專利名稱：盾構(gòu)機(jī)前盾穩(wěn)定靴液壓系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型所述的穩(wěn)定靴液壓系統(tǒng)屬于工程機(jī)械中的實(shí)現(xiàn)TBM/盾構(gòu)機(jī)穩(wěn)定工作 的液壓保證系統(tǒng)，特別涉及到盾構(gòu)機(jī)前盾穩(wěn)定靴液壓系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
在對(duì)巖石挖掘的工程施工中，普遍采用的TBM/盾構(gòu)機(jī)進(jìn)行工程作業(yè)，但TBM/盾構(gòu) 機(jī)在對(duì)巖石挖掘時(shí)容易產(chǎn)生刀盤振動(dòng)，盾體旋轉(zhuǎn)，從而影響了工程的進(jìn)度和設(shè)備的使用壽 命；進(jìn)而造成人力、物力和財(cái)力浪費(fèi)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，本實(shí)用新型的目的是在盾構(gòu)機(jī)中裝有實(shí)現(xiàn)盾構(gòu) 機(jī)穩(wěn)定工作的穩(wěn)定靴液壓保證系統(tǒng)，既盾構(gòu)機(jī)前盾穩(wěn)定靴液壓系統(tǒng)。盾構(gòu)機(jī)在對(duì)巖石挖掘 時(shí)，通過穩(wěn)定靴對(duì)洞壁既保持一定的壓力，又能巖洞壁滑動(dòng)，達(dá)到防止刀盤振動(dòng)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(shí)在遇到障礙物時(shí)，能夠?qū)⒂透妆３忠?定壓力縮回來，由于油缸縮回盾構(gòu)機(jī)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(duì)刀盤起穩(wěn)定作用，還可以防止盾體轉(zhuǎn)動(dòng)。油缸壓力的 大小可由司機(jī)從盾構(gòu)機(jī)操作室操縱盤上予以調(diào)整。本實(shí)用新型具有使刀盤振動(dòng)小，挖掘工 程的進(jìn)度快、設(shè)備的使用壽命長、生產(chǎn)成本低等特點(diǎn)。 本實(shí)用新型所述的盾構(gòu)機(jī)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(tái)車上裝有盾構(gòu) 機(jī)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(jìn)行調(diào)整，同時(shí)前盾穩(wěn)定靴油缸中連接無桿腔順序閥的遙 控口 X比例溢流閥的壓力油口相連，實(shí)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。 本實(shí)用新型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。 本實(shí)用新型所述的泵組由電機(jī)、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(tái)車的下端部支撐座上，油箱裝置安裝在后方臺(tái)車上端 部的支撐橫梁上。 本實(shí)用新型所述的調(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。 本實(shí)用新型所述的盾構(gòu)機(jī)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(jī)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。 本實(shí)用新型所述的油箱裝置由油箱、空氣濾清器所組成。 本實(shí)用新型所述的前盾穩(wěn)定靴油缸的數(shù)量為2個(gè)、3個(gè)、4個(gè)、5個(gè)或6個(gè)，并且均布 的安裝在前盾的圓周邊的內(nèi)側(cè)壁上。 本實(shí)用新型所述的盾構(gòu)機(jī)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(duì)應(yīng)。 本實(shí)用新型所述的在調(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(jī)操作室進(jìn)行顯示；比例溢流 閥的壓力值可以通過電氣旋鈕在司機(jī)操作室進(jìn)行調(diào)整。 本實(shí)用新型所述的系統(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(jìn)入 前盾穩(wěn)定靴油缸的無桿腔內(nèi)，油缸活塞伸出，當(dāng)達(dá)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(shí)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(bǔ)充到油缸的無桿腔內(nèi)，此時(shí)油 缸的有桿腔通過疊加式防氣穴閥進(jìn)行補(bǔ)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(jìn)行調(diào)整，實(shí)現(xiàn)前盾穩(wěn)定靴油缸的工作壓力 補(bǔ)償。 本實(shí)用新型的特點(diǎn)及有益效果 1、本實(shí)用新型中的穩(wěn)定靴從前盾的小窗口伸出撐在洞壁上，穩(wěn)定靴對(duì)洞壁的壓力 由穩(wěn)定靴內(nèi)的油缸提供。要求穩(wěn)定靴對(duì)洞壁既保持一定的壓力，又能在巖洞壁上滑動(dòng)，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(dòng)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(shí)在遇到障礙物時(shí)，能夠?qū)⒂透妆３忠欢▔毫s回 來，由于油缸縮回盾構(gòu)機(jī)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(duì)刀盤起穩(wěn)定作用，還可以防止盾體轉(zhuǎn)動(dòng)。 2、本實(shí)用新型所述的盾構(gòu)機(jī)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(jī)從盾構(gòu)機(jī)操作室操縱盤上予以調(diào)整的功能。 3、本實(shí)用新型的使用可實(shí)現(xiàn)前盾穩(wěn)定靴壓力跟隨系統(tǒng)壓力變化。 4、本實(shí)用新型的使用可實(shí)現(xiàn)壓力遠(yuǎn)程控制。 5、本實(shí)用新型的使用可實(shí)現(xiàn)油缸油液保持一定壓力下的補(bǔ)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(jī)、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(jìn)出口、20油缸進(jìn)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(tái)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(shí)施方式本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式
如附圖所示，盾構(gòu)機(jī)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(tái)車28上裝有盾構(gòu)機(jī)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(jī)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(tái)車28的下端 部支撐座上，油箱裝置34安裝在后方臺(tái)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(jī)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(jī)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(gè)，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(jī)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(duì)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(jìn)行調(diào)整，同
時(shí)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(shí)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(jī)操作室進(jìn)行顯示；比例溢流閥10
的壓力值可以通過電氣旋鈕在司機(jī)操作室進(jìn)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(jìn)入前盾穩(wěn)定靴 油缸18的無桿腔內(nèi)，油缸活塞伸出，當(dāng)達(dá)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(shí)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(bǔ)充到油缸18的無桿腔內(nèi)， 此時(shí)油缸18的有桿腔通過疊加式防氣穴閥13進(jìn)行補(bǔ)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(jìn)行調(diào)整，實(shí)現(xiàn)前 盾穩(wěn)定靴油缸18的工作壓力補(bǔ)償。
權(quán)利要求一種盾構(gòu)機(jī)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(tái)車(28)上裝有盾構(gòu)機(jī)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(jìn)行調(diào)整，同時(shí)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(shí)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(jī)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(jī)前盾穩(wěn)定靴液壓系統(tǒng)，其特征在于泵組(26)由電機(jī) (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(tái)車(28)的下端部支撐座上，油箱 裝置(34)安裝在后方臺(tái)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(jī)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(jī)前盾穩(wěn)定靴液壓系統(tǒng)，其特征在于盾構(gòu)機(jī)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(jī)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(jī)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(jī)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(gè)、3個(gè)、4個(gè)、5個(gè)或6個(gè)，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(jī)前盾穩(wěn)定靴液壓系統(tǒng)，其特征在于盾構(gòu)機(jī)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(duì)應(yīng)。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的盾構(gòu)機(jī)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(jī)操作室進(jìn)行顯示；比例溢流閥(10)的壓力值可以通 過電氣旋鈕在司機(jī)操作室進(jìn)行調(diào)整。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的盾構(gòu)機(jī)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(jìn)入前盾穩(wěn)定靴油缸(18)的無桿腔內(nèi)， 油缸活塞伸出，當(dāng)達(dá)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(shí)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(bǔ)充到油缸(18)的無桿腔內(nèi)，此時(shí)油缸 (18)的有桿腔通過疊加式防氣穴閥(13)進(jìn)行補(bǔ)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(jìn)行調(diào)整，實(shí) 現(xiàn)前盾穩(wěn)定靴油缸(18)的工作壓力補(bǔ)償。
專利摘要本實(shí)用新型所述的盾構(gòu)機(jī)前盾穩(wěn)定靴液壓系統(tǒng)，屬于工程機(jī)械中實(shí)現(xiàn)TBM/盾構(gòu)機(jī)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(jī)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(tái)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(jìn)行調(diào)整，同時(shí)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(shí)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。本實(shí)用新型具有防止刀盤振動(dòng)、盾體旋轉(zhuǎn)、生產(chǎn)成本低等特點(diǎn)，可廣泛應(yīng)用于TBM/盾構(gòu)機(jī)領(lǐng)域。
文檔編號(hào)F15B11/16GK201531272SQ200920247669
公開日2010年7月21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(cái) 申請人:大連華銳股份有限公司