[发明专利]一种掘进机推进系统及其控制方法

说明书

本发明公开了一种掘进机推进系统及其控制方法，解决了掘进机V型推进系统控制复杂的技术问题。本发明包括推进泵源，推进泵源通过控制阀组连接推进油缸，所述控制阀组包括推进控制阀组、纠滚控制阀组、定值纠滚阀组，所述推进油缸成对设置，每对推进油缸包括相邻的奇数缸和偶数缸，成对的推进油缸通过各自的推进控制阀组与推进泵源和回油端相连、通过纠滚控制阀组与推进泵源，所述定值纠滚阀组设置在回油端上。本发明的控制方法包括速度控制模式、压力控制模式、低压换步模式、独立旁通纠滚控制模式、定值纠滚模式。

技术领域

本发明涉及掘进机推进技术领域，特别是指一种掘进机推进系统及其控制方法。

背景技术

自21世纪以来，城市进程速度越来越快，地铁建设、隧道施工等项目越来越多。作为隧道建设开路先锋的掘进机越来越受到施工方的重视，且使用频率越来越高。在掘进机正常施工过程中，整机的最小转弯半径受限于整机结构设计。刀盘转动产生的扭矩通常是由掘进机主机中布置的扭矩臂或扭矩梁传递至撑靴，最终传递到洞臂上。V型推进系统是新型掘进机的一种新型推进系统，例如申请公布日为2020.08.11、申请公布号为CN111520153A的专利所公开的一种掘进机及施工方法，该种掘进机取消了传统掘进机的扭矩臂或扭矩梁，采用成对布置为V形的奇数油缸和偶数油缸作为推进油缸连接在前盾和支撑盾之间，通过调整奇、偶数油缸的推力差，为掘进机正常推进提供反扭矩，以此来实现整机的小转弯半径。上述专利只提供了推进油缸的装配结构，并未公开推进油缸的液压控制系统。而上述专利需要依靠推进油缸来实现推进、转弯、纠滚等等施工模式，实现上述所述模式的液压控制系统十分复杂，因此，亟需设计一种液压控制系统来实现V型推进系统各种施工模式。

发明内容

针对上述背景技术中的不足，本发明提出一种掘进机推进系统及其控制方法，解决了掘进机V型推进系统控制复杂的技术问题。

本发明的技术方案是这样实现的：一种掘进机推进系统，包括推进泵源，推进泵源通过控制阀组连接推进油缸，所述控制阀组包括推进控制阀组、纠滚控制阀组、定值纠滚阀组，所述推进油缸成对设置，每对推进油缸包括相邻的奇数缸和偶数缸，成对的推进油缸通过各自的推进控制阀组与推进泵源和回油端相连、通过纠滚控制阀组与推进泵源相连，所述定值纠滚阀组设置在回油端上。

所述推进控制阀组包括分别连接在推进泵源与奇数缸之间、推进泵源与偶数缸之间的推进比例调速阀、电磁换向阀、平衡阀，推进比例调速阀与奇数缸之间、与偶数缸之间的油路上均设置有与推进泵源和回油端相连的比例减压阀，比例减压阀与推进油缸之间设置有单向阀，电磁换向阀与奇数缸的有杆腔之间的油路、与偶数缸的有杆腔之间的油路上均设置有与回油端相连的有杆腔溢流阀，电磁换向阀与奇数缸的无杆腔之间的油路、与偶数缸的无杆腔之间的油路均设置有与回油端相连的无杆腔溢流阀。

所述纠滚控制阀组包括连接在推进泵源与推进油缸的无杆腔之间的纠滚油路，纠滚油路上设置有电磁球阀和纠滚比例调速阀，纠滚比例调速阀与奇数缸的无杆腔之间设置有奇数缸纠滚开关阀、与偶数缸的无杆腔之间设置有偶数缸纠滚开关阀。

所述推进控制阀组上设置有推进油源油路和回油油路，所述推进比例调速阀通过推进油源油路与推进泵源相连，所述比例减压阀通过推进油源油路与推进泵源相连、通过回油油路与回油端相连，无杆腔溢流阀和有杆腔溢流阀均通过回油油路与回油端相连。

所述定值纠滚阀组包括与推进油缸的无杆腔相连的调速阀，与奇数缸相连的调速阀通过奇数缸旁通回油油路与回油端相连，与偶数缸相连的调速阀通过偶数缸旁通回油油路与回油端相连，奇数缸旁通回油油路上设置有奇数缸旁通回油单向阀，偶数缸旁通回油油路上设置有偶数缸旁通回油单向阀。

所述推进泵源包括变量泵，变量泵连接有电比例远程压力控制模块，电比例远程压力控制模块连接有比例溢流阀和压力传感器，比例溢流阀和压力传感器与PLC相连。

所述推进油缸为单缸为单缸或双缸一组或三缸一组。