[发明专利]一种TBM节能型衬砌系统

说明书

本发明公开了一种TBM节能型衬砌系统，包括大臂系统、托泵系统、环形轨道系统、与拖车主体相连接的臂架泵站、电气控制柜；大臂系统安装在环形轨道系统的上方，环形轨道系统与拖车主体相连接，托泵系统安装在拖车主体上且位于环形轨道系统的一侧，电气控制柜安装在拖车主体上且与大臂系统、托泵系统、环形轨道系统、臂架泵站相连接。本发明具有智能调节性、非线性、自适应的时变特点，调节智能灵活，实时感应准确，有效降低了衬砌系统能耗和混凝土损耗，减小了输送管路堵塞概率，提高工作效率，具有较高的实用性和市场价值。

技术领域

本发明涉及全断面岩石隧道掘进机设计与施工技术领域，具体涉及一种TBM节能型衬砌系统。

背景技术

全断面岩石隧道掘进机简称TBM，随着人力成本的逐渐增加，山岭隧道的钻爆法施工也逐渐被凿山巨龙—TBM机械化施工代替，TBM施工的重要工序隧道衬砌系统也越来越受到重视，隧道衬砌是TBM刀盘掘进后的关键工序。隧道衬砌系统包括混喷系统、液压控制系统、电气控制系统。混喷以前主要是人工喷浆，不仅不节能，而且反弹高，混凝土损耗大，又不好收集，造成施工现场喷浆环境差、环保性差，粉尘污染严重；没有采用机械式执行机构，灵活度和精确度较低，不易控制和监控；此外现有的TBM的衬砌系统一直处于高压待机和节流工作的高耗能状态，输送管路长易出现堵塞，故障率高。

发明内容

针对上述背景技术的不足，本发明提供了一种TBM节能型衬砌系统，用以解决现有技术中TBM不节能，耗能大，混凝土损耗大，灵活度和精确度较低，不易控制和监控，输送管路易堵塞的技术问题。

本发明的技术方案是：一种TBM节能型衬砌系统，包括大臂系统、托泵系统、环形轨道系统、与拖车主体相连接的臂架泵站、电气控制柜；大臂系统安装在环形轨道系统的上方，环形轨道系统与拖车主体相连接，托泵系统安装在拖车主体上且位于环形轨道系统的一侧，电气控制柜安装在拖车主体上且与大臂系统、托泵系统、环形轨道系统、臂架泵站相连接；大臂系统包括大臂、伸缩油缸，伸缩油缸与大臂相连接，大臂上设有240°摆动马达、60°摆动马达和刷动马达；托泵系统包括托泵支架、摆缸泵、主油缸泵、摆缸、控制泵、主油缸，托泵支架与拖车主体相连接，摆缸泵安装在托泵支架上且与摆缸相连接，主油缸泵安装在托泵支架上且与主油缸相连接，托泵支架上设有托泵油箱和主控制阀组，托泵油箱分别与摆缸泵、控制泵、主油缸泵相连接，主控制阀组分别与摆缸泵、控制泵、主油缸泵相连接；环形轨道系统包括环形轨道、环轨马达、平移油缸，环形轨道通过平移油缸与拖车主体相连接，环轨马达安装在环形轨道上且与大臂相连接。

所述臂架泵站包括臂架支座、臂架控制阀组，臂架支座安装在拖车主体上，臂架支座上设有臂架油箱和臂架泵，臂架油箱与臂架泵相连接，臂架控制阀组安装在臂架支座上且分别与环轨马达、平移油缸、240°摆动马达、60°摆动马达和刷动马达相连接。

所述臂架控制阀组与臂架泵之间连接有LS反馈管路。

所述电气控制柜包括柜体和主控制器，柜体安装在拖车主体上，主控制器安装在柜体内。

所述主油缸泵的出口设有压力传感器。

主控制器分别与压力传感器、LS反馈管路相连接。

工作原理为：电气控制柜控制托泵系统的主控制阀组，主控制阀组协调控制主油缸和摆缸进行泵送混凝土，与此同时，电气控制柜同时控制大臂系统的大臂沿环形导轨运动和环形轨道做前后移动；此时托泵系统泵送出的混凝土可以顺着环形轨道和大臂到达喷嘴,和速凝剂充分混合后在低压空气的作用下喷出,进行TBM施工后隧道的加固衬砌工作；工作过程中电气控制柜根据LS反馈管路的反馈，实时自适应的调节臂架泵总成压力和流量与工况相匹配，当混喷系统处于工序衔接的停机阶段时，系统自动调整到低压待机状态；当压力传感器检测到压力异常升高到警戒值时，立即控制主控制阀组启动反泵反抽一两次，压力降到正常值后继续泵送。