[实用新型]模拟盾构机试验控制系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种模拟盾构机试验控制系统。

背景技术

鉴于隧道施工对于盾构掘进装备和施工安全的特殊要求及施工环境的特殊性，无法通过实际施工进行盾构关键技术的研究，因此模拟试验是研究和掌握掘进机关键技术的重要手段。

我国模拟盾构平台相比于国外起步较晚，从总体上讲我国掘进装备关键技术与国际先进水平存在阶段性差距。主要表现在有：1、规模较小、模拟掘进机简化过多，模拟盾构掘进环境与实际掘进环境有较大的差异；2、现有的模拟试验多偏重于在盾构掘进过程中以及隧道形成后的土体变形、应力变化特性的研究，对掘进装备本身的机械和控制特性研究较少；3、目前大多模拟盾构设备已经设定好固定的控制系统，在教学环节中缺乏对控制系统的二次开发功能。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供模拟盾构机试验控制系统，能够增加模拟试验的真实性和完整性，并且降低了系统的复杂性和成本。

一种模拟盾构机试验控制系统，包括刀盘控制装置、推进部控制装置、螺旋输送机控制装置，以及与上述各装置连接的液压控制单元和电控单元，其特别之处在于：

其中液压控制单元包括液压泵机构，该液压泵机构的进油口和出油口分别与螺旋输送机控制电磁阀连通，而该螺旋输送机控制电磁阀还与螺旋输送机控制装置连通，从而驱动螺旋输送机；

该液压泵机构的进油口和出油口还分别与刀盘控制电磁阀连通，而该刀盘控制电磁阀还与刀盘控制装置连通，从而驱动刀盘；

该液压泵机构的进油口和出油口还分别与推进控制电磁阀连通，而该推进控制电磁阀还与推进部控制装置连通，从而驱动推进部；

其中电控单元包括控制器，该控制器分别与前述的螺旋输送机控制电磁阀、刀盘控制电磁阀和推进控制电磁阀电连接，而该控制器还与人机界面电连接。

其中刀盘控制装置采用双向液压马达，推进部控制装置采用推进液压缸，螺旋输送机控制装置采用单向液压马达。

其中液压泵机构包括相串联的定量液压泵和滤油器，并且该定量液压泵和滤油器串联后的两端还通过一溢流阀连通，另外该定量液压泵还与控制器电连接。

其中溢流阀采用电磁溢流阀，并且该电磁溢流阀与所述的控制器电连接。

其中溢流阀还与压力表连通。

其中在液压泵机构分别与螺旋输送机控制电磁阀、刀盘控制电磁阀、推进控制电磁阀之间均安装有调速阀，所有调速阀均采用电动调速阀并且所有电动调速阀均分别与控制器电连接。

其中在液压泵机构与推进控制电磁阀之间的调速阀两端还并联有推进控制电磁换向阀，该推进控制电磁换向阀还与所述的控制器电连接。

其中螺旋输送机控制电磁阀采用二位三通电磁换向阀，刀盘控制电磁阀采用三位四通电磁换向阀，推进控制电磁阀采用电液比例伺服阀。

其中控制器还分别与温度传感器、压力传感器、速度传感器、扭矩传感器和油压传感器连接。

其中控制器还与上位机电连接，该上位机与打印机电连接。

经过试用证明，本实用新型采用大型地质环境模拟系统，使用时可以安装配备实际盾构掘进所涉及的各种系统和设备，增加了模拟试验的真实性和完整性；真实再现了盾构掘进环境。采用可编程序控制系统、数据采集系统、组态监控系统等，在实现实际盾构测控基本功能要求的基础上增加了相关的综合模拟试验平台和单元技术试验台。既能够满足基本的盾构机基本元部件拆装教学实训，也能够实现盾构机电控系统二次开发功能。

附图说明

附图1为本实用新型中液压控制单元的原理图；

附图2为本实用新型中控制器主要工作流程的控制流程图。

具体实施方式

如图1所示，首先为了描述方便，定义其中定量液压泵3中包含第一电磁铁1YA，推进控制电磁换向阀6中包含第二电磁铁2YA，电液比例伺服阀9中包含第三电磁铁3YA和第四电磁铁4YA，三位四通电磁换向阀10中包含第五电磁铁5YA和第六电磁铁6YA，二位三通电磁换向阀11中包含第七电磁铁7YA。

如图1所示，本实用新型是一种模拟盾构机试验控制系统，包括刀盘控制装置、推进部控制装置、螺旋输送机控制装置，以及与上述各装置连接的液压控制单元和电控单元。