[发明专利]搭载于隧道掘进机上的自动液压震源回路、装置及系统

权利要求书

1.一种激震液压控制回路，其特征是：包括控制器、主油路、差动回路、溢流模块和至少一个换向模块，冲击油缸连接主油路和差动回路，所述溢流模块设置于主油路上，对主油路进行卸荷并降低溢流过程中的液压油温；

所述换向模块包括实现主油路的接通与断开的控制阀、蓄能器和压力传感器，主油路上设置有冲击向高频响伺服阀，差动回路上设置有返回向高频响伺服阀，控制器利用两个高频响伺服阀的逻辑动作控制冲击油缸动作，蓄能器对冲击油缸的补油作用向冲击油缸无杆腔供油，差动回路的补油作用实现冲击油缸的快速向前冲击，压力传感器检测冲击油缸无杆腔压力值，提供控制器的换向信号。

2.如权利要求1所述的一种激震液压控制回路，其特征是：当换向模块为多个时，主油路和差动回路之间并联有多个冲击油缸，且换向模块与冲击油缸一一对应，各个换向模块的油路通过三通与主油路和差动回路进行并联。

3.如权利要求1所述的一种激震液压控制回路，其特征是：通过调试调定冲击向高频响伺服阀和返回向高频响伺服阀的控制信号值，控制所有冲击油缸的冲击力度一致。

4.如权利要求1所述的一种激震液压控制回路，其特征是：所述溢流模块上设置有电磁溢流阀、压力测量单元和减压阀，压力测量单元测量主油路的油压，并与电磁溢流阀连接，电磁溢流阀与减压阀连接，以保证压力过大时情况下能够快速卸荷，并降低溢流过程中的液压油温。

5.一种双自由度液压快速激震装置，其特征是：包括如权利要求1-4中任一项所述的激震液压控制回路、回转式安装柱和冲击油缸，所述回转式安装柱具有回转法兰，冲击油缸通过平面法兰与回转法兰连接，所述回转法兰处设置有锁紧装置，利用回转式安装柱带动冲击油缸旋转，实现冲击油缸的双自由度激震。

6.如权利要求5所述的一种双自由度液压快速激震装置，其特征是：所述回转式安装柱顶部设置有回转油缸，回转油缸上设置回转法兰，回转法兰上有定位孔，回转法兰侧面安装有行程块，安装柱侧面安装有行程开关。

7.如权利要求5所述的一种双自由度液压快速激震装置，其特征是：回转法兰所在的安装柱内安装有电动螺杆式锁紧装置，保证冲击油缸被旋转至工作角度时，锁紧其方位不变。

8.搭载于隧道掘进机上的自动液压震源系统，包括隧道掘进机本体，其特征是：所述隧道掘进机本体上设置有若干个如权利要求5-7中任一项所述的双自由度液压快速激震装置，所述回转式安装柱根据实际激震点数量需要阵列式安装在隧道掘进机本体两侧，隧道掘进机上的液压泵站与溢流模块连接，提供动力循环。

9.如权利要求8所述的搭载于隧道掘进机上的自动液压震源系统，其特征是：还包括控制台，所述控制台与各个双自由度液压快速激震装置的控制器相互通信。

10.基于如权利要求8或9所述的自动液压震源系统的工作方法，其特征是：根据控制信号，对应双自由度液压快速激震装置控制其冲击油缸转动，使冲击油缸位于工作位置，锁紧冲击油缸，主油路压力油和蓄能器内的高压油进入冲击油缸大腔，推动油缸向前打击，压力传感器检测冲击油缸大腔油压与控制台设定的压力值作比较，控制器根据信号值，驱动两个高频响伺服阀的快速动作切换，实现冲击油缸的快速返回，完成设定压力下的一次地震波产生，重复上述动作直到完成所有测试，利用溢流模块进行卸荷，控制回转油缸转到非使用状态位置；非使用状态下，各冲击油缸与隧道掘进机掘进方向基本保持平行，使用状态下，各冲击油缸与隧道掘进机掘进方向基本保持垂直；通过调整控制器设定压力值改变所产生的地震波强度；通过调定各个激震点激震装置的高频响伺服阀动作电压值实现所有冲击油缸的速度一致。