[发明专利]推进进油口侧安装蓄能器的节能盾构液压推进系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种液压节能盾构液压推进系统，尤其是涉及一种推进进油口侧安装蓄能器的节能盾构液压推进系统。

背景技术

盾构广泛应用在城市地铁的施工建设。盾构的液压推进系统是其重要组成部分之一，起着提供掘进推力、控制土压平衡、控制掘进轨迹实现转弯和纠偏等作用。由于盾构掘进速度慢，液压推进系统对于液压泵的流量需求并不大，现有的技术通常是以一个液压变量泵提供推进动力来满足所有推进液压缸的需求。

根据掘进的操作需求以及简化系统的复杂性，盾构的推进液压缸通常会分成4个推进区，分别是上区、左区、下区、右区。而每个区的推进压力设定是不尽相同的。由于土压的随着深度而压力渐增的分布，而且还需平衡盾构重力产生的下倾扭矩，通常盾构下区的推进缸，不仅数量比其他区多，而且推进压力也比其他区要高。在盾构进行右转弯掘进的时候，左区的推进压力就会设定得比右区压力要高。由于4个区都是由一个液压泵进行供油，所以液压泵的输出压力，是由4个推进区中所需的最高压力来决定的，而推进压力比液压泵输出压力低的其他推进区，则需要通过节流降压来实现压力的控制。现有产品有两种主流方法来解决：第一，使用安置在比例溢流阀上游的比例调速阀作为压力补偿器来实现节流降压，第二，通过三通比例减压阀或先导比例减压阀实现节流降压。以上两种方法，都是通过液压阀内部的压力补偿器的补偿功能实现节流降压的。

上述方法，尽管实现了推进压力的分区控制，却有一部分能量因为节流降压的作用而转化成热能耗散掉。在中、大功率的液压系统里面，节能是一个很值得关注的话题。

发明内容

为了克服现有盾构液压推进系统在节能方面的不足，本发明的目的在于提供一种推进进油口侧安装蓄能器的节能盾构液压推进系统。

为了达到上述目的，本发明采用的技术方案是：

本发明包括电动机控制的变量泵、比例溢流阀和单向阀组成的液压泵源；单向阀的出油口接压力管道P，回油管道T接油箱，在压力管道P与回油管道T间依次并联有上、下、左、右四个相同的液压推进区组成节能盾构液压推进系统，其中上液压推进区包括：电磁换向阀、两个电磁开关阀、蓄能器、比例节流阀、比例溢流阀和推进液压缸；电磁换向阀的进油口P口接压力管道P，电磁换向阀的第一工作油口A口接第一电磁开关阀的进油口P口与比例节流阀的第一工作油口A口，电磁换向阀的第二工作油口B口接多个液压缸的有杆腔油口及第二电磁开关阀的进油口P口，第二电磁开关阀的出油口A口接回油管道T，电磁换向阀的T口接回油管道T，第一电磁开关阀的工作油口A口与蓄能器的液压油口连接，比例节流阀的第二工作油口B口与比例溢流阀的进油口以及所述多个液压缸的无杆腔连接，比例溢流阀的出油口接回油管道T管；所述上、左、右、下四个分区推进油缸的个数比为3:4:4:5，且每个分区中各个液压缸的有杆腔和无杆腔分别通过液压管道连接在一起。

本发明具有的有益效果是：

采用恒压变量泵在某时刻只向一个推进区进行供油，同时对该区的蓄能器进行充压，其他推进区使用自身蓄能器进行供油的分时段轮流充压工作原理，使恒压变量泵与蓄能器的压力仅比各自所带负载所需的压力高出一个很小的值，实现了所有推进区的供油压力都分别与各自的负载实现负载敏感，大大降低了现有系统的节流降压的能量损失。

附图说明

图1是本发明的结构原理示意图。

图中：1、电动机，2、恒压变量泵，3、比例溢流阀，4、单向阀，5.1、电磁换向阀，5.2、电磁换向阀，6.1、电磁开关阀，6.2、电磁开关阀，7.1、蓄能器，7.2、蓄能器，8.1、比例节流阀，8.2、比例节流阀，9.1、比例溢流阀，9.2、比例溢流阀，10.1、液压缸，10.2、液压缸，11.1、电磁开关阀，11.2、电磁开关阀。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

如附图所示，本发明包括电动机1控制的变量泵2、比例溢流阀3和单向阀4组成的液压泵源；压力管道P接单向阀4的出油口，回油管道T接油箱，在压力管道P与回油管道T间依次并联有上、下、左、右四个相同的液压推进区组成节能盾构液压推进系统。