[实用新型]用于软土盾构机的力反馈型电液比例换向阀

说明书

技术领域

本实用新型涉及电液比例控制系统领域，更具体地说，涉及一种应用于盾构机的 用于软土盾构机的力反馈型电液比例换向阀。

背景技术

电液比例阀是采用比例控制技术，介于开关型液压阀和电液伺服阀之间的一种液 压元件。由于电液比例阀能够与电子控制装置组合，因而便于对各种输入、输出信号进行运 算处理，以实现复杂的控制功能。同时，电液比例阀具有抗污染、低成本且响应速度快等优 点，在工业生产中获得了广泛的应用。

现有的电液比例换向阀一般可采用直动式和导控型两种结构的设计方案。直动式 电液比例换向阀由旋转比例电磁铁直接驱动阀芯运动，其结构简单，且可以在零压力下工 作，但由于受旋转比例电磁铁输出推力的限制无法实现大流量控制。导控型电液比例换向 阀由导阀控制主阀敏感腔的压力变化，产生较大的液压静压力驱动主阀芯运动，可以实现 大流量控制，但其结构复杂。盾构依靠液压缸的推力向前推进，其前进方向和形态是靠液压 缸的协调动作实现的。由于复杂的地质条件，在盾构施工过程中存在诸多不可预见的问题， 为了保证隧道施工曲线的准确性和严格控制推进过程中地表的沉降，盾构推进液压系统必 须能够可靠地完成工作。作为此系统的关键组成部件，推进液压阀组要具有良好的动态特 性，否则会影响整个掘进过程的控制，同时，盾构机的安装位置空间有限，对电液比例换向 阀的体积也有严格的限制。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种高压大 流量，且体积紧凑的一种用于软土盾构机的力反馈型电液比例换向阀。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：构造了一种用于软土盾构机的 力反馈型电液比例换向阀，包括换向阀与旋转比例电磁铁；所述换向阀包括阀体，以及安装 在所述阀体内的阀芯；所述旋转比例电磁铁包括壳体，以及安装在所述壳体内的转子；所述 电液比例换向阀还包括用于连接所述换向阀与所述旋转比例电磁铁的扭转-拉扭弹性压扭 联轴器；

所述扭转-拉扭弹性压扭联轴器包括与所述阀芯固定连接的第一连接部、与所述 转子固定连接的第二连接部、连接在所述第一连接部与所述第二连接部之间的第一弹性螺 旋件与第二弹性螺旋件、安装板，以及多个反馈杆；所述阀芯、所述第一连接部、所述第二连 接部，以及所述转子均同轴设置；所述第一连接部、所述第二连接部、所述第一弹性螺旋件、 所述第二弹性螺旋件、所述安装板以及所述反馈杆为一体化结构；

所述第一连接部与所述第二连接部为外径相同的圆柱体；所述第一弹性螺旋件与 所述第二弹性螺旋件的旋向相同，且所述第一弹性螺旋件与所述第二弹性螺旋件分别在所 述第一连接部的同一端面上的投影相互分离；所述安装板包括固定安装在所述阀体上的板 体，以及开设在所述板体中心的通孔；所述第一连接部可在所述通孔中伸缩运动；每个所述 反馈杆连接在所述第一连接部的外壁与所述通孔的内壁之间；多个所述反馈杆均匀地分布 在所述第一连接部的外壁上；

当所述转子旋转运动以带动所述第二连接部转动时，所述第一弹性螺旋件与所述 第二弹性螺旋件产生相对扭转以带动所述第一连接部旋转运动。

在本实用新型所述的用于软土盾构机的力反馈型电液比例换向阀中，所述第一弹 性螺旋件与所述第二弹性螺旋件为相同结构，且反向对称设置，其数学模型如下：

x＝φ·r

l＝ψ·r

θ=6δl3x2-6δl2x]]>