutting due to the rotational movement of the cutting disc and by means of a cutting tool mounted on it. Relative movement takes place between the cutting disc and the drive unit, while the drive unit remains stationary, and a composite seal is provided between them. Tunnels usually run underground at a depth of ten meters to several tens of meters, so the pressure of the soil in the face is very large. If the pressure in the sealing system of the main drive is not stable, then when the lubricant is injected under pressure, the pressure fluctuation in the place between the sealing ring and the face is too large, and during the operation of the tunneling machine dirty water and sandstone under a certain pressure in the bottomhole chamber easily stick to the sealing rings , which causes accelerated wear of the sealing rings, a too rapid increase in temperature, and it comes to the point that dirt can penetrate through the seal of the main drive into main drive and directly cause the destruction of the main bearing or gears. At the same time, even timely rebuilding or preventive repairs in the tunnel will also extend the construction period, increase construction costs and increase the danger in the performance of engineering work, which will greatly affect the construction of tunnels.
Поэтому возможность надежного и стабильного регулирования уплотняющего давления играет чрезвычайно важную роль в конструирований тоннелепроходческих машин.Therefore, the possibility of reliable and stable regulation of the sealing pressure plays an extremely important role in the design of tunneling machines.
Существующие конструкции уплотнения основного привода обычно представляют собой уплотнения с тремя кольцами, при этом между кольцами уплотнения имеется смазка, и износ у трех колец уплотнения в основном одинаковый. Однако в действительности основную уплотнительную функцию выполняет первое кольцо уплотнения, сообщающееся с внешней средой, и если это кольцо уплотнения повреждено, то второе и третье кольцо уплотнения также могут быстро повредиться, что приводит к нарушению герметичности, и кольца уплотнения остается только демонтировать и заменить.Existing main drive seal designs are typically three-ring seals, with grease between the seal rings and the wear on the three seal rings is basically the same. However, in reality, the main sealing function is performed by the first seal ring, which communicates with the external environment, and if this seal ring is damaged, the second and third seal rings can also be quickly damaged, which leads to a leakage, and the seal ring can only be removed and replaced.
Давление смазки между имеющимися кольцами уплотнения поддерживается путем непрерывной подачи масла под определенным давлением в несколько отверстий для подачи масла. В случае фактического применения оказывается, что начальное и последующее давление в каждом кольце уплотнения может постепенно, но неконтролируемо увеличиваться, то есть давление в третьем выше, чем во втором, во втором выше, чем в первом, а в первом выше, чем внешнее давление - (P3>Р2>Р1). Поскольку кольцо уплотнения может воспринимать только определенное противодавление, то по мере увеличения внешнего давления необходимо увеличить количество колец уплотнения до n колец, и уплотнительный эффект можно получить только после осуществления эффективного регулирования температуры масла. Тем не менее, такой способ приведет к тому, что давление, воспринимаемое n-м кольцом уплотнения, превысит предел противодавления самих колец уплотнения, что приведет к нарушению герметичности колец уплотнения. Наряду с потерей эффективности имеют место значительные повреждения основного подшипника и зубчатых колес внутри основного привода.The lubricant pressure between the existing seal rings is maintained by continuously supplying oil under a certain pressure to several oil supply openings. In the case of actual use, it turns out that the initial and subsequent pressure in each seal ring can gradually but uncontrollably increase, that is, the pressure in the third is higher than in the second, in the second higher than in the first, and in the first higher than the external pressure - (P3> P2> P1). Since the seal ring can only accept a certain back pressure, it is necessary to increase the number of seal rings to n rings as the external pressure increases, and the seal effect can be obtained only after the effective regulation of the oil temperature. However, this method will lead to the fact that the pressure perceived by the nth seal ring will exceed the back pressure limit of the seal rings themselves, which will lead to a violation of the tightness of the seal rings. Along with loss of efficiency, significant damage to the main bearing and gears inside the main drive takes place.
Сущность изобретенияSUMMARY OF THE INVENTION
Цель настоящего изобретения заключается в решении по меньшей мере одной из технических задач, существующих в предшествующем уровне техники. Следовательно, цель настоящего изобретения заключается в предоставлении системы регулирования давления уплотнения основного привода проходческой машины, чтобы, в частности, осуществлять в отношении конструкций уплотнения основного привода проходческой машины проверку, охлаждение и управление.The purpose of the present invention is to solve at least one of the technical problems existing in the prior art. Therefore, it is an object of the present invention to provide a pressure control system for a seal of a main drive of a tunneling machine, in particular to check, cool, and control regarding seal structures of a main drive of a tunneling machine.
Цель настоящего изобретения заключается также в предоставлении способов управления системой регулирования давления уплотнения основного привода проходческой машины.An object of the present invention is also to provide methods for controlling a sealing pressure control system of a main drive of a tunneling machine.
Согласно настоящему изобретению представлена система регулирования давления уплотнения основного привода проходческой машины, при этом конструкция уплотнения основного привода проходческой машины снабжена проточным каналом уплотнения, заполняемым уплотнительной смазкой, и при этом указанная конструкция уплотнения основного привода дополнительно снабжена проточным каналом охлаждения, заполняемым охлаждающим веществом и предназначенным для охлаждения указанного проточного канала уплотнения; система регулирования давления уплотнения основного привода содержит подсистему регулирования давления уплотнительного масла и подсистему цикла охлаждения, при этом указанная подсистема регулирования давления уплотнительного масла подходит для соединения с указанным проточным каналом уплотнения с целью регулирования давления уплотнительной смазки в указанном проточном канале уплотнения, а указанная подсистема цикла охлаждения подходит для соединения с указанным проточным каналом охлаждения с целью подачи в указанный проточный канал охлаждения охлаждающего вещества для снижения температуры уплотнительной смазки; при этом указанная подсистема регулирования давления уплотнительного масла содержит первое устройство для обеспечения циркуляции, первое регулирующее устройство, первое накопительное устройство, первое устройство мониторинга и отображения и второе устройство мониторинга и отображения; при этом указанное первое устройство для обеспечения циркуляции предназначено для обеспечения протекания уплотнительной смазки между указанным проточным каналом уплотнения и указанным первым накопительным устройством; указанное первое регулирующее устройство предназначено для регулирования давления и расхода уплотнительной смазки, проходящей из указанного первого накопительного устройства в указанный проточный канал уплотнения; указанное первое устройство мониторинга и отображения предназначено для определения изменения давления, температуры и расхода уплотнительной смазки, поступающей в указанный проточный канал уплотнения; и указанное второе устройство мониторинга и отображения предназначено для определения изменения давления, температуры и расхода уплотнительной смазки, вытекающей из указанного проточного канала уплотнения.According to the present invention, there is provided a pressure control system for a seal of a main drive of a tunneling machine, wherein a seal design of a main drive of a tunneling machine is provided with a flow-through seal channel filled with sealing lubricant, and wherein said seal design of the main drive is further provided with a flow-through cooling channel filled with a cooling medium for cooling said flow seal channel; the sealing pressure control system of the main drive contains a sealing oil pressure control subsystem and a cooling cycle subsystem, wherein said sealing oil pressure control subsystem is suitable for connecting to the specified flow channel of the seal to control the pressure of the sealing lubricant in the specified flow channel of the seal, and the specified cooling cycle subsystem suitable for connection to the specified flow-through cooling channel for supply to the specified flow-through cooling channel for coolant to reduce the temperature of the sealing lubricant; wherein said sealing oil pressure control subsystem comprises a first circulation device, a first control device, a first storage device, a first monitoring and display device, and a second monitoring and display device; wherein said first circulating device is intended to allow sealing lubricant to flow between said flow-through channel of the seal and said first storage device; the specified first regulatory device is designed to control the pressure and flow rate of the sealing lubricant passing from the specified first storage device into the specified flow channel seal; the specified first monitoring and display device is designed to determine changes in pressure, temperature and flow rate of the sealing lubricant entering the specified flow channel of the seal; and said second monitoring and display device is for detecting changes in pressure, temperature and flow rate of the sealing lubricant flowing from the specified flow channel of the seal.
Система регулирования давления уплотнения основного привода проходческой машины согласно вариантам осуществления настоящего изобретения посредством предусмотренной подсистемы регулирования давления уплотнительного масла способствует уменьшению износа колец уплотнения конструкции уплотнения основного привода, увеличению срока эксплуатации колец уплотнения, снижению расходов на строительство, а также обеспечению возможности воспринимать большее внешнее Давление, повышению способности уплотнения основного привода выдерживать давление и улучшению защиты уплотнения от повреждения. Посредством предусмотренной подсистемы цикла охлаждения в проточный канал охлаждения в конструкции уплотнения основного привода подается охлаждающее вещество, и, таким образом, эффективно регулируется температура масла в качестве уплотнительной смазки в проточном канале уплотнения, чтобы достигался лучший уплотнительный эффект уплотнительной смазки. Эти две подсистемы выполнены независимыми друг от друга, и их влияние друг на друга незначительно, при этом также можно упростить конструкцию, что выгодно в отношении регулирования и контроля.The sealing pressure control system of the main drive of the tunneling machine according to the embodiments of the present invention, by means of the provided subsystem for regulating the pressure of the sealing oil, helps to reduce wear of the seal rings of the seal structure of the main drive, increase the life of the seal rings, reduce construction costs, and also make it possible to absorb greater external pressure, increase the ability of the main drive seal to withstand pressure and improve seal protection against damage. Through the provided subsystem of the cooling cycle, coolant is supplied to the flow path of the cooling channel in the seal structure of the main drive, and thus, the oil temperature is effectively controlled as a sealing lubricant in the flow channel of the seal to achieve the best sealing effect of the sealing lubricant. These two subsystems are made independent of each other, and their influence on each other is insignificant, while it is also possible to simplify the design, which is beneficial in terms of regulation and control.
В некоторых вариантах осуществления, указанная подсистема регулирования давления уплотнительного масла дополнительно содержит первое охладительное устройство, при этом указанное первое охладительное устройство предназначено для охлаждения уплотнительной смазки, вытекающей из указанного проточного канала уплотнения.In some embodiments, said sealing oil pressure control subsystem further comprises a first cooling device, wherein said first cooling device is adapted to cool the sealing lubricant flowing from said seal flow passage.
При необходимости указанное первое устройство для обеспечения циркуляции содержит насос и электродвигатель, а указанное первое регулирующее устройство содержит клапан регулирования давления и клапан регулирования расхода.If necessary, said first circulation device comprises a pump and an electric motor, and said first control device comprises a pressure control valve and a flow control valve.
При необходимости указанное первое устройство мониторинга и отображения и указанное второе устройство мониторинга и отображения содержат датчик давления, датчик температуры, расходомер и манометр.If necessary, said first monitoring and display device and said second monitoring and display device comprise a pressure sensor, a temperature sensor, a flow meter and a pressure gauge.
При необходимости указанное первое охладительное устройство содержит маслоохладитель.If necessary, said first cooling device comprises an oil cooler.
В некоторых вариантах осуществления указанная конструкция уплотнения основного привода содержит 1-е кольцо уплотнения, …, n-е кольцо уплотнения; в указанном проточном канале уплотнения выполнено (n+1) полостей для уплотнительного масла, при этом на внешней относительно указанного 1-го кольца уплотнения стороне указанной конструкции уплотнения основного привода выполнена 1-я полость для уплотнительного масла, между указанным 1-м кольцом уплотнения и 2-м кольцом уплотнения выполнена 2-я полость для уплотнительного масла и т.д.; между (n-1) кольцом уплотнения и n-м кольцом уплотнения выполнена n-я полость для уплотнительного масла; и на внутренней относительно указанного n-го кольца уплотнения стороне указанной конструкции уплотнения основного привода выполнена (n+1) полость для уплотнительного масла, при этом полости с указанной 2-й полости для уплотнительного масла по указанную n-ю полость для уплотнительного масла представляют собой промежуточные полости для уплотнительного масла; и в соответствующей указанной подсистеме регулирования давления уплотнительного масла указанное первое регулирующее устройство предназначено для по меньшей мере регулирования давления и расхода уплотнительной смазки, соответственно проходящей в каждую их указанных промежуточных полостей для уплотнительного масла; указанное первое устройство мониторинга и отображения предназначено для по меньшей мере определения изменения давления, температуры и расхода уплотнительной смазки, поступающей в каждую из указанных промежуточных полостей для уплотнительного масла; и указанное второе устройство мониторинга и отображения предназначено для по меньшей мере определения изменения давления, температуры и расхода уплотнительной смазки, вытекающей из каждой из указанных промежуточных полостей для уплотнительного масла.In some embodiments, said main drive seal design comprises a 1st seal ring, ..., an nth seal ring; (n + 1) cavities for sealing oil are made in the indicated flow channel of the seal, while on the outside, relative to the indicated 1st seal ring, to the side of the main seal design of the main drive, the 1st cavity for sealing oil is made, between the indicated 1st seal ring and The 2nd seal ring has a 2nd cavity for sealing oil, etc .; between the (n-1) seal ring and the nth seal ring, the nth cavity for seal oil is formed; and on the inner side relative to the indicated n-th seal ring the side of the specified seal design of the main drive has a (n + 1) cavity for sealing oil, while the cavities from the specified 2nd cavity for sealing oil along the specified n-th cavity for sealing oil are intermediate cavities for sealing oil; and in the corresponding said subsystem for regulating the pressure of the sealing oil, said first regulating device is designed to at least control the pressure and flow rate of the sealing lubricant, respectively passing into each of these intermediate cavities for the sealing oil; said first monitoring and display device is intended to at least determine changes in pressure, temperature and flow rate of sealing lubricant entering each of said intermediate cavities for sealing oil; and said second monitoring and display device is intended to at least determine a change in pressure, temperature and flow rate of the sealing lubricant flowing from each of said intermediate cavities for the sealing oil.
В некоторых вариантах осуществления указанная подсистема цикла охлаждения содержит второе устройство для обеспечения циркуляции, второе охладительное устройство, второе накопительное устройство, второе регулирующее устройство, третье устройство мониторинга и отображения и четвертое устройство мониторинга и отображения, при этом указанное второе устройство для обеспечения циркуляции предназначено для обеспечения протекания охлаждающего вещества между указанным проточным каналом охлаждения и указанным вторым накопительным устройством; указанное второе охладительное устройство предназначено для охлаждения охлаждающего вещества, вытекающего из указанного проточного канала охлаждения; указанное третье устройство мониторинга и отображения предназначено для определения изменения давления, температуры и расхода охлаждающего вещества, поступающего в указанный проточный канал охлаждения; указанное четвертое устройство мониторинга и отображения предназначено для определения изменения давления, температуры и расхода охлаждающего вещества, вытекающего из указанного проточного канала охлаждения; и указанное второе регулирующее устройство предназначено для регулирования давления и расхода охлаждающего вещества, проходящего из указанного второго накопительного устройства в указанный проточный канал охлаждения.In some embodiments, said cooling cycle subsystem comprises a second circulation device, a second cooling device, a second storage device, a second control device, a third monitoring and display device, and a fourth monitoring and display device, wherein said second circulation device is intended to provide the flow of coolant between the specified flow cooling channel and the specified second storage device ystvom; the specified second cooling device is designed to cool the cooling substance flowing from the specified flow cooling channel; the specified third monitoring and display device is designed to determine changes in pressure, temperature and flow rate of the coolant entering the specified flow cooling channel; the specified fourth monitoring and display device is designed to determine changes in pressure, temperature and flow rate of the coolant flowing from the specified flow cooling channel; and said second control device is for controlling the pressure and flow rate of the coolant passing from said second storage device to said flow cooling channel.
При необходимости указанное второе охладительное устройство содержит водоохладитель.If necessary, the specified second cooling device contains a water cooler.
При необходимости указанное второе устройство для обеспечения циркуляции содержит насос и электродвигатель; указанное второе регулирующее устройство содержит клапан регулирования давления и клапан регулирования расхода; и указанное третье устройство мониторинга и отображения и указанное четвертое устройство мониторинга и отображения содержат датчик давления, датчик температуры, расходомер и манометр.If necessary, the specified second device for circulating comprises a pump and an electric motor; said second control device comprises a pressure control valve and a flow control valve; and said third monitoring and display device and said fourth monitoring and display device comprise a pressure sensor, a temperature sensor, a flow meter and a pressure gauge.
Согласно настоящему изобретению предлагается способ управления, применяемый для управления представленной выше системой регулирования давления уплотнения основного привода проходческой машины, включающий следующие этапы, на которых: приводят в действие указанное первое регулирующее устройство для снижения давления масла в указанном проточном канале уплотнения при определении указанным первым устройством мониторинга и отображения или указанным вторым устройством мониторинга и отображения того, что разница между достигнутым давлением масла и первым заданным давлением больше, чем первая предварительно установленная разница давлений; при этом указанное первое регулирующее устройство не приводят в действие при определении того, что разница между достигнутым давлением масла и первым заданным давлением меньше или равна первой предварительно установленной разнице давлений; приводят в действие указанное второе регулирующее устройство для охлаждения указанного проточного канала охлаждения при обнаружении указанным третьим устройством мониторинга и отображения или указанным четвертым устройством мониторинга и отображения того, что разница между достигнутой температурой и заданной температурой больше, чем предварительно установленная разница температур; при этом указанное второе регулирующее устройство не приводят в действие при обнаружений того, что разница между достигнутой температурой и заданной температурой меньше или равна предварительно установленной разнице температур.According to the present invention, there is provided a control method used to control the above-described sealing pressure control system of a main drive of a tunneling machine, comprising the steps of: driving said first control device to reduce oil pressure in said flow passage of a seal when determined by said first monitoring device and display or the indicated second monitoring and display device that the difference between the achieved pressure Niemi oil and a first predetermined pressure greater than the first preset pressure difference; however, said first control device is not activated when determining that the difference between the achieved oil pressure and the first predetermined pressure is less than or equal to the first preset pressure difference; driving said second regulating device to cool said flow cooling channel when said third monitoring and display device or said fourth monitoring and display device detects that the difference between the reached temperature and the set temperature is greater than the predetermined temperature difference; however, the specified second control device is not activated when it is detected that the difference between the temperature reached and the set temperature is less than or equal to the pre-set temperature difference.
Согласно настоящему изобретению представлен другой способ управления, применяемый для управления представленной выше системой регулирования давления уплотнения основного привода проходческой машины, включающий следующие этапы, на которых: посредством указанного первого регулирующего устройства регулируют давление масла в (n+1) полостях для уплотнительного масла, начиная с давления масла P1 в указанной 1-й полости для уплотнительного масла и заканчивая давлением масла Pn+1 в указанной (n+1) полости для уплотнительного масла, с его последовательным пропорциональным уменьшением для удовлетворения условия: Р1>Р2>Р3…>Pn>Pn+1 и Р1-Р2=Р2-Р3=…=Pn-Pn+1; определяют P1-Р2=ΔР, и если определенное ΔР больше или меньше, чем вторая предварительно установленная разница давлений, то приводят в действие указанное первое регулирующее устройство для постепенного приближения ΔР к указанной второй предварительно установленной разнице давлений; при этом указанное первое регулирующее устройство не приводят в действие, если определенное ΔР равно указанной второй предварительно установленной разнице давлений.According to the present invention, there is provided another control method used to control the above-described sealing pressure control system of the main drive of a tunneling machine, comprising the following steps: by means of said first regulating device, the oil pressure in the (n + 1) cavities for the sealing oil is controlled, starting from The oil pressure P 1 in said 1st cavity for the seal oil and finishing oil pressure P n + 1 in said (n + 1) of the cavity for seal oil, with its subsequent atelnym proportional reduction to satisfy the condition: P 1> P 2> P 3 ...> P n> P n + 1 and P 1 = P 2 -P 2 -P 3 = ... = P n -P n + 1; determining P 1 -P 2 = ΔP, and if the determined ΔP is greater or less than the second preset pressure difference, then said first regulating device is actuated to gradually approach ΔP to the specified second preset pressure difference; wherein said first control device is not actuated if the determined ΔP is equal to said second predetermined pressure difference.
Посредством способов управления системой регулирования давления уплотнения основного привода проходческой машины согласно настоящему изобретению можно в разумном диапазоне регулировать разницу между начальным и последующим давлением в каждом кольце уплотнения и предотвращать проблемы, связанные с превышением давлением, воспринимаемым кольцами уплотнения, предела противодавления самих колец уплотнения и возникающим нарушением герметичности колец уплотнения.By controlling the sealing pressure control system of the main drive of the tunneling machine according to the present invention, it is possible to control the difference between the initial and subsequent pressure in each seal ring in a reasonable range and to prevent problems associated with the excess pressure perceived by the seal rings, the back pressure limit of the seal rings themselves and the resulting violation tightness of the seal rings.
Дополнительные аспекты и преимущества настоящего изобретения рассмотрены в представленной ниже части описания, становятся понятны из нижеприведенного описания или выясняются путем осуществления настоящего изобретения.Additional aspects and advantages of the present invention are discussed in the following part of the description, become apparent from the description below, or are clarified by carrying out the present invention.
Описание прилагаемых графических материаловDescription of attached graphic materials
Вышеуказанные и/или дополнительные аспекты и преимущества настоящего изобретения становятся очевидными, и их легко понять, из описания вариантов осуществления в сочетании с представленными ниже прилагаемыми графическими материалами, на которых:The above and / or additional aspects and advantages of the present invention become apparent, and they are easy to understand from the description of embodiments in combination with the accompanying graphic materials presented below, on which:
фиг. 1 - схематическое изображение конструкции системы регулирования давления уплотнения основного привода проходческой машины согласно вариантам осуществления настоящего изобретения;FIG. 1 is a schematic diagram of a construction of a sealing pressure control system of a main drive of a tunneling machine according to embodiments of the present invention;
фиг. 2 - схематическое изображение конструкции уплотнения основного привода проходческой машины согласно вариантам осуществления настоящего изобретения, содержащей множество колец уплотнения;FIG. 2 is a schematic illustration of a seal structure of a main drive of a tunneling machine according to embodiments of the present invention comprising a plurality of seal rings;
фиг. 3 - блок-схема способов управления системой регулирования давления уплотнения основного привода проходческой машины согласно вариантам осуществления настоящего изобретения.FIG. 3 is a flowchart of methods for controlling a sealing pressure control system of a main drive of a tunneling machine according to embodiments of the present invention.
Ссылочные позиции в прилагаемых графических материалах:Reference positions in the attached graphic materials:
1 - подсистема регулирования давления уплотнительного масла; 101 - второе устройство мониторинга и отображения; 102 - первое накопительное устройство; 103 - первое устройство для обеспечения циркуляции; 104 - первое охладительное устройство; 105 - первое регулирующее устройство; 106 - первое устройство мониторинга и отображения;1 - subsystem for regulating the pressure of sealing oil; 101 is a second device for monitoring and display; 102 — first storage device; 103 - the first device for circulating; 104 - the first cooling device; 105 - the first regulatory device; 106 is a first monitoring and display device;
2 - подсистема цикла охлаждения; 201 - четвертое устройство мониторинга и отображения; 202 - второе охладительное устройство; 203 - второе накопительное устройство; 204 - второе устройство для обеспечения циркуляции; 205 - второе регулирующее устройство; 206 - третье устройство мониторинга и отображения;2 - subsystem of the cooling cycle; 201 is a fourth monitoring and display device; 202 - a second cooling device; 203 - the second storage device; 204 is a second device for circulating; 205 - the second regulatory device; 206 is a third monitoring and display device;
3 - конструкция уплотнения основного привода; 301 - 1-е кольцо уплотнения; 302 - 2-е кольцо уплотнения; 303 - 3-е кольцо уплотнения; 304 - 4-е кольцо уплотнения; 30n - n-е кольцо уплотнения.3 - seal design of the main drive; 301 - 1st seal ring; 302 - 2nd seal ring; 303 - 3rd seal ring; 304 - 4th seal ring; 30n is the nth seal ring.
Описание предпочтительных вариантов осуществленияDescription of Preferred Embodiments
Ниже подробно описаны варианты осуществления изобретения, при этом варианты осуществления изображены в прилагаемых графических материалах, при этом по всему описанию одинаковыми или подобными номерами ссылочных позиций обозначены одинаковые или подобные элементы или элементы, имеющие одинаковые или подобные функции. Нижеприведенные варианты осуществления, описанные со ссылками на прилагаемые графические материалы, являются примерами, предназначенными для объяснения настоящего изобретения, и их не следует рассматривать как ограничивающие настоящее изобретение.Embodiments of the invention are described in detail below, with embodiments shown in the accompanying graphic materials, with throughout the description the same or similar reference numerals designating the same or similar elements or elements having the same or similar functions. The following embodiments, described with reference to the accompanying drawings, are examples intended to explain the present invention, and should not be construed as limiting the present invention.
Необходимо понимать, что по всему тексту этого описания термины «первый» и «второй» применяются только в целях описания, и их не следует рассматривать как указывающие или намекающие на относительную значимость или предполагаемое количество технических признаков, которое следует указать. Таким образом, признаки, ограниченные наличием слов «первый» и «второй», могут прямо или косвенно означать один или более указанных признаков. По всему описанию, если не указано иное, термин «несколько» означает два или более двух.It should be understood that throughout the text of this description, the terms “first” and “second” are used for description purposes only and should not be construed as indicating or alluding to the relative importance or estimated number of technical features that should be indicated. Thus, features limited by the presence of the words “first” and “second” can directly or indirectly mean one or more of these features. Throughout the description, unless otherwise indicated, the term "several" means two or more than two.
В описании настоящего изобретения, если только точно не определено или установлено иное, термины «установить», «сопрягать», «соединять», «закреплять» и т.п. необходимо понимать в широком смысле: например, может быть жесткое соединение, а также может быть соединение с возможностью отсоединения или соединение как одно целое; может быть механическое соединение, а также может быть электрическое соединение; может быть непосредственное соединение, а также может быть опосредованное, непрямое соединение; и может быть сообщение внутри двух элементов или может быть отношение взаимодействия между двумя элементами. Конкретный смысл вышеуказанных терминов в настоящем изобретении будет понятен специалистам в данной области техники в конкретных случаях.In the description of the present invention, unless otherwise specifically defined or established otherwise, the terms “establish”, “match”, “connect”, “fasten”, etc. must be understood in a broad sense: for example, there may be a rigid connection, and there may also be a connection with the possibility of detachment or connection as a whole; there may be a mechanical connection, and there may also be an electrical connection; there may be a direct connection, and there may also be an indirect, indirect connection; and there may be a message within two elements, or there may be a relationship of interaction between two elements. The specific meaning of the above terms in the present invention will be clear to specialists in this field of technology in specific cases.
Ниже со ссылкой на фиг. 1 описана система регулирования давления уплотнения основного привода проходческой машины согласно вариантам осуществления настоящего изобретения, при этом система регулирования давления уплотнения основного привода представляет собой систему, посредством которой регулируют уплотняющее давление конструкции 3 уплотнения основного привода проходческой машины. Конструкция 3 уплотнения основного привода проходческой машины снабжена проточным каналом уплотнения, который можно заполнять уплотнительной смазкой, при этом конструкция 3 уплотнения основного привода дополнительно снабжена проточным каналом охлаждения, который можно заполнять охлаждающим веществом и который предназначен для охлаждения проточного канала уплотнения.Below with reference to FIG. 1, a sealing pressure control system of a main drive of a tunneling machine according to embodiments of the present invention is described, wherein a sealing pressure control system of a main drive of a drive is a system by which the sealing pressure of a
Как показано на фиг. 1, система регулирования давления уплотнения основного привода согласно вариантам осуществления настоящего изобретения содержит подсистему 1 регулирования давления уплотнительного масла и подсистему 2 цикла охлаждения, при этом подсистема 1 регулирования давления уплотнительного масла подходит для соединения с проточным каналом уплотнения для регулирования давления уплотнительной смазки в проточном канале уплотнения, а подсистема 2 цикла охлаждения подходит для соединения с проточным каналом охлаждения для подачи в проточный канал охлаждения охлаждающего вещества.As shown in FIG. 1, the sealing pressure control system of the main drive according to the embodiments of the present invention comprises a sealing oil
Разумеется, подсистема 1 регулирования давления уплотнительного масла может регулировать давление масла в конструкции 3 уплотнения основного привода в подходящем диапазоне давления и таким образом обеспечивать, чтобы давление, воспринимаемое кольцами уплотнения конструкции 3 уплотнения основного привода, не превышало предел противодавления самих колец уплотнения, а также может обеспечивать эффективность уплотнения конструкцией 3 уплотнения основного привода. В то же время это способствует тому, что уменьшается износ колец уплотнения, увеличивается срок эксплуатации колец уплотнения, снижаются расходы на строительство, а также обеспечивается возможность воспринимать большее внешнее давление, повышается способность конструкции 3 уплотнения основного привода выдерживать давление и повышается защита уплотнений от повреждения.Of course, the sealing oil
Предусмотренная подсистема 2 цикла охлаждения подает в проточный канал охлаждения конструкции 3 уплотнения основного привода охлаждающее вещество, и можно эффективно регулировать температуру масла в качестве уплотнительной смазки в проточном канале уплотнения. Разумеется, если температура уплотнительной смазки слишком высокая, то способность уплотнительной смазки выдерживать нагрузку может сразу снизиться. Поэтому только после эффективного регулирования температуры может быть достигнут лучший уплотнительный эффект уплотнительной смазки.The stipulated
Подсистема 1 регулирования давления уплотнительного масла и подсистема 2 цикла охлаждения выполнены как отдельные, независимые друг от друга подсистемы, поэтому их влияние друг на друга незначительно; в то же время также может упрощаться конструкция, что выгодно в отношении регулирования и контроля.The
Как видно на фиг. 1, подсистема 1 регулирования давления уплотнительного масла может содержать первое накопительное устройство 102, при этом первое накопительное устройство 102 предназначено для накопления уплотнительной смазки, чтобы между подсистемой 1 регулирования давления уплотнительного масла и проточным каналом уплотнения конструкции 3 уплотнения основного привода происходила циркуляция масла и в отношении циркуляции масла имелось буферное действие. Первое накопительное устройство 102 может содержать бак для хранения масла; при необходимости в первом накопительном устройстве 102 может быть предусмотрен фильтр, чтобы осуществлять фильтрацию циркулирующего масла.As seen in FIG. 1, the sealing oil
Как видно на фиг. 1, подсистема 1 регулирования давления уплотнительного масла может содержать первое устройство 103 для обеспечения циркуляции, при этом первое устройство 103 для обеспечения циркуляции предназначено для обеспечения протекания уплотнительной смазки между проточным каналом уплотнения и первым накопительным устройством 102, При необходимости первое устройство 103 для обеспечения циркуляции содержит насос и электродвигатель, при этом первое устройство 103 для обеспечения циркуляции предназначено для обеспечения давления масла в качестве уплотнительной смазки и создания усилия для его циркуляции.As seen in FIG. 1, the sealing oil
Как видно на фиг. 1, подсистема 1 регулирования давления уплотнительного масла может содержать первое регулирующее устройство 105, при этом первое регулирующее устройство 105 предназначено для регулирования давления и расхода уплотнительной смазки, проходящей из первого накопительного устройства 102 в проточный канал уплотнения. При необходимости первое регулирующее устройство 105 содержит клапан регулирования давления и клапан регулирования расхода, и, таким образом, конструкция первого регулирующего устройства 105 простая, а его установка - легкая.As seen in FIG. 1, the sealing oil
Как видно на фиг. 1, подсистема 1 регулирования давления уплотнительного масла дополнительно содержит первое охладительное устройство 104, при этом первое охладительное устройство 104 предназначено для охлаждения уплотнительной смазки, вытекающей из проточного канала уплотнения, и может предотвращать большее воздействие слишком высокой температуры уплотнительной смазки на уплотнительный эффект. При необходимости первое охладительное устройство 104 содержит маслоохладитель.As seen in FIG. 1, the sealing oil
Как видно на фиг. 1, подсистема 1 регулирования давления уплотнительного масла дополнительно содержит первое устройство 106 мониторинга и отображения, при этом первое устройство 106 мониторинга и отображения предназначено для определения изменения давления, температуры и расхода уплотнительной смазки, поступающей в проточный канал уплотнения, и таким образом может определять в реальном времени, достигла ли уплотнительная смазка, выпускаемая в первое регулирующее устройство 105, предопределенных давления, температуры и расхода. После того, как первое устройство 106 мониторинга и отображения отображает результат мониторинга, на основании результата мониторинга можно регулировать контролируемую величину и т.п. посредством первого регулирующего устройства 105; и также на основании результата мониторинга можно регулировать степень охлаждения посредством первого охладительного устройства 104.As seen in FIG. 1, the sealing oil
Как видно на фиг. 1, подсистема 1 регулирования давления уплотнительного масла дополнительно содержит второе устройство 101 мониторинга и отображения, при этом второе устройство 101 мониторинга и отображения предназначено для определения изменения давления, температуры и расхода уплотнительной смазки, вытекающей из проточного канала уплотнения. Таким образом, можно в реальном времени определить давление, температуру и расход уплотнительной смазки, выпускаемой в проточный канал уплотнения, и после того, как второе устройство 101 мониторинга и отображения отображает результат мониторинга, на основании результата мониторинга можно регулировать контролируемую величину и т.п. посредством первого регулирующего устройства 105; и также на основании результата мониторинга можно регулировать степень охлаждения посредством первого охладительного устройства 104.As seen in FIG. 1, the sealing oil
При необходимости первое устройство 106 мониторинга и отображения и второе устройство 101 мониторинга и отображения содержат датчик давления, датчик температуры, расходомер и манометр.If necessary, the first monitoring and
В некоторых вариантах осуществления, как показано на фиг. 1, подсистема 2 цикла охлаждения содержит второе накопительное устройство 203, при этом второе накопительное устройство 203 предназначено для накопления охлаждающего вещества, чтобы между подсистемой 2 цикла охлаждения и проточным каналом охлаждения конструкции 3 уплотнения основного привода происходила циркуляция охлаждающего вещества и в отношении циркуляции охлаждающего вещества имелось буферное действие. Охлаждающее вещество может представлять собой воду, при этом второе накопительное устройство 203 может содержать бак для хранения воды; при необходимости во втором накопительном устройстве 203 может быть предусмотрен фильтр, чтобы осуществлять фильтрацию циркулирующей воды.In some embodiments, as shown in FIG. 1, the
Как видно на фиг. 1, подсистема 2 цикла охлаждения может содержать второе устройство 204 для обеспечения циркуляции, при этом второе устройство 204 для обеспечения циркуляции предназначено для обеспечения протекания охлаждающего вещества между проточным каналом охлаждения и вторым накопительным устройством 203. При необходимости второе устройство 204 для обеспечения циркуляции содержит насос и электродвигатель, при этом второе устройство 204 для обеспечения циркуляции Предназначено для обеспечения давления охлаждающего вещества и создания усилия для его циркуляции.As seen in FIG. 1, the
Как видно на фиг. 1, подсистема 2 цикла охлаждения может содержать второе охладительное устройство 202, при этом второе охладительное устройство 202 предназначено для охлаждения охлаждающего вещества, вытекающего из проточного канала охлаждения, и может предотвращать большее воздействие слишком высокой температуры охлаждающего вещества на систему охлаждения. При необходимости второе охладительное устройство 202 содержит водоохладитель.As seen in FIG. 1, the
Как видно на фиг. 1, подсистема 2 цикла охлаждения может содержать второе регулирующее устройство 205, при этом второе регулирующее устройство 205 предназначено для регулирования давления и расхода охлаждающего вещества, проходящего из второго накопительного устройства 203 в проточный канал охлаждения. При необходимости второе регулирующее устройство 205 содержит клапан регулирования давления и клапан регулирования расхода, и, таким образом, конструкция второго регулирующего устройства 205 простая, а его установка - легкая.As seen in FIG. 1, the
Как видно на фиг. 1, подсистема 2 цикла охлаждения может содержать третье устройство 206 мониторинга и отображения, при этом третье устройство 206 мониторинга и отображения предназначено для определения изменения давления, температуры и расхода охлаждающего вещества, поступающего в проточный канал охлаждения, и таким образом может определять в реальном времени, достигло ли охлаждающее вещество, выпускаемое во второе регулирующее устройство 205, предопределенных давления, температуры и расхода. После того, как третье устройство 206 мониторинга и отображения отображает результат мониторинга, на основании результата мониторинга можно регулировать контролируемую величину и т.п. посредством второго регулирующего устройства 205; и также на основании результата мониторинга можно регулировать степень охлаждения посредством второго охладительного устройства 202.As seen in FIG. 1, the
Как видно на фиг. 1, подсистема 2 цикла охлаждения может содержать четвертое устройство 201 мониторинга и отображения, при этом четвертое устройство 201 мониторинга и отображения предназначено для определения изменения давления, температуры и расхода охлаждающего вещества, вытекающего из проточного канала охлаждения. Таким образом, можно в реальном времени определить давление, температуру и расход охлаждающего вещества, выпускаемого в проточный канал охлаждения, и после того, как четвертое устройство 201 мониторинга и отображения отображает результат мониторинга, на основании результата мониторинга можно регулировать контролируемую величину и т.п. посредством второго регулирующего устройства 205; и также на оснований результата мониторинга можно регулировать степень охлаждения посредством второго охладительного устройства 202.As seen in FIG. 1, the
При необходимости третье устройство 206 мониторинга и отображения и четвертое устройство 201 мониторинга и отображения содержат датчик давления, датчик температуры, расходомер и манометр.If necessary, the third monitoring and
Кроме того, система регулирования давления уплотнения основного привода также может содержать устройство оповещения, и при возникновении неисправности системы регулирования давления уплотнения основного привода устройство оповещения может подать сигнал тревоги, чтобы обратить на это внимание операторов для своевременного устранения неисправности, и таким образом обеспечивается бесперебойная работа проходческой машины.In addition, the main drive seal pressure control system may also include a warning device, and in the event of a failure of the main drive seal pressure control system, the warning device can give an alarm to alert operators to troubleshoot in a timely manner, and this ensures smooth operation of the drive cars.
Ниже со ссылкой на фиг. 1 представлен один конкретный вариант осуществления, при этом описана конкретная конструкция системы регулирования давления уплотнения основного привода согласно этому варианту осуществления.Below with reference to FIG. 1, one specific embodiment is shown, and the specific construction of the sealing pressure control system of the main drive according to this embodiment is described.
Система регулирования давления уплотнения основного привода согласно этому варианту осуществления содержит подсистему 1 регулирования давления уплотнительного масла и подсистему 2 цикла охлаждения, при этом подсистема 1 регулирования давления уплотнительного масла содержит первое устройство 103 для обеспечения циркуляции, первое регулирующее устройство 105, первое устройство 106 мониторинга и отображения, второе устройство 101 мониторинга и отображения, первое охладительное устройство 104 и первое накопительное устройство 102; подсистема 2 цикла охлаждения содержит второе устройство 204 для обеспечения циркуляции, второе регулирующее устройство 205, третье устройство 206 мониторинга и отображения, четвертое устройство 201 мониторинга и отображения, второе охладительное устройство 202 и второе накопительное устройство 203.The sealing pressure control system of the main drive according to this embodiment comprises a sealing oil
Как показано на фиг. 1, в системе регулирования давления уплотнения основного привода согласно этому варианту осуществления, на основании направления циркуляции смазки порядок последовательного соединения в подсистеме 1 регулирования давления уплотнительного масла следующий: второе устройство 101 мониторинга и отображения → первое накопительное устройство 102 → первое устройство 103 для обеспечения циркуляции → первое охладительное устройство 104 → первое регулирующее устройство 105 → первое устройство 106 мониторинга и отображения. Первое устройство 106 мониторинга и отображения и второе устройство 101 мониторинга и отображения в основном содержат датчик давления, датчик температуры, расходомер и манометр, при этом первое устройство 106 мониторинга и отображения установлено возле входного отверстия проточного канала уплотнения, а второе устройство 101 мониторинга и отображения установлено возле выходного отверстия проточного канала уплотнения. Первое накопительное устройство 102 содержит бак для хранения масла, первое устройство 103 для обеспечения циркуляции содержит насос и электродвигатель, первое регулирующее устройство 105 содержит клапан регулирования давления и клапан регулирования расхода, и первое охладительное устройство 104 содержит маслоохладитель.As shown in FIG. 1, in the sealing pressure control system of the main drive according to this embodiment, based on the direction of lubrication, the serial connection order in the sealing oil
Как показано на фиг. 1, в системе регулирования давления уплотнения основного привода согласно этому варианту осуществления, на основании направления циркуляции воды порядок последовательного соединения в подсистеме 2 цикла охлаждения следующий: четвертое устройство 201 мониторинга и отображения → второе охладительное устройство 202 → второе накопительное устройство 203 → второе устройство 204 для обеспечения циркуляции → второе регулирующее устройство 205 → третье устройство 206 мониторинга и отображения. Третье устройство 206 мониторинга и отображения и четвертое устройство 201 мониторинга и отображения в основном содержат датчик давления, датчик температуры, расходомер и манометр, при этом третье устройство 206 мониторинга и отображения установлено возле входного отверстия проточного канала охлаждения, а четвертое устройство 201 мониторинга и отображения установлено возле выходного отверстия проточного канала охлаждения. Второе накопительное устройство 203 содержит бак для хранения воды, второе устройство 204 для обеспечения циркуляции содержит насос и электродвигатель, второе регулирующее устройство 205 содержит клапан регулирования давления и клапан регулирования расхода, и второе охладительное устройство 202 содержит водоохладитель.As shown in FIG. 1, in the sealing pressure control system of the main drive according to this embodiment, based on the direction of water circulation, the series connection order in the
В этом варианте осуществления подсистема 1 регулирования давления уплотнительного масла представляет собой систему, осуществляющую мониторинг и регулирование давления уплотнительной смазки в конструкции 3 уплотнения основного привода, а подсистема 2 цикла охлаждения в основном путем регулирования расхода охлаждающего вещества осуществляет охлаждение и регулирование температуры уплотнительной смазки в конструкции 3 уплотнения основного привода.In this embodiment, the sealing oil
Ниже со ссылкой на фиг. 1 описан способ управления системой регулирования давления уплотнения основного привода проходческой машины, при этом этот способ управления может быть предназначен для управления подсистемой 1 регулирования давления уплотнительного масла системы регулирования давления уплотнения основного привода проходческой машины, а также его можно применять для управления подсистемой 2 цикла охлаждения.Below with reference to FIG. 1, a control method for a sealing pressure control system of a main drive of a tunneling machine is described, this control method can be designed to control a sealing oil
При работе проходческой машины выполняются несколько циклов работы, при этом в каждом цикле работы способ управления включает следующие этапы, на которых:When the tunneling machine operates, several cycles of work are performed, and in each cycle of operation the control method includes the following steps, in which:
приводят в действие первое регулирующее устройство 105 для снижения давления масла в проточном канале уплотнения при определении первым устройством 106 мониторинга и отображения или вторым устройством 101 мониторинга и отображения того, что разница между достигнутым давлением масла и первым заданным давлением больше, чем первая предварительно установленная разница давлений;actuating the
первое регулирующее устройство не приводят в действие и обеспечивают стабилизацию давления масла при определении первым устройством 106 мониторинга и отображения или вторым устройством 101 мониторинга и отображения того, что разница между достигнутым давлением масла и первым заданным давлением меньше или равна первой предварительно установленной разнице давлений.the first control device is not actuated and stabilizes the oil pressure when the first monitoring and
При обнаружении третьим устройством 206 мониторинга и отображения или четвертым устройством 201 мониторинга и отображения того, что разница между достигнутой температурой и заданной температурой больше, чем предварительно установленная разница температур, приводят в действие второе регулирующее устройство 205 для охлаждения проточного канала охлаждения;When the third monitoring and
при обнаружении третьим устройством 206 мониторинга и отображения или четвертым устройством 201 мониторинга и отображения того, что разница между достигнутой температурой и заданной температурой меньше или равна предварительно установленной разнице температур, второе регулирующее устройство 205 не приводят в действие, чтобы поддерживать температуру уплотнительной смазки постоянной.when the third monitoring and
Таким образом, давление масла в проточном канале уплотнения не превысит суммарное значение первого заданного давления и первой предварительно установленной разницы давлений, и температура масла в проточном канале уплотнения не превысит суммарное значение заданной температуры и предварительно установленной разницы температур.Thus, the oil pressure in the flow channel of the seal will not exceed the total value of the first predetermined pressure and the first preset pressure difference, and the oil temperature in the flow channel of the seal will not exceed the total value of the set temperature and the preset temperature difference.
В проходческой машине, имеющей отношение к настоящему изобретению, конструкция 3 уплотнения основного привода, установленная в проходческой машине, может быть снабжена конструкцией составного уплотнения, как показано на фиг. 2. Разумеется, в проходческой машине режущий диск вращается, а узел привода остается неподвижным, и между режущим диском и узлом привода имеет место относительное движение. Между режущим диском и узлом привода установлена конструкция составного уплотнения, образованная из множества колец уплотнения, которая может улучшить уплотнительный эффект. Соответственно, конструкцию системы регулирования давления уплотнения основного привода необходимо адаптировать под такую конструкцию составного уплотнения.In a sinking machine related to the present invention, the main
Как показано на фиг. 2, конструкция 3 уплотнения основного привода содержит 1-е кольцо 301 уплотнения, …, n-е кольцо 30n уплотнения; в проточном канале уплотнения выполнено (n+1) полостей для уплотнительного масла, при этом на внешней относительно 1-го кольца 301 уплотнения стороне конструкции 3 уплотнения основного привода выполнена 1-я полость 
В соответствующей подсистеме 1 регулирования давления уплотнительного масла первое регулирующее устройство 105 предназначено для регулирования давления и расхода уплотнительной смазки, соответственно проходящей в каждую промежуточную полость для уплотнительного масла; первое устройство 106 мониторинга и отображения предназначено для по меньшей мере определения изменения давления, температуры и расхода уплотнительной смазки, поступающей в каждую промежуточную полость для уплотнительного масла; и второе устройство 101 мониторинга и отображения предназначено для по меньшей мере определения изменения давления, температуры и расхода уплотнительной смазки, вытекающей из каждой промежуточной полости для уплотнительного масла.In the
При необходимости первое регулирующее устройство 105 также может быть предназначено для регулирования объема уплотнительной смазки, проходящей в 1-ю полость
При этом первое регулирующее устройство 105 может регулировать давление и расход уплотнительной смазки, проходящей в каждую промежуточную полость для уплотнительного масла. После того как первое устройство 106 мониторинга и отображения отображает давление, температуру и расход в той или иной полости для уплотнительного масла, на основании результата мониторинга можно регулировать контролируемую величину и т.п. посредством первого регулирующего устройства 105, чтобы обеспечить регулирование давления и объема масла в этой полости для уплотнительного масла. После того как второе устройство 101 мониторинга и отображения отображает давление, температуру и расход в той или иной полости для уплотнительного масла, на основании этого результата мониторинга также можно регулировать контролируемую величину и т.п. посредством первого регулирующего устройства 105, чтобы обеспечить регулирование давления и объема масла в этой полости для уплотнительного масла.In this case, the
При необходимости в конструкции 3 уплотнения основного привода с таким составным уплотнением Подсистема 2 цикла охлаждения может охлаждать каждую полость для уплотнительного масла с целью регулирования температуры. Например, проточный канал охлаждения может содержать множество полостей охлаждения, при этом множество полостей охлаждения выполнено с однозначным соответствием полостям для масла составного уплотнения. Таким образом, при регулировании расхода в той или иной полости охлаждения можно регулировать температуру масла в полости для уплотнительного масла, соответствующей этой полости охлаждения.If necessary, in the
В связи с предусмотренной в конструкции 3 уплотнения основного привода системой регулирования давления уплотнения основного привода, снабженной множеством полостей для уплотнительного масла, в способе управления системой могут быть предусмотрены этапы, предназначенные для управления подсистемой 1 регулирования давления уплотнительного масла, а также могут быть предусмотрены этапы, предназначенные для управления подсистемой 2 цикла охлаждения. Такая система управления характеризуется по меньшей мере двумя способами управления.In connection with the sealing pressure control system of the main drive provided in the main
В случае первого способа управления, как показано на фиг. 3, при работе проходческой машины выполняются несколько циклов работы, и в каждом цикле работы он включает следующие этапы, на которых:In the case of the first control method, as shown in FIG. 3, during the operation of the tunneling machine, several cycles of work are performed, and in each cycle of work it includes the following stages, in which:
при определении первым устройством 106 мониторинга и отображения или вторым устройством 101 мониторинга и отображения того, что разница (Pi-P) между давление Pi в i-й полости для уплотнительного масла и заданным давлением Р больше, чем предварительно установленное значение ΔPs, посредством первого регулирующего устройства 105 регулируют давление масла, проходящего в i-ю полость для уплотнительного масла, и подают масло во входное отверстие i-й полости для уплотнительного масла в конструкции 3 уплотнения основного привода, при этом i-я полость для уплотнительного масла может представлять собой по меньшей мере любую из промежуточных полостей для уплотнительного масла;when the first monitoring and
при определении первым устройством 106 мониторинга и отображения или вторым устройством 101 мониторинга и отображения того, что разница (Pi-P) между давлением Pi в i-й полости для уплотнительного масла и заданным давлением Р меньше или равна предварительно установленному значению ΔPs, первое регулирующее устройство 105 не приводят в действие и поддерживают давление масла стабильным.when determining by the first monitoring and
при определении третьим устройством 206 мониторинга и отображения или четвертым устройством 201 мониторинга и отображения того, что разница (Ti-T) между температурой Ti в i-й полости для уплотнительного масла и заданной температурой Т больше, чем предварительно установленное значение ΔTs, посредством второго регулирующего устройства 205 регулируют расход охлаждающего вещества, проходящего в полость охлаждения, соответствующую i-й полости для уплотнительного масла, и охлаждают i-ю полость для уплотнительного масла в конструкции 3 уплотнения основного привода;when determining by the third monitoring and
при определении третьим устройством 206 мониторинга и отображения или четвертым устройством 201 мониторинга и отображения того, что разница (Ti-T) между температурой Ti в i-й полости для уплотнительного масла и заданной температурой Т меньше или равна предварительно установленному значению ΔTs, второе регулирующее устройство 205 не приводят в действие и поддерживают температуру масла постоянной.when determining by the third monitoring and
В связи с предусмотренной в конструкции 3 уплотнения основного привода системой регулирования давления уплотнения основного привода, снабженной множеством полостей для уплотнительного масла, другой способ управления этой системой включает следующие этапы, на которых:In connection with the pressure control system of the main drive seal, provided in the design of the
посредством первого регулирующего устройства регулируют давление масла в (n+1) полостях для уплотнительного масла 105, начиная с давления масла P1 в 1-й полости
определяют P1-Р2=Р, и если определенное ΔР больше или меньше, чем вторая предварительно установленная разница давлений, то приводят в действие первое регулирующее устройство для постепенного приближения ΔР ко второй предварительно установленной разнице давлений; если определенное ΔР равно второй предварительно установленной разнице давлений, то первое регулирующее устройство 105 не приводят в действие.P 1 -P 2 = P is determined, and if the determined ΔP is greater or less than the second preset pressure difference, the first control device is activated to gradually approach ΔP to the second preset pressure difference; if the determined ΔP is equal to the second predetermined pressure difference, then the
Разумеется, если в конструкции 3 уплотнения основного привода проходческой машины применяется конструкция составного уплотнения, то давление, воспринимаемое каждым кольцом уплотнения, ограниченно, то есть разница давлений в передней и задней полости колец уплотнения имеет максимальное значение ΔPmax. Если разница давлений в передней и задней полости колец уплотнения превышает ΔPmax, то уплотняющее свойство колец уплотнения становится неэффективным. В связи с этим для обеспечения стабильности и надежности каждого кольца уплотнения необходимо так регулировать разницу давлений ΔР в передней и задней полости колец уплотнения, чтобы она была меньше, чем значение предельного давления ΔPmax, воспринимаемого кольцами уплотнения, и изменение ΔР находилось в определенном диапазоне погрешности.Of course, if the composite seal construction is used in the
Кроме того, поскольку 1-е кольцо 301 уплотнения, 2-е кольцо 302 уплотнения, 3-е кольцо 303 уплотнения, 4-е кольцо 304 уплотнения, …, i-e кольцо уплотнения, …, n-е кольцо 30n уплотнения последовательно расположены снаружи внутрь, то 1-я полость 
Посредством первого устройства 106 мониторинга и отображения и второго устройства 101 мониторинга и отображения, а также первого регулирующего устройства 105 осуществляют сравнение разницы давлений ΔР в промежуточных проточных каналах уплотнения с заданным значением ΔPs, и если ΔР>ΔPs, то посредством первого регулирующего устройства 105 соответственно регулируют увеличение давления в промежуточных полостях для уплотнительного масла и в проточный канал уплотнения конструкции 3 уплотнения основного привода подают масло, чтобы ΔР уменьшалось и постепенно приближалось к ΔPs; если ΔP<ΔPs, то посредством Первого регулирующего устройства 105 регулируют уменьшение давления в промежуточных полостях для уплотнительного масла и в полость для уплотнительного масла конструкции 3 уплотнения основного привода подают масло, чтобы ΔР увеличивалось и постепенно приближалось к ΔPs. Посредством этих способов можно в разумном диапазоне регулировать разницу между начальным и последующим давлением в каждом кольце уплотнения и предотвращать проблемы, связанные с превышением давлением, воспринимаемым кольцами уплотнения, предела противодавления самих колец уплотнения и возникающим нарушением герметичности колец уплотнения.By means of the first monitoring and
Благодаря способам регулирования давления масла в составном уплотнении, уплотнение основного привода может воспринимать большее внешнее давление, которое требуется на практике, и, таким образом, эффективно преодолеваются недостатки, связанные с управлением существующими конструкциями 3 уплотнения основного привода.Thanks to the methods for controlling the oil pressure in the composite seal, the seal of the main drive can absorb the greater external pressure that is required in practice, and thus, the disadvantages associated with the management of existing
Разумеется, конструкцию системы регулирования давления уплотнения основного привода и способы управления ею согласно вышеуказанным вариантам осуществления можно модифицировать с целью адаптации, в частности, на основании следующего:Of course, the design of the sealing pressure control system of the main drive seal and the methods for controlling it according to the above embodiments can be modified for adaptation, in particular based on the following:
(1) Конструкция системы регулирования давления уплотнения основного привода согласно такому техническому решению не только предусматривает наличие устройств, указанных в вышеприведенном описании, но и возможность также добавлять дополнительные устройства и вспомогательное оборудование в случае практической необходимости.(1) The design of the sealing pressure control system of the main drive according to such a technical solution not only provides for the devices specified in the above description, but also the ability to add additional devices and auxiliary equipment in case of practical need.
(2) Независимо от типа применяемой конструкции 3 уплотнения основного привода, применяемые способы, идентичные или подобные способам регулирования давления масла в составном уплотнении согласно такому техническому решению, в которых также можно дойти до n-го уплотнения, вплоть до того, что самое последнее уплотнение может воспринимать меньшее противодавление, попадают в объем защиты настоящего изобретения при условии обеспечения ими возможности выдерживания уплотнением основного привода большего внешнего давления.(2) Regardless of the type of construction used, 3 seals of the main drive, methods used that are identical or similar to those for regulating the oil pressure in a composite seal according to such a technical solution, in which it is also possible to reach the nth seal, up to the very last seal can perceive less backpressure, fall within the protection scope of the present invention, provided that they can withstand the seal of the main drive of a greater external pressure.
(3) Способы управления согласно техническому решению эффективно управляют конструкцией системы регулирования, и аналогичные способы управления попадают в объем защиты настоящего изобретения при условии, что ими может быть достигнута основная цель настоящего изобретения, заключающаяся в том, чтобы уплотнение основного привода воспринимало большее внешнее давление.(3) The control methods according to the technical solution effectively control the design of the control system, and similar control methods fall within the protection scope of the present invention, provided that they can achieve the main objective of the present invention, namely, that the main drive seal receives a greater external pressure.
(4) В системе регулирования давления уплотнения порядок соединения устройств подсистемы 1 регулирования давления уплотнительного масла и подсистемы 2 цикла охлаждения не ограничивается вышеуказанным порядком соединения, представленным в описании настоящего изобретения, при условии, что порядок соединения устройств, при котором может быть достигнута основная цель настоящего изобретения, попадет в объем защиты настоящего изобретения.(4) In the sealing pressure control system, the connection order of the devices of the sealing oil
Описанное с применением терминов «варианты осуществления», «примеры» и т.п. по всему описанию означает, что конкретные признаки, конструкции, материалы или особенности, описанные посредством указанных вариантов или примеров осуществления, включены по меньшей мере в один вариант или пример осуществления настоящего изобретения. По всему описанию формулировка «схематические» в отношении вышеуказанных терминов необязательно подразумевает одинаковые варианты или примеры осуществления. Кроме того, описанные конкретные признаки, конструкции, материалы или особенности могут соответственно сочетаться в любом одном или нескольких вариантах или примерах осуществления.Described using the terms “embodiments”, “examples”, and the like. throughout the description means that the specific features, structures, materials or features described by means of these options or embodiments are included in at least one embodiment or embodiment of the present invention. Throughout the description, the wording “schematic” with respect to the above terms does not necessarily imply the same variations or embodiments. In addition, the described specific features, structures, materials, or features may suitably be combined in any one or more embodiments or embodiments.
Несмотря на то, что были показаны и описаны варианты осуществления настоящего изобретения, специалистам в данной области техники будет понято то, что без отклонения от идеи и сути настоящего изобретения в эти варианты осуществления можно внести разнообразные изменения, коррективы, замены и модификации, при этом объем настоящего изобретения ограничен формулой изобретения и ее эквивалентами.Although embodiments of the present invention have been shown and described, those skilled in the art will understand that without deviating from the idea and essence of the present invention, various changes, adjustments, replacements, and modifications can be made to these embodiments, with the scope of the present invention is limited by the claims and their equivalents.
Claims (16)
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201610771979.1 | 2016-08-30 | ||
| CN201610771979.1A CN106195272B (en) | 2016-08-30 | 2016-08-30 | Tunnel owner and drive seal pressure control system and its control method |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2017130513A RU2017130513A (en) | 2019-02-28 |
| RU2017130513A3 RU2017130513A3 (en) | 2019-08-19 |
| RU2704164C2 true RU2704164C2 (en) | 2019-10-24 |
Family
ID=58089130
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2017130513A RU2704164C2 (en) | 2016-08-30 | 2017-08-29 | Main machine drive seal pressure control system and methods for control thereof |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN106195272B (en) |
| RU (1) | RU2704164C2 (en) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106640202B (en) * | 2016-12-24 | 2022-08-23 | 上海齐耀膨胀机有限公司 | Shaft seal device of high-temperature steam screw machine and pressure control method thereof |
| CN107401678B (en) * | 2017-08-15 | 2023-04-25 | 中铁工程装备集团有限公司 | Full pneumatic pressure compensation control system |
| CN108253119A (en) * | 2018-01-19 | 2018-07-06 | 辽宁三三工业有限公司 | The main driving sealing structure of balancing earth-pressure shielding machine and its design method |
| CN113864457A (en) * | 2021-10-09 | 2021-12-31 | 中铁工程装备集团有限公司 | Main drive sealing system |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU609482A3 (en) * | 1972-06-30 | 1978-05-30 | Ферайнигте Эстеррайхише Айзен-Унд Штальверке-Альпине Монтан Аг (Фирма) | Mining machine engine cooling system |
| EP0396742B1 (en) * | 1987-12-21 | 1994-03-23 | Kabushiki Kaisha Komatsu Seisakusho | Seal structure for main bearing of tunneling machine |
| RU2168034C2 (en) * | 1997-05-14 | 2001-05-27 | Александр Иванович Ольховенко | Rotary piston engine |
| RU2439377C2 (en) * | 2006-10-13 | 2012-01-10 | Фрамо Инжиниринг Ас | Device for sealing system |
| CN202209176U (en) * | 2012-01-04 | 2012-05-02 | 一重集团大连设计研究院有限公司 | Sealing structure for cutter head of shield excavator |
| RU155949U1 (en) * | 2015-04-14 | 2015-10-20 | Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство промышленности и торговли Российской Федерации (Минпромторг России) | DEVICE FOR SEALING RADIAL GAP BETWEEN STATOR AND TURBO MACHINE ROTOR |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101280847A (en) * | 2007-12-24 | 2008-10-08 | 沈阳重型机械集团有限责任公司 | Main bearing multi-layer sealing structure of complete section tunnel boring machine |
| CN204692541U (en) * | 2015-06-14 | 2015-10-07 | 中铁二十局集团西安工程机械有限公司 | A kind of soil pressure balance shielding screw conveyer drives sealing configuration |
| CN105627069B (en) * | 2015-12-30 | 2018-03-30 | 中国铁建重工集团有限公司 | The seal grease amount control system and control method of development machine |
| CN206072344U (en) * | 2016-08-30 | 2017-04-05 | 中国铁建重工集团有限公司 | Driving owner drives seal pressure control system |
-
2016
- 2016-08-30 CN CN201610771979.1A patent/CN106195272B/en active Active
-
2017
- 2017-08-29 RU RU2017130513A patent/RU2704164C2/en active
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU609482A3 (en) * | 1972-06-30 | 1978-05-30 | Ферайнигте Эстеррайхише Айзен-Унд Штальверке-Альпине Монтан Аг (Фирма) | Mining machine engine cooling system |
| EP0396742B1 (en) * | 1987-12-21 | 1994-03-23 | Kabushiki Kaisha Komatsu Seisakusho | Seal structure for main bearing of tunneling machine |
| RU2168034C2 (en) * | 1997-05-14 | 2001-05-27 | Александр Иванович Ольховенко | Rotary piston engine |
| RU2439377C2 (en) * | 2006-10-13 | 2012-01-10 | Фрамо Инжиниринг Ас | Device for sealing system |
| CN202209176U (en) * | 2012-01-04 | 2012-05-02 | 一重集团大连设计研究院有限公司 | Sealing structure for cutter head of shield excavator |
| RU155949U1 (en) * | 2015-04-14 | 2015-10-20 | Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство промышленности и торговли Российской Федерации (Минпромторг России) | DEVICE FOR SEALING RADIAL GAP BETWEEN STATOR AND TURBO MACHINE ROTOR |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN106195272B (en) | 2018-02-23 |
| CN106195272A (en) | 2016-12-07 |
| RU2017130513A (en) | 2019-02-28 |
| RU2017130513A3 (en) | 2019-08-19 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2704164C2 (en) | Main machine drive seal pressure control system and methods for control thereof | |
| CN102918285B (en) | A rotor shaft bearing lubrication system | |
| CN106795967A (en) | The method and gland seal assembly of emergent axle envelope are carried out to reactor coolant pump | |
| KR101992765B1 (en) | Hybrid water supply system of backdraft prevention and control method thereof | |
| CN102606617A (en) | System and method for momentary hydrostatic operation of hydrodynamic thrust bearings in a vertical fluid displacement module | |
| CN107588315B (en) | Hub bearing thin oil lubrication, circulation, cooling and filtering device for mining vehicle | |
| US20190011050A1 (en) | Sea water seal without oil lubrication for pods | |
| KR101588683B1 (en) | Cooling lubrication System for wind generating gearbox | |
| CN104295479A (en) | Hydraulic assembly and method for controlling the same | |
| CN206072344U (en) | Driving owner drives seal pressure control system | |
| CA2866572C (en) | Method of reducing leaks from a pipeline | |
| CN109340376B (en) | Differential pressure controlled sealing lubrication system and lubrication method thereof | |
| US4058320A (en) | Generator seal oil supply system | |
| RU2433306C1 (en) | System and method to control operation of multiphase screw pump | |
| CA1153320A (en) | Brake unit | |
| San Andrés et al. | Squeeze film dampers: a further experimental appraisal of their dynamic forced performance | |
| US4424887A (en) | Brake unit | |
| CN104676045B (en) | A kind of aqueous medium two-bit triplet reversal valve | |
| JP5703102B2 (en) | Submersible bearing device and horizontal shaft pump | |
| Rajora et al. | Effect of lube oil temperature on turbine shaft vibration | |
| Faries Jr et al. | Controlling Bovine Tuberculosis and Other Infectious Diseases in Captive Deer with Total Health Management. | |
| CN105697966B (en) | Lubricating system and its method for building up applied to TBM girder saddletree guide rail | |
| WO2022203683A1 (en) | High efficiency seal oil system | |
| Huebner et al. | The Selection and Design of Dual Pressurized Liquid Sealing Systems | |
| JP5869127B2 (en) | Underwater bearing sliding part deterioration detection system |