專利名稱：盾構(gòu)機前盾穩(wěn)定靴液壓系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明所述的穩(wěn)定靴液壓系統(tǒng)屬于工程機械中的實現(xiàn)TBM/盾構(gòu)機穩(wěn)定工作的液 壓保證系統(tǒng)，特別涉及到盾構(gòu)機前盾穩(wěn)定靴液壓系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
在對巖石挖掘的工程施工中，普遍采用的TBM/盾構(gòu)機進行工程作業(yè)，但TBM/盾構(gòu) 機在對巖石挖掘時容易產(chǎn)生刀盤振動，盾體旋轉(zhuǎn)，從而影響了工程的進度和設(shè)備的使用壽 命；進而造成人力、物力和財力浪費和損失。為了克服以上問題研制一種新型的結(jié)構(gòu)和液壓 控制系統(tǒng)既在前盾設(shè)置了穩(wěn)定靴，通過液壓控制穩(wěn)定靴液壓油缸的工作以克服現(xiàn)存的問題 是十分必要的。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于上述現(xiàn)有技術(shù)所存在的問題，本發(fā)明的目的是在盾構(gòu)機中裝有實現(xiàn)盾構(gòu)機穩(wěn) 定工作的穩(wěn)定靴液壓保證系統(tǒng)，既盾構(gòu)機前盾穩(wěn)定靴液壓系統(tǒng)。盾構(gòu)機在對巖石挖掘時，通 過穩(wěn)定靴對洞壁既保持一定的壓力，又能巖洞壁滑動，達到防止刀盤振動的作用，這就要求 油缸壓力要隨著地質(zhì)條件的不同而改變。同時在遇到障礙物時，能夠?qū)⒂透妆３忠欢▔毫?縮回來，由于油缸縮回盾構(gòu)機盾體偏離另外一側(cè)的油缸能夠保持一定壓力伸出，這樣所有 的油缸還是可以撐到洞壁上，對刀盤起穩(wěn)定作用，還可以防止盾體轉(zhuǎn)動。油缸壓力的大小可 由司機從盾構(gòu)機操作室操縱盤上予以調(diào)整。本發(fā)明具有使刀盤振動小，挖掘工程的進度快、 設(shè)備的使用壽命長、生產(chǎn)成本低等特點。 本發(fā)明所述的盾構(gòu)機前盾穩(wěn)定靴液壓系統(tǒng)，其特征在于由泵組、調(diào)壓閥組、控制 閥組及前盾穩(wěn)定靴油缸和油箱裝置及連接油管所組成。前盾穩(wěn)定靴油缸安裝在裝有刀盤的 前盾的圓周內(nèi)壁上，在中盾上裝有控制閥組，中盾之后為尾盾，在后方臺車上裝有盾構(gòu)機前 盾穩(wěn)定靴液壓系統(tǒng)中的泵組、調(diào)壓閥組及油箱裝置；通過連接油管將控制閥組、泵組、調(diào)壓 閥組、油箱裝置及前盾穩(wěn)定靴油缸連接為一體液壓系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。前盾穩(wěn)定靴油缸的工作壓力 由調(diào)壓閥組中的比例溢流閥進行調(diào)整，同時前盾穩(wěn)定靴油缸中連接無桿腔順序閥的遙控口 X與比例溢流閥的壓力油口相連，實現(xiàn)液壓系統(tǒng)壓力變化與前盾穩(wěn)定靴油缸的無桿腔壓力 同步變化。 本發(fā)明所述的控制閥組由電磁換向閥、疊加式液控單向閥、疊加式防氣穴閥、疊加 式雙單向節(jié)流閥、疊加式溢流閥、帶遙控口 X順序閥和單向閥、測壓接頭、壓力傳感器構(gòu)成 控制閥組。 本發(fā)明所述的泵組由電機、聯(lián)軸器、雙聯(lián)變量泵、高壓過濾器、單向閥所組成。雙聯(lián) 變量泵的吸油管同油箱裝置相連通；單向閥同調(diào)壓閥組相連通；雙聯(lián)變量泵的入口裝有避 震喉和蝶閥，泵組安裝在后方臺車的下端部支撐座上，油箱裝置安裝在后方臺車上端部的 支撐橫梁上。 本發(fā)明所述的調(diào)壓閥組由壓力傳感器、測壓接頭、比例溢流閥及連接油管所組成。調(diào)壓閥組的輸入端同泵組的輸出端、控制閥組的P 口相連通，調(diào)壓閥組的輸出端通過油管 同油箱裝置相連通。 本發(fā)明所述的盾構(gòu)機前盾穩(wěn)定靴液壓系統(tǒng)的液壓控制執(zhí)行系統(tǒng)為2組、3組、4組、
5組或6組。各組執(zhí)行系統(tǒng)并列連接在盾構(gòu)機前盾穩(wěn)定靴液壓系統(tǒng)中控制系統(tǒng)的油路上；
控制執(zhí)行系統(tǒng)由控制閥組和前盾穩(wěn)定靴油缸所組成。 本發(fā)明所述的油箱裝置由油箱、空氣濾清器所組成。 本發(fā)明所述的前盾穩(wěn)定靴油缸的數(shù)量為2個、3個、4個、5個或6個，并且均布的安 裝在前盾的圓周邊的內(nèi)側(cè)壁上。 本發(fā)明所述的盾構(gòu)機前盾穩(wěn)定靴液壓系統(tǒng)中的控制閥組的數(shù)量為2組、3組、4組、 5組或6組；并同前盾穩(wěn)定靴油缸的數(shù)量相對應(yīng)。 本發(fā)明所述的在調(diào)壓閥組的系統(tǒng)壓力油出口裝有的壓力傳感器同與前盾穩(wěn)定靴 油缸的無桿腔處裝有的壓力傳感器的壓力值都可以在司機操作室進行顯示；比例溢流閥的 壓力值可以通過電氣旋鈕在司機操作室進行調(diào)整。 本發(fā)明所述的系統(tǒng)壓力油經(jīng)高壓過濾器、Y型電磁換向閥的B 口及油管進入前盾 穩(wěn)定靴油缸的無桿腔內(nèi)，油缸活塞伸出，當達到行程和預(yù)設(shè)壓力后電磁換向閥回到中位，因 油缸需保壓疊加了液壓鎖；如果油缸因障礙物作用被壓回，此時油缸的無桿腔內(nèi)仍能保持 與系統(tǒng)一樣的壓力，而多出的油液經(jīng)順序閥和單向閥補充到油缸的無桿腔內(nèi)，此時油缸的 有桿腔通過疊加式防氣穴閥進行補油， 油缸的有桿腔內(nèi)多余油液經(jīng)疊加式溢流閥返回到油箱。油缸伸出速度由疊加式雙 單向節(jié)流閥進行調(diào)整，實現(xiàn)前盾穩(wěn)定靴油缸的工作壓力補償。
本發(fā)明的特點及有益效果 1、本發(fā)明中的穩(wěn)定靴從前盾的小窗口伸出撐在洞壁上，穩(wěn)定靴對洞壁的壓力由穩(wěn) 定靴內(nèi)的油缸提供。要求穩(wěn)定靴對洞壁既保持一定的壓力，又能在巖洞壁上滑動，克服壓力 過大產(chǎn)生較大的阻力，壓力過小又起不到防止刀盤振動的作用的問題，這就要求油缸壓力 要隨著地質(zhì)條件的不同而改變。同時在遇到障礙物時，能夠?qū)⒂透妆３忠欢▔毫s回來，由 于油缸縮回盾構(gòu)機盾體偏離另外一側(cè)的油缸能夠保持一定壓力伸出，這樣所有的油缸還是 可以撐到洞壁上，對刀盤起穩(wěn)定作用，還可以防止盾體轉(zhuǎn)動。 2、本發(fā)明所述的盾構(gòu)機前盾穩(wěn)定靴液壓系統(tǒng)具有使穩(wěn)定靴油缸壓力的大小可由 司機從盾構(gòu)機操作室操縱盤上予以調(diào)整的功能。 3、本發(fā)明的使用可實現(xiàn)前盾穩(wěn)定靴壓力跟隨系統(tǒng)壓力變化。
4、本發(fā)明的使用可實現(xiàn)壓力遠程控制。 5、本發(fā)明的使用可實現(xiàn)油缸油液保持一定壓力下的補償功能。


附圖1是前盾穩(wěn)定靴液壓系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。
附圖2是附圖1的A-A剖視結(jié)構(gòu)圖。
附圖3是附圖1的B-B剖視結(jié)構(gòu)圖。
附圖4是前盾穩(wěn)定靴液壓系統(tǒng)組成原理圖。 圖中1油箱、2空氣濾清器、3電機、4聯(lián)軸器、5雙聯(lián)變量泵、6高壓過濾器、7單向閥、8壓力傳感器、9測壓接頭、10比例溢流閥、11Y型電磁換向閥、12疊加式液控單向閥、13 疊加式防氣穴閥、14疊加式雙單向節(jié)流閥、15疊加式溢流閥、16帶遙控口 X順序閥、17單向 閥、18前盾穩(wěn)定靴油缸、19油缸進出口、20油缸進出口、21測壓接頭、22測壓接頭、23壓力 傳感器、24刀盤、25控制閥組、26泵組、27調(diào)壓閥組、28后方臺車、29尾盾、30蝶閥、31避震 喉、32前盾、33中盾、34油箱裝置、Zl-Z4液壓控制執(zhí)行系統(tǒng)。
具體實施例方式
本發(fā)明的具體實施方式
如附圖所示，盾構(gòu)機前盾穩(wěn)定靴液壓系統(tǒng)；由泵組26、調(diào) 壓閥組27、控制閥組25及前盾穩(wěn)定靴油缸18和連接油管所組成；前盾穩(wěn)定靴油缸18安 裝在裝有刀盤24的前盾32的圓周內(nèi)壁上，在中盾33上裝有控制閥組25，中盾之后為尾盾 29，在后方臺車28上裝有盾構(gòu)機前盾穩(wěn)定靴液壓系統(tǒng)中的泵組26、調(diào)壓閥組27及油箱裝 置34。通過連接油管將控制閥組25、泵組26、調(diào)壓閥組27、油箱裝置34及前盾穩(wěn)定靴油缸 18連接為一體液壓系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。泵組26由電機3、聯(lián)軸器4、雙聯(lián)變量泵5、高壓過濾器6、單 向閥7所組成；雙聯(lián)變量泵5的吸油管同油箱裝置34相連通；單向閥7同調(diào)壓閥組27相連 通；雙聯(lián)變量泵5的入口裝有避震喉31和蝶閥30，泵組26安裝在在后方臺車28的下端部 支撐座上，油箱裝置34安裝在后方臺車28的上端部的支撐橫梁上。調(diào)壓閥組27由壓力傳 感器8、測壓接頭9、比例溢流閥10及連接油管所組成，調(diào)壓閥組27的輸入端同泵組26的 輸出端、控制閥組25的P 口相連通，調(diào)壓閥組27的輸出端通過油管同油箱裝置34相連通。
盾構(gòu)機前盾穩(wěn)定靴液壓系統(tǒng)的液壓控制執(zhí)行系統(tǒng)為4組，既Zl-Z4。每組執(zhí)行系 統(tǒng)并列連接在盾構(gòu)機前盾穩(wěn)定靴液壓系統(tǒng)中控制系統(tǒng)的油路上；控制執(zhí)行系統(tǒng)由控制閥組 25和穩(wěn)定靴油缸18所組成?？刂崎y組25由電磁換向閥11、疊加式液控單向閥12、疊加式 防氣穴閥13、疊加式雙單向節(jié)流閥14、疊加式溢流閥15、帶遙控口 X順序閥16和單向閥17、 測壓接頭21和22、壓力傳感器23構(gòu)成控制閥組。前盾穩(wěn)定靴油缸18的數(shù)量為4個，并且 于1/4圓周處均布安裝在前盾32的圓周邊的內(nèi)側(cè)壁上。盾構(gòu)機前盾穩(wěn)定靴液壓系統(tǒng)中的 控制閥組25和前盾穩(wěn)定靴油缸18所組成的液壓控制執(zhí)行系統(tǒng)的數(shù)量為4組既Zl-Z4 ;控 制閥25同前盾穩(wěn)定靴油缸18的數(shù)量相對應(yīng)。
根據(jù)前盾穩(wěn)定靴工作原理說明 1、前盾穩(wěn)定靴油缸18的工作壓力由調(diào)壓閥組27中的比例溢流閥10進行調(diào)整，同
時前盾穩(wěn)定靴油缸18中連接無桿腔順序閥16的遙控口 X與比例溢流閥10的壓力油口相
連，實現(xiàn)液壓系統(tǒng)壓力變化與前盾穩(wěn)定靴油缸18的無桿腔壓力同步變化。 2、在調(diào)壓閥組27的系統(tǒng)壓力油出口裝有的壓力傳感器8同與前盾穩(wěn)定靴油缸18
的無桿腔處裝有的壓力傳感器23的壓力值都可以在司機操作室進行顯示；比例溢流閥10
的壓力值可以通過電氣旋鈕在司機操作室進行調(diào)整。 3、系統(tǒng)壓力油經(jīng)高壓過濾器6、 Y型電磁換向閥11的B 口及油管進入前盾穩(wěn)定靴 油缸18的無桿腔內(nèi)，油缸活塞伸出，當達到行程和預(yù)設(shè)壓力后電磁換向閥11回到中位，因 油缸需保壓疊加了液壓鎖；如果油缸18因障礙物作用被壓回，此時油缸的無桿腔內(nèi)仍能保 持與系統(tǒng)一樣的壓力，而多出的油液經(jīng)順序閥16和單向閥17補充到油缸18的無桿腔內(nèi)， 此時油缸18的有桿腔通過疊加式防氣穴閥13進行補油，油缸18的有桿腔內(nèi)多余油液經(jīng)疊 加式溢流閥15返回到油箱；油缸18伸出速度由疊加式雙單向節(jié)流閥14進行調(diào)整，實現(xiàn)前盾穩(wěn)定靴油缸18的工作壓力補償。
權(quán)利要求
一種盾構(gòu)機前盾穩(wěn)定靴液壓系統(tǒng)，其特征在于由泵組(26)、調(diào)壓閥組(27)、控制閥組(25)及前盾穩(wěn)定靴油缸(18)和油箱裝置(34)及連接油管所組成；前盾穩(wěn)定靴油缸(18)安裝在裝有刀盤(24)的前盾(32)的圓周內(nèi)壁上，在中盾(33)上裝有控制閥組(25)，中盾之后為尾盾(29)，在后方臺車(28)上裝有盾構(gòu)機前盾穩(wěn)定靴液壓系統(tǒng)中的泵組(26)、調(diào)壓閥組(27)及油箱裝置(34)；通過連接油管將控制閥組(25)、泵組(26)、調(diào)壓閥組(27)、油箱裝置(34)及前盾穩(wěn)定靴油缸(18)連接為一體液壓系統(tǒng)結(jié)構(gòu)；前盾穩(wěn)定靴油缸(18)的工作壓力由調(diào)壓閥組(27)中的比例溢流閥(10)進行調(diào)整，同時前盾穩(wěn)定靴油缸(18)中連接無桿腔順序閥(16)的遙控口X與比例溢流閥(10)的壓力油口相連，實現(xiàn)液壓系統(tǒng)壓力變化與前盾穩(wěn)定靴油缸(18)的無桿腔壓力同步變化。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的盾構(gòu)機前盾穩(wěn)定靴液壓系統(tǒng)，其特征在于控制閥組(25) 由電磁換向閥(11)、疊加式液控單向閥(12)、疊加式防氣穴閥(13)、疊加式雙單向節(jié)流閥 (14)、疊加式溢流閥(15)、帶遙控口X順序閥(16)和單向閥(17)、測壓接頭(21) (22)、壓力 傳感器(23)構(gòu)成控制閥組。
3. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的盾構(gòu)機前盾穩(wěn)定靴液壓系統(tǒng)，其特征在于泵組(26)由電機 (3)、聯(lián)軸器(4)、雙聯(lián)變量泵(5)、高壓過濾器(6)、單向閥(7)所組成；雙聯(lián)變量泵(5)的 吸油管同油箱裝置(34)相連通；單向閥(7)同調(diào)壓閥組(27)相連通；雙聯(lián)變量泵(5)的入 口裝有避震喉(31)和蝶閥(30)，泵組(26)安裝在后方臺車(28)的下端部支撐座上，油箱 裝置(34)安裝在后方臺車(28)上端部的支撐橫梁上。
4. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的盾構(gòu)機前盾穩(wěn)定靴液壓系統(tǒng)，其特征在于調(diào)壓閥組(27)由 壓力傳感器(8)、測壓接頭(9)、比例溢流閥(10)及連接油管所組成；調(diào)壓閥組(27)的輸入 端同泵組(26)的輸出端、控制閥組(25)的P 口相連通，調(diào)壓閥組(27)的輸出端通過油管 同油箱裝置(34)相連通。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的盾構(gòu)機前盾穩(wěn)定靴液壓系統(tǒng)，其特征在于盾構(gòu)機前盾 穩(wěn)定靴液壓系統(tǒng)的液壓控制執(zhí)行系統(tǒng)為2組、3組、4組、5組或6組；各組執(zhí)行系統(tǒng)并列連 接在盾構(gòu)機前盾穩(wěn)定靴液壓系統(tǒng)中控制系統(tǒng)的油路上；控制執(zhí)行系統(tǒng)由控制閥組(25)和 前盾穩(wěn)定靴油缸(18)所組成。
6. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的盾構(gòu)機前盾穩(wěn)定靴液壓系統(tǒng)，其特征在于油箱裝置(34)由 油箱(1)、空氣濾清器(2)所組成。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的盾構(gòu)機前盾穩(wěn)定靴液壓系統(tǒng)，其特征在于前盾穩(wěn)定靴 油缸(18)的數(shù)量為2個、3個、4個、5個或6個，并且均布的安裝在前盾(32)的圓周邊的內(nèi) 側(cè)壁上。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的盾構(gòu)機前盾穩(wěn)定靴液壓系統(tǒng)，其特征在于盾構(gòu)機前盾 穩(wěn)定靴液壓系統(tǒng)中的控制閥組(25)的數(shù)量為2組、3組、4組、5組或6組；并同前盾穩(wěn)定靴 油缸(18)的數(shù)量相對應(yīng)。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的盾構(gòu)機前盾穩(wěn)定靴液壓系統(tǒng)，其特征在于在調(diào)壓閥組(27) 的系統(tǒng)壓力油出口裝有的壓力傳感器(8)同與前盾穩(wěn)定靴油缸(18)的無桿腔處裝有的壓 力傳感器(23)的壓力值都可以在司機操作室進行顯示；比例溢流閥(10)的壓力值可以通 過電氣旋鈕在司機操作室進行調(diào)整。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的盾構(gòu)機前盾穩(wěn)定靴液壓系統(tǒng)，其特征在于系統(tǒng)壓力油經(jīng)高壓過濾器(6)、Y型電磁換向閥(11)的B 口及油管進入前盾穩(wěn)定靴油缸(18)的無桿腔內(nèi)， 油缸活塞伸出，當達到行程和預(yù)設(shè)壓力后電磁換向閥(11)回到中位，因油缸需保壓疊加了 液壓鎖；如果油缸(18)因障礙物作用被壓回，此時油缸的無桿腔內(nèi)仍能保持與系統(tǒng)一樣的 壓力，而多出的油液經(jīng)順序閥(16)和單向閥(17)補充到油缸(18)的無桿腔內(nèi)，此時油缸 (18)的有桿腔通過疊加式防氣穴閥(13)進行補油，油缸(18)的有桿腔內(nèi)多余油液經(jīng)疊加 式溢流閥(15)返回到油箱；油缸(18)伸出速度由疊加式雙單向節(jié)流閥(14)進行調(diào)整，實 現(xiàn)前盾穩(wěn)定靴油缸(18)的工作壓力補償。
全文摘要
本發(fā)明所述的盾構(gòu)機前盾穩(wěn)定靴液壓系統(tǒng)，屬于工程機械中實現(xiàn)TBM/盾構(gòu)機穩(wěn)定工作的液壓保證系統(tǒng)，由泵組、調(diào)壓閥組、控制閥組及前盾穩(wěn)定靴油缸、油箱裝置和連接油管所組成。前盾穩(wěn)定靴油缸安裝在盾構(gòu)機前盾上、控制閥組安裝在中盾上、油箱裝置和泵組安裝在后方臺車上；通過連接油管將控制閥組、泵組、調(diào)壓閥組、油箱裝置及前盾穩(wěn)定靴油缸連接為一體液壓結(jié)構(gòu)。油缸的工作壓力由調(diào)壓閥組中的比例溢流閥進行調(diào)整，同時前盾穩(wěn)定靴油缸中連接無桿腔順序閥的遙控口X與比例溢流閥的壓力油口相連，實現(xiàn)液壓系統(tǒng)壓力變化與前盾穩(wěn)定靴油缸的無桿腔壓力同步變化。本發(fā)明具有防止刀盤振動、盾體旋轉(zhuǎn)、生產(chǎn)成本低等特點，可廣泛應(yīng)用于TBM/盾構(gòu)機領(lǐng)域。
文檔編號E21D9/093GK101705826SQ20091018825
公開日2010年5月12日 申請日期2009年10月27日 優(yōu)先權(quán)日2009年10月27日
發(fā)明者劉丹, 崔軍, 王景財 申請人:大連華銳股份有限公司