盾構(gòu)機液壓系統(tǒng)原理

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1、上海吉原公司培訓講稿盾構(gòu)機液壓系統(tǒng)原理一.液壓系統(tǒng)原理盾構(gòu)機的絕大部分工作機構(gòu)主要由液壓系統(tǒng)驅(qū)動來完成，液壓系統(tǒng)可以說是盾構(gòu)機的心臟，起著非常重要的作用。這些系統(tǒng)按其機構(gòu)的工作性質(zhì)可分為：1.盾構(gòu)機液壓推進及鉸接系統(tǒng)2.刀盤切割旋轉(zhuǎn)液壓系統(tǒng)3.管片拼裝機液壓系統(tǒng)4.管片小車及輔助液壓系統(tǒng)5.螺旋輸送機液壓系統(tǒng)6.液壓油主油箱及冷卻過濾系統(tǒng)7.同步注漿泵液壓系統(tǒng)8.超挖刀液壓系統(tǒng)以上8個系統(tǒng)除同步注漿泵液壓系統(tǒng)在1號拖車、超挖刀液壓系統(tǒng)在盾殼前體為兩個獨立的系統(tǒng)外，其余6個液壓系統(tǒng)都共用一個油箱，并安裝在2號拖車上組成一個液壓泵站。有的系統(tǒng)還相

2、互有聯(lián)系。下面就分別介紹一下以上8個液壓系統(tǒng)的作用及工作原理。(一)盾構(gòu)機液壓推進及鉸接系統(tǒng)1.盾構(gòu)機液壓推進（1）盾構(gòu)機液壓推進系統(tǒng)的組成盾構(gòu)機液壓推進系統(tǒng)由液壓泵站，調(diào)速、調(diào)壓機構(gòu)，換向控制閥組及推進油缸組成，30個油缸分20組均布的安裝在盾構(gòu)中體內(nèi)圓壁上（見圖），-20-上海吉原公司培訓講稿并分為上、下、左、右四個可調(diào)整液壓壓力的區(qū)域，為盾構(gòu)機前進提供推進力、推進速度，通過調(diào)整四個區(qū)域的壓力差來實現(xiàn)盾構(gòu)機的轉(zhuǎn)彎調(diào)向及糾偏功能。鉸接系統(tǒng)的主要作用是減小盾構(gòu)機轉(zhuǎn)彎或糾偏時的曲率半徑上的直線段，從而減少盾尾與管片、盾體與圍巖間的摩擦阻力。（1

3、）推進系統(tǒng)液壓泵站：推進系統(tǒng)的液壓泵站是由一恒壓變量泵（1P001）和一定量泵（1P002）組成的雙聯(lián)泵，功率為75KW，恒壓變量泵為盾構(gòu)的前進提供恒定的動力。恒壓泵的壓力可通過油泵上的電液比例溢流閥（A300）調(diào)整，流量在0-qmax范圍內(nèi)變化時，調(diào)整后的泵供油壓力保持恒定。恒壓式變量泵常用于閥控系統(tǒng)的恒壓油源以避免溢流損失。-20-上海吉原公司培訓講稿由恒壓變量泵輸出的高壓油分別送達A、B、C、D四組并聯(lián)的推進方向控制閥組，經(jīng)過閥組的流量、壓力調(diào)整和換向后再去控制推進油缸，從而使推進油缸的推進速度、推力大小及方向得到準確控制。因每組油缸的

4、控制原理都一樣，下面就以B組中的第一個油缸控制為例，介紹其作用和工作原理。油泵輸出的高壓油經(jīng)高壓管路由B組的P口進入，一路徑F1（過濾）→A111（流量調(diào)整）→A101（壓力調(diào)整）→經(jīng)電液換向閥進入推進油缸。缸的快進快退，提高工作效率。A783控制的插裝閥。A403為推進油缸底端預卸荷閥。閥組中還有液控單向閥、載荷溢流閥，以及A256壓力傳感器和油缸行程傳感器。四組閥組中的電液換向閥的液控油由定量泵（1P002）經(jīng)減壓閥（1V034）提供。-20-上海吉原公司培訓講稿1.鉸接裝置工作模式分三種：鉸接裝置的動力來源于推進系統(tǒng)的液壓泵站中的定量泵

5、（1P002），鉸接裝置的加載和卸載由（A349）兩位兩通電液閥控制。（1）鉸接回收（PULL或RETRACTION）模式(減小鉸接間隙)，定量泵輸送來的高壓油從閥快（2C001）P口進入，此時（H001）不得電截止，（H002）得電導通，高壓油進入鉸接油缸的有桿腔使鉸接油缸回收。（2）鉸接保持（HOLD或FREE）模式（浮動模式），該模式下（H001、H002）都不得電截止。鉸接油缸有桿腔的油被封閉，-20-上海吉原公司培訓講稿油量保持不變，被封閉的油在所有相互并聯(lián)的有桿腔內(nèi)互相補償，直線推進時保持鉸接間隙，轉(zhuǎn)彎時處于浮動狀態(tài)。（1）鉸接釋

6、放（RELEASE或LOOSE）模式（伸長模式），當（H001）得電導通，（H002）無電截止時，鉸接油缸有桿腔的油接通低壓，在盾構(gòu)機推進時，因盾尾的阻力使鉸接油缸被拉長，達到增大鉸接間隙的目的。該油路中還設有負載溢流閥（V2）、壓力傳感器（H005）及鉸接間隙長度傳感器。另外可以通過（2V003、2V004、）的導通和截止達到鉸接保持和鉸接釋放功能。但當（2V003、2V004）兩個閥的截止，在鉸接油缸有桿腔的壓力過高時(盾構(gòu)機推進時，盾尾如果被卡住)，因無壓力傳感器的壓力顯示和載荷溢流閥的溢流，可能會使鉸接油缸損壞或油管爆裂。-20-上海

7、吉原公司培訓講稿(一)刀盤旋轉(zhuǎn)液壓系統(tǒng)刀盤旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)可分為補油回路、主工作回路、外部控制供油泵、主泵外部控制回路、馬達外部控制回路。刀盤旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)是為刀盤切割巖石或土壤時提供轉(zhuǎn)速和扭矩，要求根據(jù)巖石地質(zhì)的變化轉(zhuǎn)速能夠方便的調(diào)整。為了得到較大的功率和扭矩，該系統(tǒng)采用3臺315KW的雙向變量液壓泵并聯(lián)，帶動8臺雙向兩速低速大扭矩液壓馬達。下面分別介紹各回路的作用及工作原理。補油回路：因主工作回路是閉式回路，加之系統(tǒng)功率大，需要進行補油和散熱，所以設置了一套補油回路對其進行補油和散熱。為增大散熱效率，補油回路采用了55KW低壓大流量的定量泵來帶走閉式回

8、路中的大量熱量，同時也對其進行了補油。補油泵從油箱泵出的油經(jīng)兩個濾清器（1F001、1F002）進入3個主泵的E口，并通過兩個單向閥分別對閉式回路的低壓端進行補油，