專利名稱：管片拼裝回轉(zhuǎn)運動位置速度復(fù)合控制液壓系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種管片拼裝回轉(zhuǎn)運動液壓系統(tǒng)，尤其是涉及一種管片拼裝回轉(zhuǎn)運動位置速度復(fù)合控制液壓系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
管片拼裝機是盾構(gòu)裝備系統(tǒng)的關(guān)鍵子系統(tǒng)之一，它是在盾構(gòu)推進一環(huán)后將混凝土管片拼裝成隧道襯砌，用于穩(wěn)定開挖的隧道，并為盾構(gòu)推進提供支撐點，管片拼裝質(zhì)量的好壞直接關(guān)系到隧道施工質(zhì)量，同時也影響到盾構(gòu)推進過程中姿態(tài)的調(diào)整。管片在砌成環(huán)形內(nèi)壁過程中，需要由底部移至隧道內(nèi)壁特定位置處且需在拼砌過程中多次微調(diào)，因此管片拼裝機一般能實現(xiàn)六個自由度的無干涉拼裝動作。管片拼裝機一般包括回轉(zhuǎn)機構(gòu)、提升機構(gòu)、水平機構(gòu)、擺動機構(gòu)、姿態(tài)機構(gòu)，來實現(xiàn)管片的六自由度操作。回轉(zhuǎn)機構(gòu)主要完成管片在圓周方向上的定位，傳統(tǒng)的液壓系統(tǒng)一般由變量泵供油，比例方向閥控制回轉(zhuǎn)馬達，回轉(zhuǎn)馬達通過減速器驅(qū)動管片拼裝機的回轉(zhuǎn)機構(gòu)，由于回轉(zhuǎn)機構(gòu)及管片的轉(zhuǎn)動慣量大及回轉(zhuǎn)角度大，傳統(tǒng)的大通徑閥可以實現(xiàn)管片的快速運動，卻難以實現(xiàn)管片的精確定位，傳統(tǒng)的小通徑閥可以實現(xiàn)管片的精確定位運動，卻難以實現(xiàn)管片的快速拼裝，且閥控系統(tǒng)具有能量損失大的特點。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服現(xiàn)有的管片拼裝回轉(zhuǎn)運動液壓系統(tǒng)能量損失大、難以兼顧位置精確定位與快速拼裝的不足，本發(fā)明的目的在于提供了一種管片拼裝回轉(zhuǎn)運動位置速度復(fù)合控制液壓系統(tǒng)，該液壓系統(tǒng)在速度控制模式下可以實現(xiàn)管片的大行程快速搬運，位置控制模式下可以實現(xiàn)管片的精確定位，且該系統(tǒng)采用泵控模式，避免了閥控損失，具有很好的節(jié)能效果。本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是
本發(fā)明包括電動機、速度控制變量泵、位置控制變量泵、補油定量泵、A側(cè)兩位兩通電磁換向閥、B側(cè)兩位兩通電磁換向閥、油箱、A側(cè)補油單向閥、B側(cè)補油單向閥、補油溢流閥、A側(cè)系統(tǒng)單向閥、B側(cè)系統(tǒng)單向閥、系統(tǒng)安全閥、A側(cè)平衡閥、B側(cè)平衡閥、A側(cè)執(zhí)行單向閥、B側(cè)執(zhí)行單向閥、執(zhí)行安全閥、定量馬達；電動機、速度控制變量泵、位置控制變量泵和補油定量泵級聯(lián)，速度控制變量泵的2A油ロ與A側(cè)兩位兩通電磁換向閥的5B油ロ相連，速度控制變量泵的2B油ロ與B側(cè)兩位兩通電磁換向閥的6A油ロ相連，位置控制變量泵的3A油ロ與A側(cè)兩位兩通電磁換向閥的5A油ロ相連，位置控制變量泵的3B油ロ與B側(cè)兩位兩通電磁換向閥的6B油ロ相連，A側(cè)兩位兩通電磁換向閥的5P油ロ、A側(cè)補油單向閥的出油ロ、A側(cè)系統(tǒng)單向閥的進油ロ、A側(cè)平衡閥的進油口和B側(cè)平衡閥的控制油ロ相連，A側(cè)兩位兩通電磁換向閥的5T油ロ與油箱相連，B側(cè)兩位兩通電磁換向閥的6P油ロ、B側(cè)補油單向閥的出油ロ、B側(cè)系統(tǒng)單向閥的進油ロ、B側(cè)平衡閥的進油口和A側(cè)平衡閥的控制油ロ相連，B側(cè)兩位兩通電磁換向閥的6T油ロ與油箱相連，A側(cè)補油單向閥的進油ロ、B側(cè)補油單向閥的進油ロ、補油定量泵的出油口和補油溢流閥的進油ロ相連，補油定量泵的進油ロ與油箱相連，ネト油溢流閥的出油ロ油箱相連，A側(cè)系統(tǒng)單向閥的出油ロ、B側(cè)系統(tǒng)單向閥的出油ロ和系統(tǒng)安全閥的進油ロ相連，系統(tǒng)安全閥的出油ロ與油箱相連，A側(cè)平衡閥的出油ロ、A側(cè)執(zhí)行單向閥的進油ロ和定量馬達的19A油ロ相連，B側(cè)平衡閥的出油ロ、B側(cè)執(zhí)行單向閥的進油ロ和定量馬達的19B油ロ相連，A側(cè)執(zhí)行單向閥的出油ロ、B側(cè)執(zhí)行單向閥的出油ロ和執(zhí)行安全閥的進油ロ相連，執(zhí)行安全閥的出油ロ與油箱相連。本發(fā)明的有益效果是
本發(fā)明可以方便的實現(xiàn)位置控制模式與速度控制模式的切換，在速度控制模式下可以實現(xiàn)管片的大行程快速搬運，在位置控制模式下可以實現(xiàn)管片的精確定位，且該系統(tǒng)采用泵控模式，避免了閥控損失，具有很好的節(jié)能效果。


圖1是本發(fā)明的電路原理圖。圖中，1.電動機，2.速度控制變量泵，3.位置控制變量泵，4.補油定量泵，5. A側(cè)兩位兩通電磁換向閥，6. B側(cè)兩位兩通電磁換向閥，7.油箱，8. A側(cè)補油單向閥，9. B側(cè)補油單向閥，10.補油溢流閥，11. A側(cè)系統(tǒng)單向閥，12.B側(cè)系統(tǒng)單向閥，13.系統(tǒng)安全閥，14. A側(cè)平衡閥，15. B側(cè)平衡閥，16. A側(cè)執(zhí)行單向閥，17.B側(cè)執(zhí)行單向閥，18.執(zhí)行安全閥，19.定量馬達。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明進ー步說明。一種管片拼裝回轉(zhuǎn)運動位置速度復(fù)合控制液壓系統(tǒng)，其特征在于包括電動機1、速度控制變量泵2、位置控制變量泵3、補油定量泵4、A側(cè)兩位兩通電磁換向閥5、B側(cè)兩位兩通電磁換向閥6、油箱7、A側(cè)補油單向閥8、B側(cè)補油單向閥9、補油溢流閥10、A側(cè)系統(tǒng)單向閥11、B側(cè)系統(tǒng)單向閥12、系統(tǒng)安全閥13、A側(cè)平衡閥14、B側(cè)平衡閥15、A側(cè)執(zhí)行單向閥16、B側(cè)執(zhí)行單向閥17、執(zhí)行安全閥18、定量馬達19 ;電動機1、速度控制變量泵2、位置控制變量泵3和補油定量泵4級聯(lián)，速度控制變量泵2的2A油ロ與A側(cè)兩位兩通電磁換向閥5的5B油ロ相連，速度控制變量泵2的2B油ロ與B側(cè)兩位兩通電磁換向閥6的6A油ロ相連，位置控制變量泵3的3A油ロ與A側(cè)兩位兩通電磁換向閥5的5A油ロ相連，位置控制變量泵3的3B油ロ與B側(cè)兩位兩通電磁換向閥6的6B油ロ相連，A側(cè)兩位兩通電磁換向閥5的5P油ロ、A側(cè)補油單向閥8的出油ロ、A側(cè)系統(tǒng)單向閥11的進油ロ、A側(cè)平衡閥14的進油口和B側(cè)平衡閥15的控制油ロ相連，A側(cè)兩位兩通電磁換向閥5的5T油ロ與油箱7相連，B側(cè)兩位兩通電磁換向閥6的6P油ロ、B側(cè)補油單向閥9的出油ロ、B側(cè)系統(tǒng)單向閥12的進油ロ、B側(cè)平衡閥15的進油口和A側(cè)平衡閥14的控制油ロ相連，B側(cè)兩位兩通電磁換向閥6的6T油ロ與油箱7相連，A側(cè)補油單向閥8的進油ロ、B側(cè)補油單向閥9的進油ロ、補油定量泵4的出油口和補油溢流閥10的進油ロ相連，補油定量泵4的進油ロ與油箱7相連，補油溢流閥10的出油ロ油箱7相連，A側(cè)系統(tǒng)單向閥11的出油ロ、B側(cè)系統(tǒng)單向閥12的出油口和系統(tǒng)安全閥13的進油ロ相連，系統(tǒng)安全閥13的出油ロ與油箱7相連，A側(cè)平衡閥14的出油ロ、A側(cè)執(zhí)行單向閥16的進油口和定量馬達19的19A油ロ相連，B側(cè)平衡閥15的出油ロ、B側(cè)執(zhí)行單向閥17的進油口和定量馬達19的19B油ロ相連，A側(cè)執(zhí)行單向閥16的出油ロ、B側(cè)執(zhí)行單向閥17的出油口和執(zhí)行安全閥18的進油ロ相連，執(zhí)行安全閥18的出油ロ與油箱7相連。本發(fā)明的工作原理如下
電機I啟動，同時驅(qū)動速度控制變量泵2、位置控制變量泵3、補油定量泵4。大范圍速度控制位置控制變量泵3輸入排量信號為零；向速度控制變量泵2輸入正排量信號，速度控制變量泵2通過2B油ロ吸油，通過2A油ロ輸出高壓油，輸出的高壓油進入A側(cè)兩位兩通電磁換向閥5的5B油ロ，A側(cè)兩位兩通電磁換向閥5得電，高壓油由A側(cè)兩位兩通電磁換向閥5的5P油ロ流出，進入A側(cè)補油單向閥8的出油ロ、A側(cè)系統(tǒng)單向閥11的進油ロ、A側(cè)平衡閥14的進油ロ、B側(cè)平衡閥15的控制油ロ，部分高壓油從A側(cè)系統(tǒng)單向閥11的出油ロ流出，進入B側(cè)系統(tǒng)單向閥12的出油ロ與系統(tǒng)安全閥13的進油ロ，其余高壓油從A側(cè)平衡閥14的出油ロ流出，進入A側(cè)執(zhí)行單向閥16的進油ロ與定量馬達19的19A油ロ，定量馬達19在高壓油液作用下正轉(zhuǎn)，定量馬達19通過19B油ロ輸出低壓油，輸出的低壓油進入B側(cè)平衡閥15的出油ロ與B側(cè)執(zhí)行單向閥17的進油ロ，B側(cè)平衡閥15在控制油ロ的高壓油作用下處于節(jié)流機能位，低壓油從B側(cè)平衡閥15的進油ロ流出，補油定量泵4通過進油ロ從油箱7中吸油，并通過出油ロ輸出補充油液，輸出的補充油液流進A側(cè)補油單向閥8的進油ロ、B側(cè)補油單向閥9的進油ロ、補油溢流閥10的進油ロ，補充油液由B側(cè)補油單向閥9的出油ロ流出，并與B側(cè)平衡閥15的進油ロ流出的低壓油匯合，匯合后的低壓油進入B側(cè)兩位兩通電磁換向閥6的6P油ロ、B側(cè)系統(tǒng)單向閥12的進油ロ、A側(cè)平衡閥14的控制油ロ，兩位兩通電磁換向閥6得電，匯合后的低壓油由兩位兩通電磁換向閥6的6A油ロ流出，進入速度控制變量泵2的2B油ロ；向速度控制變量泵2輸入負排量信號，速度控制變量泵2通過2A油ロ吸油，通過2B油ロ輸出高壓油，輸出的高壓油進入B側(cè)兩位兩通電磁換向閥6的6A油ロ，B側(cè)兩位兩通電磁換向閥6得電，高壓油由B側(cè)兩位兩通電磁換向閥6的6P油ロ流出，進入B側(cè)補油單向閥9的出油ロ、B側(cè)系統(tǒng)單向閥12的進油ロ、B側(cè)平衡閥15的進油ロ、A側(cè)平衡閥14的控制油ロ，部分高壓油從B側(cè)系統(tǒng)單向閥12的出油ロ流出，進入A側(cè)系統(tǒng)單向閥11的出油ロ與系統(tǒng)安全閥13的進油ロ，其余高壓油從B側(cè)平衡閥15的出油ロ流出，進入B側(cè)執(zhí)行單向閥17的進油ロ與定量馬達19的19B油ロ，定量馬達19在高壓油液作用下反轉(zhuǎn)，定量馬達19通過19A油ロ輸出低壓油，輸出的低壓油進入A側(cè)平衡閥14的出油ロ與A側(cè)執(zhí)行單向閥16的進油ロ，A側(cè)平衡閥14在控制油ロ的高壓油作用下處于節(jié)流機能位，低壓油從A側(cè)平衡閥14的進油ロ流出，補油定量泵4通過進油ロ從油箱7中吸油，并通過出油ロ輸出補充油液，輸出的補充油液流進A側(cè)補油單向閥8的進油ロ、B側(cè)補油單向閥9的進油ロ、補油溢流閥10的進油ロ，補充油液由A側(cè)補油單向閥8的出油ロ流出，并與A側(cè)平衡閥14的進油ロ流出的低壓油匯合，匯合后的低壓油進入A側(cè)兩位兩通電磁換向閥5的5P油ロ、A側(cè)系統(tǒng)單向閥11的進油ロ、B側(cè)平衡閥15的控制油ロ，兩位兩通電磁換向閥5得電，匯合后的低壓油由兩位兩通電磁換向閥5的5B油ロ流出，進入速度控制變量泵2的2A油ロ。小范圍位置控制速度控制變量泵2輸入排量信號為零；向位置控制變量泵3輸入正排量信號，位置控制變量泵3通過3B油ロ吸油，通過3A油ロ輸出高壓油，輸出的高壓油進入A側(cè)兩位兩通電磁換向閥5的5A油ロ，A側(cè)兩位兩通電磁換向閥5失電，高壓油由A側(cè)兩位兩通電磁換向閥5的5P油ロ流出，進入A側(cè)補油單向閥8的出油ロ、A側(cè)系統(tǒng)單向閥11的進油ロ、A側(cè)平衡閥14的進油ロ、B側(cè)平衡閥15的控制油ロ，部分高壓油從A側(cè)系統(tǒng)單向閥11的出油ロ流出，進入B側(cè)系統(tǒng)單向閥12的出油ロ與系統(tǒng)安全閥13的進油ロ，其余高壓油從A側(cè)平衡閥14的出油ロ流出，進入A側(cè)執(zhí)行單向閥16的進油ロ與定量馬達19的19A油ロ，定量馬達19在高壓油液作用下正轉(zhuǎn)，定量馬達19通過19B油ロ輸出低壓油，輸出的低壓油進入B側(cè)平衡閥15的出油ロ與B側(cè)執(zhí)行單向閥17的進油ロ，B側(cè)平衡閥15在控制油ロ的高壓油作用下處于節(jié)流機能位，低壓油從B側(cè)平衡閥15的進油ロ流出，補油定量泵4通過進油ロ從油箱7中吸油，并通過出油ロ輸出補充油液，輸出的補充油液流進A側(cè)補油單向閥8的進油ロ、B側(cè)補油單向閥9的進油ロ、補油溢流閥10的進油ロ，補充油液由B側(cè)補油單向閥9的出油ロ流出，并與B側(cè)平衡閥15的進油ロ流出的低壓油匯合，匯合后的低壓油進入B側(cè)兩位兩通電磁換向閥6的6P油ロ、B側(cè)系統(tǒng)單向閥12的進油ロ、A側(cè)平衡閥14的控制油ロ，兩位兩通電磁換向閥6失電，匯合后的低壓油由兩位兩通電磁換向閥6的6B油ロ流出，進入速度控制變量泵3的3B油ロ；向位置控制變量泵3輸入負排量信號，位置控制變量泵3通過3A油ロ吸油，通過3B油ロ輸出高壓油，輸出的高壓油進入B側(cè)兩位兩通電磁換向閥6的6B油ロ，B側(cè)兩位兩通電磁換向閥6失電，高壓油由B側(cè)兩位兩通電磁換向閥6的6P油ロ流出，進入B側(cè)補油單向閥9的出油ロ、B側(cè)系統(tǒng)單向閥12的進油ロ、B側(cè)平衡閥15的進油ロ、A側(cè)平衡閥14的控制油ロ，部分高壓油從B側(cè)系統(tǒng)單向閥12的出油ロ流出，進入A側(cè)系統(tǒng)單向閥11的出油ロ與系統(tǒng)安全閥13的進油ロ，其余高壓油從B側(cè)平衡閥15的出油ロ流出，進入B側(cè)執(zhí)行單向閥17的進油ロ與定量馬達19的19B油ロ，定量馬達19在高壓油液作用下反轉(zhuǎn)，定量馬達19通過19A油ロ輸出低壓油，輸出的低壓油進入A側(cè)平衡閥14的出油ロ與A側(cè)執(zhí)行單向閥16的進油ロ，A側(cè)平衡閥14在控制油ロ的高壓油作用下處于節(jié)流機能位，低壓油從A側(cè)平衡閥14的進油ロ流出，補油定量泵4通過進油ロ從油箱7中吸油，并通過出油ロ輸出補充油液，輸出的補充油液流進A側(cè)補油單向閥8的進油ロ、B側(cè)補油單向閥9的進油ロ、補油溢流閥10的進油ロ，補充油液由A側(cè)補油單向閥8的出油ロ流出，并與A側(cè)平衡閥14的進油ロ流出的低壓油匯合，匯合后的低壓油進入A側(cè)兩位兩通電磁換向閥5的5P油ロ、A側(cè)系統(tǒng)單向閥11的進油ロ、B側(cè)平衡閥15的控制油ロ，兩位兩通電磁換向閥5失電，匯合后的低壓油由兩位兩通電磁換向閥5的5A油ロ流出，進入速度控制變量泵3的3A油ロ。通過調(diào)節(jié)補油溢流閥10，可以對系統(tǒng)的補油壓カ進行調(diào)節(jié)；通過調(diào)節(jié)系統(tǒng)安全閥13，可以對系統(tǒng)的最高工作壓カ進行設(shè)定；通過調(diào)節(jié)執(zhí)行安全閥18，可以對執(zhí)行機構(gòu)的最高工作壓カ進行設(shè)定。
權(quán)利要求
1.一種管片拼裝回轉(zhuǎn)運動位置速度復(fù)合控制液壓系統(tǒng)，其特征在于包括電動機(I)、速度控制變量泵(2)、位置控制變量泵(3)、補油定量泵(4)、A側(cè)兩位兩通電磁換向閥(5)、B側(cè)兩位兩通電磁換向閥(6)、油箱(7)、A側(cè)補油單向閥(8)、B側(cè)補油單向閥(9)、補油溢流閥(10)4側(cè)系統(tǒng)單向閥(11)、8側(cè)系統(tǒng)單向閥(12)、系統(tǒng)安全閥(13)4側(cè)平衡閥(14)、8側(cè)平衡閥(15)、A側(cè)執(zhí)行單向閥(16)、B側(cè)執(zhí)行單向閥(17)、執(zhí)行安全閥(18)、定量馬達(19)；電動機(I )、速度控制變量泵(2)、位置控制變量泵(3)和補油定量泵(4)級聯(lián)，速度控制變量泵(2 )的2A油口與A側(cè)兩位兩通電磁換向閥(5 )的5B油口相連，速度控制變量泵(2 )的2B油口與B側(cè)兩位兩通電磁換向閥(6)的6A油口相連，位置控制變量泵(3)的3A油口與A側(cè)兩位兩通電磁換向閥(5 )的5A油口相連，位置控制變量泵(3 )的3B油口與B側(cè)兩位兩通電磁換向閥(6)的6B油口相連，A側(cè)兩位兩通電磁換向閥(5)的5P油口、A側(cè)補油單向閥(8)的出油口、A側(cè)系統(tǒng)單向閥(11)的進油口、A側(cè)平衡閥(14)的進油口和B側(cè)平衡閥(15 )的控制油口相連，A側(cè)兩位兩通電磁換向閥(5 )的5T油口與油箱(7 )相連，B側(cè)兩位兩通電磁換向閥(6)的6P油口、B側(cè)補油單向閥(9)的出油口、B側(cè)系統(tǒng)單向閥(12)的進油口、B側(cè)平衡閥(15)的進油口和A側(cè)平衡閥(14)的控制油口相連，B側(cè)兩位兩通電磁換向閥(6)的6T油口與油箱(7)相連，A側(cè)補油單向閥(8)的進油口、B側(cè)補油單向閥(9)的進油口、補油定量泵(4)的出油口和補油溢流閥(10)的進油口相連，補油定量泵(4)的進油口與油箱(7 )相連，補油溢流閥(10 )的出油口油箱(7 )相連，A側(cè)系統(tǒng)單向閥(11)的出油口、B側(cè)系統(tǒng)單向閥(12)的出油口和系統(tǒng)安全閥(13)的進油口相連，系統(tǒng)安全閥(13)的出油口與油箱(7)相連，A側(cè)平衡閥(14)的出油口、A側(cè)執(zhí)行單向閥(16)的進油口和定量馬達(19)的19A油口相連，B側(cè)平衡閥(15)的出油口、B側(cè)執(zhí)行單向閥(17)的進油口和定量馬達(19)的19B油口相連，A側(cè)執(zhí)行單向閥(16)的出油口、B側(cè)執(zhí)行單向閥(17)的出油口和執(zhí)行安全閥(18)的進油口相連，執(zhí)行安全閥(18)的出油口與油箱(7)相連。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種管片拼裝回轉(zhuǎn)運動位置速度復(fù)合控制液壓系統(tǒng)。它是由電動機、速度控制變量泵、位置控制變量泵、補油定量泵、兩個兩位兩通電磁換向閥、油箱、兩個補油單向閥、補油溢流閥、兩個系統(tǒng)單向閥、系統(tǒng)安全閥、兩個平衡閥、兩個執(zhí)行單向閥、執(zhí)行安全閥、定量馬達組成的閉式回路。本發(fā)明可以方便的實現(xiàn)位置控制模式與速度控制模式的切換，在速度控制模式下可以實現(xiàn)管片的大行程快速搬運，在位置控制模式下可以實現(xiàn)管片的精確定位，且該系統(tǒng)采用泵控模式，避免了閥控損失，具有很好的節(jié)能效果。
文檔編號F15B11/02GK103032392SQ20121057355
公開日2013年4月10日 申請日期2012年12月26日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月26日
發(fā)明者龔國芳, 楊旭, 王林濤, 楊華勇, 侯典清, 廖湘平 申請人:浙江大學(xué)