[发明专利]一种采用同轴马达的节能型盾构推进液压系统

说明书

技术领域

本发明属于液压系统技术领域，涉及一种流体压力执行机构，具体涉及一种采用同轴马达的节能型盾构推进液压系统。

背景技术

盾构是一种专用于地下隧道工程施工的现代化高科技掘进装备。推进系统是盾构的重要组成部分，通常由沿盾构周向分布的一定数量液压缸的协调顶伸动作来完成推进任务。推进系统的性能不仅直接关系到盾构掘进姿态控制，而且对地表变形也产生极大的影响。因此，推进液压系统速度及同步性控制是盾构施工过程中的关键技术问题之一。

盾构推进是一种典型的大功率、大负载工况。推进系统的装机功率很大，能耗很高。为了简化控制系统，通常将沿盾构周向分布的众多液压缸实施分区，采用液压阀实现控制目标。在采用分区阀控的液压系统中，高压油在流经各控制阀时会产生很大的能量损失，导致系统发热、效率降低，不仅造成能量浪费、影响设备寿命，而且恶化了施工环境。因此如何在确保盾构正确高效推进的前提下实现推进液压系统的节能控制是盾构掘进面临的另一个关键技术问题。

发明内容

本发明的目的在于克服背景技术中盾构推进过程中存在的问题兼顾满足盾构施工的要求，提供一种采用同轴马达的节能型盾构推进液压系统，该系统既可以实现各分区推进液压缸之间的同步控制，又可以大幅降低了能量损失，同时也增加了推进系统协调控制的灵活性。

为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：包括系统主油路、回油管变量马达组以及若干结构相同的分区推进系统；系统主油路通过三位四通换向阀与变量马达组的进油口以及回油管相连，变量马达组以及回油管的出油口分别连接到相对应的分区推进系统上，各分区推进系统内部的液压回路相互独立；变量马达组由若干个规格相同的变量马达将输出轴刚性连接而成。

所述的系统主油路连接到三位四通换向阀的进油口上；三位四通换向阀的第一出油口分别与各个变量马达的进油口连接，第二出油口与回油管连接，回油口上连接有单向阀，且回油口连接到单向阀的进油口上；单向阀的出油口连接油箱；各个变量马达的出油口分别与相对应的分区推进系统相连。

所述每个分区推进系统均包括液压缸、安全阀、三位五通换向阀以及油箱；各个变量马达的出油口分别与各分区推进系统的三位五通换向阀的进油口相连；三位五通换向阀的出油口分别与液压缸的无杆腔和安全阀的进油口相连；三位五通换向阀的出油口与液压缸的有杆腔相连，三位五通换向阀的回油口与回油管连接；回油口以及安全阀的出油口均连接到油箱上。

所述的推进系统设置有四个分区，并且设置四个变量马达；第一变量马达、第二变量马达、第三变量马达以及第四变量马达分别为四个分区推进系统的液压缸供油。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

本发明将多台规格相同的马达输出轴刚性连接组成同步马达向推进系统各分区液压缸供油，可以大幅降低多执行器分区同步控制的复杂性。同时，由于各马达与推进系统的油路相对独立，使得推进系统各区既可独立控制，又能协调控制，增加了系统的灵活性。最后，各区采用容积调速元件调节流量之后，来自主油路的液压油可以无损地传递到各区推进液压缸中，系统节能效果非常明显，特别是在大型掘进设备中优势更加突出。

附图说明

图1是本发明系统的单区原理图。

其中：1为油箱；2为单向阀；3为三位四通换向阀；4.1为第一变量马达；4.2为第二变量马达；4.3为第三变量马；4.4为第四变量马达；5为回油管；6为三位五通换向阀；7为安全阀；8为液压缸。

具体实施方式

下面结合附图1和实施例对本发明作进一步说明。