[实用新型]一种双模式切换的TBM推进液压系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及TBM推进液压系统，尤其涉及实现四个液压缸共同控制与分组控制的一种双模式切换TBM推进液压系统。

背景技术

硬岩隧道掘进机（Tunnel Boring Machine，简称TBM）。TBM采用机械式破岩，通过推进系统使刀盘压紧岩石，刀盘在变频电机或液压马达的驱动下旋转，岩石在刀盘上的刀具挤压作用下破碎，从而使隧道一次成型。TBM是集隧道施工的开挖、出碴、通风除尘、敷设隧道轨线以及风水电延伸于一体，具有快速、优质、安全、环保等施工特点,实现长大隧道施工的工厂化作业的大型机械装备。

开敞式TBM广泛用于硬岩地质条件，其中水平支撑的TBM更具代表性，应用也更加广泛。TBM推进系统主要在刀盘破岩过程中提供推力，在刀盘后退时提供拉力，在换步过程中实现推进缸快速收回。

目前的TBM推进系统，由四个液压缸一起提供推力，且四个液压缸并联共同控制，因此四个推进液压缸出力相同，在实际施工中，尤其在弯道处由于四个液压缸出力相同，使得合力不沿主梁方向，容易发生十字销轴损坏，鞍架与主梁间的轨道损坏严重，主梁焊缝断裂，所开挖的隧道偏离预定曲线，液压推进系统内部产生气穴以及局部超高压等危害液压元件的一系列不利现象。因此，目前的TBM推进系统降低了TBM整机的使用寿命和隧道的开挖精度。

实用新型内容

为克服现有的TBM施工过程中，尤其在曲线隧道开挖过程中的隧道偏离预定曲线，以及TBM机械构件易损伤，推进系统中液压元件易损坏等问题，同时兼顾四个液压缸并联，控制简单，且在直线隧道开挖过程中精度更高的优点，本实用新型的目的在于提供一种双模式切换的TBM推进液压系统。

本实用新型解决技术问题所采用的技术方案是：

本实用新型包括油源，两个结构相同的推进模块和实现模式切换的两位四通电磁换向阀；

每个推进模块包括：比例减压阀、比例节流阀、三位四通电磁换向阀、两个并联的推进油缸、压力表、压力传感器和溢流阀；比例减压阀的进油口与油源中的第二单向阀出油口相连，比例减压阀的出油口与比例节流阀的的进油口相连，比例节流阀的出油口与三位四通电磁换向阀的进油口P9连通，三位四通电磁换向阀的回油口T9与油箱接通，三位四通电磁换向阀第一工作油口A9与两个并联的推进油缸有杆腔接通，第二工作油口B9与两个并联的推进油缸的无杆腔接通，压力表，压力传感器均与推进油缸的无杆腔接通，溢流阀的进油口与推进油缸的无杆腔接通，溢流阀的出油口与油箱接通；

两位四通电磁换向阀与两个结构相同的推进模块的连接关系为：一侧并联的推进油缸的无杆腔与两位四通电磁换向阀的进油口P13接通，两位四通电磁换向阀的第一工作油口A13与另一侧并联的推进油缸的无杆腔接通，一侧并联的推进油缸的有杆腔与两位四通换向阀的回油口T13接通，两位四通换向阀的第二工作油口B13与另一侧并联的推进油缸的有杆腔接通。

所述油源包括：电动机、弹性联轴器、变量泵、过滤器、第一单向阀、第二单向阀、安全阀和油箱；电动机通过弹性联轴器与变量泵固连，变量泵的进油口与油箱相连，变量泵的出油口与过滤器的进油口相连，第一单向阀跨接在过滤器的进油口与过滤器的出油口之间，第二单向阀的进油口与过滤器的出油口接通，第二单向阀的出油口与安全阀的进油口相连，安全阀的出油口与油箱相连。

本实用新型与背景技术相比，具有的有益效果是：

1）双模式中的四个推进缸共同控制方式，在直线隧洞开挖工况时控制容易，解决了长时间分组控制带来的控制复杂问题，四个油缸出力大小相等，严格地保证了合力沿主梁方向，消除了单独控制带来的偏离预定轨迹的误差。

2）双模式中的左右模块分组控制方式，大幅度降低了TBM在隧洞弯道处，以及调向时的内力，使合力沿主梁方向，解决了油缸推进力不平衡带来的TBM机构件和液压元件的损伤问题以及隧道偏离预定曲线的问题。

附图说明

图1是双模式切换的TBM推进液压系统结构示意图。

图中：1.电动机，2.弹性联轴器，3.变量泵，4.过滤器，5.第一单向阀，6.第二单向阀，7.比例减压阀，8.比例节流阀，9.三位四通电磁换向阀，10.推进油缸，11.压力表，12.压力传感器，13.二位四通电磁换向阀，14.溢流阀，15.安全阀，16.油箱。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

如图1所示，本实用新型包括油源，两个结构相同的推进模块和实现模式切换的两位四通电磁换向阀13；