[发明专利]一种悬臂掘进机开挖装置的液压控制系统

说明书

本发明公开了一种悬臂掘进机开挖装置的液压控制系统，包括相连接的恒压油源和控制器，所述恒压油源上连接有中心油路和旋切油路，所述中心油路上设有主驱动液压单元，旋切油路上并联有N个伸缩旋切臂液压单元，N≥1；所述旋切油路上设有高压过滤器和蓄能器组件，主驱动液压单元和伸缩旋切臂液压单元均与控制器相连接。本发明主驱动液压单元和伸缩旋切臂液压单元形成形成完整的PID闭环控制，提高液压控制精度，实现对隧道的多种断面的开挖。

技术领域

本发明涉及悬臂掘进机技术领域，特别是指一种悬臂掘进机开挖装置的液压控制系统。

背景技术

目前掘进机的开挖断面基本为圆形，虽然也有少部分可以完成矩形、马蹄形等异形断面的案例，但是这些异形断面全部应用于软土隧道开挖，在岩石隧道工程中还未见，并且该种掘进机开挖断面一旦确定，在应用过程中就无法再次改变，其开挖形状单一，应用范围受限，无法做到任意断面开挖。而现有的悬臂掘进机如申请号为CN201911269643.5的一种带撑靴的悬臂掘进机及其施工方法的悬臂掘进机仅能通过旋切刀开挖，开挖阻力大，开挖断面受限，且掘进效率低，其对旋切刀不能进行实时精确控制，因此需要研制一种能变径开挖任意断面悬臂掘进机的液压控制系统，以适应多样断面隧道的精确开挖。

发明内容

针对上述背景技术中的不足，本发明提出一种悬臂掘进机开挖装置的液压控制系统，以解决上述技术问题。

本发明的技术方案是这样实现的：一种悬臂掘进机开挖装置的液压控制系统，包括相连接的恒压油源和控制器，所述恒压油源上连接有中心油路和旋切油路，所述中心油路上设有主驱动液压单元，旋切油路上并联有N个伸缩旋切臂液压单元，N≥1；所述旋切油路上设有高压过滤器和蓄能器组件，主驱动液压单元和伸缩旋切臂液压单元均与控制器相连接。

所述伸缩旋切臂液压单元包括分支管路，分支管路与旋切油路相连通，分支管路上设有第一减压阀、并联设置的旋切臂伸缩油缸和旋切臂摆动油缸，旋切臂伸缩油缸通过第一比例换向阀与分支管路相连通，旋切臂摆动油缸通过第二比例换向阀与分支管路相连通。

所述旋切臂伸缩油缸与第一比例换向阀之间的管路上设有第一平衡阀，旋切臂摆动油缸与第二比例换向阀之间的管路上设有第二平衡阀。

所述旋切臂伸缩油缸和旋切臂摆动油缸内均设有行程传感器，第一比例换向阀和第二比例换向阀均与控制器相连接。

所述主驱动液压单元包括串联在中心油路上的闭式泵、液压驱动马达和冲洗阀块，冲洗阀块位于闭式泵和液压驱动马达之间。

所述冲洗阀块包括串联设置的液控阀和背压阀，背压阀设置在液控阀的进液端。

本发明通过在中心油路上设至主驱动液压单元，实现对中心刀盘和伸缩旋切臂的旋转控制，通过在旋切油路设置伸缩旋切臂液压单元，实现对伸缩旋切臂的单独控制，实现中心刀盘的挤压破岩在先开挖，旋切滚刀对中心刀盘开挖的洞壁进行在后旋切开挖，完成隧道的开挖、扩挖一次成型，提高开挖效率。本发明主驱动液压单元和伸缩旋切臂液压单元形成形成完整的PID闭环控制，提高液压控制精度，实现对隧道的多种断面的开挖。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明整体控制原理示意图。

图2为本发明伸缩旋切臂液压单元控制原理示意图。

图3为本发明开挖装置结构示意图。

图4为本发明伸缩旋切臂结构示意图。

具体实施方式