[发明专利]并联控制的TBM撑靴液压系统

说明书

本发明公开了一种并联控制的TBM撑靴液压系统。它包括三位四通电液比例伺服阀、三位四通开关阀、两个液控单向阀、两个溢流阀、两位三通开关阀、两个压力传感器、两个撑靴油缸。本发明通过三位四通电液比例伺服阀和三位四通开关阀并联控制撑靴油缸，实现了撑靴油缸的快进快退、压力的精确控制和实时控制。采用并联控制的TBM撑靴液压系统能够适应不同的地质环境，提高TBM掘进的施工效率。

技术领域

本发明涉及一种流体压力执行机构，尤其涉及一种并联控制的TBM撑靴液压系统。

背景技术

硬岩隧道掘进机(Tunnel Boring Machine，简称TBM)，是集隧道开挖、支护、出渣、通风、排水等功能于一体的大型工程机械装备。TBM掘进时，由撑靴系统支撑洞壁为推进系统提供支反力，主机前部刀盘由刀盘驱动系统驱动旋转，并由推进系统给刀盘提供推进力，刀盘不断旋转前进，隧道由此开挖成形。TBM掘进速度快、安全性好、稳定性高，可以运用在较为复杂的工况下。

目前已有的TBM撑靴液压系统多通过单个开关阀或者减压阀控制撑靴油缸，无法同时实现撑靴油缸快进快退与压力的实时精确控制。授权公告号CN 104373398 B的中国发明专利中提到一种推力和支撑力实时耦合调控的TBM推进支撑液压系统，其采用了一般液压系统不具有的高压小流量油源和低压大流量油源并联控制，并且其采用减压阀控制撑靴油缸的方法无法实现撑靴油缸撑紧时压力的实时精确控制。

发明内容

本发明的目的在于提供一种并联控制的TBM撑靴液压系统，采用一般液压系统通用的主油路供油和控制油路供油两个油源，实现不同工况下撑靴油缸的快进快退，压力的实时精确控制，提高TBM的工作效率和安全性。

为实现上述目的，本发明所采取的技术方案是：一种并联控制的TBM撑靴液压系统，包括：三位四通电液比例伺服阀、三位四通开关阀、两位三通开关阀、第一液控单向阀、第二液控单向阀、第一溢流阀、第二溢流阀、第一压力传感器、第二压力传感器、第一撑靴油缸、第二撑靴油缸；三位四通电液比例伺服阀的P1口与主油路供油口连通，三位四通电液比例伺服阀的T1口与主油路回油口连通，三位四通电液比例伺服阀的A1口与第一液控单向阀的A4口、三位四通开关阀的A2口分别连通，三位四通电液比例伺服阀的B1口与第二液控单向阀的A5口、三位四通开关阀的B2口分别连通；三位四通开关阀的P2口与主油路供油口连通，三位四通开关阀的T2口与主油路回油口连通；两位三通开关阀的P3口与控制油路供油口连通，两位三通开关阀的T3口与主油路回油口连通，两位三通开关阀的A3口与第一液控单向阀的X4口、第二液控单向阀的X5口分别连通；第一液控单向阀的B4口与第一溢流阀的P6口、第一压力传感器、第一撑靴油缸无杆腔、第二撑靴油缸无杆腔分别连通；第二液控单向阀的B5口与第二溢流阀的P7口、第二压力传感器、第一撑靴油缸有杆腔、第二撑靴油缸有杆腔分别连通；第一溢流阀的T6口与主油路回油口连通；第二溢流阀的T7口与主油路回油口连通。

本发明具有的有益效果是:

1)采用三位四通开关阀控制撑靴油缸，可以实现撑靴油缸的快速前进、退回，提高了TBM的工作效率；

2)采用三位四通电液比例伺服阀控制撑靴油缸，可以实现撑靴油缸压力的实时精确控制，提高了TBM的工作效率和对不同的地质环境的适应性；

3)采用一般液压系统通用的主油路供油和控制油路供油两个油源，减少了前期设计建造和后期维护的成本；

4)采用溢流阀和液控单向阀，可以限制撑靴油缸工作中的最高压力，并在撑靴油缸撑紧时维持工作压力，提高了TBM工作中的安全性。

附图说明

图1是本发明中并联控制的TBM撑靴液压系统原理图。

图中，1.三位四通电液比例伺服阀，2.三位四通开关阀，3.两位三通开关阀，4、5分别表示液控单向阀，6、7分别表示溢流阀，8、9分别表示压力传感器，10、11分别表示撑靴油缸。