[发明专利]一种具备自检测与安全冗余的盾构推进液压系统

说明书

本发明公开了一种具备自检测与安全冗余的盾构推进液压系统，包括至少一套掘进系统和与之连接的检测系统，所述掘进系统包括两个单出杆液压缸、两个所述单出杆液压缸均设有位移传感器，两个所述单出杆液压缸的两个油腔均设有压力传感器，两个所述单出杆液压缸的油腔通过掘进单向阀组与液压油源连接、通过换向阀组与检测系统连接。其优点在于，在实现盾构推进功能的前提下，具备液压缸内泄漏在线检测、液压缸摩擦力在线检测与推进油源系统失效情况下的推进力保持功能。

技术领域

本发明涉及一种盾构推进系统用液压系统，具体为一种具备自检测与安全冗余的盾构推进液压系统。

背景技术

盾构掘进机是一种集刀盘系统、推进系统、管片拼装系统与螺旋输送机系统于一体的大型复杂装备，在城市轨道交通建设、地下空间开发、铁路隧道建设、水利工程建设等领域应用广泛。为保证前方岩土的稳定性，推进系统的推进力需要与前方土体的水土压力保持平衡，实现支护下的开挖掘进。由于工况环境恶劣，推进液压缸及推进油源系统容易出现失效，给隧道施工带来了巨大挑战。现有盾构掘进机的液压系统没有实现集成自检测与安全冗余，给故障的排查与施工安全造成极大困扰。

发明内容

为克服上述问题，本申请发明一种集成自检测与安全冗余，且输出安全稳定的系统。其技术方案为，

一种具备自检测与安全冗余的盾构推进液压系统，包括至少一套掘进系统和与之连接的检测系统，所述掘进系统包括两个单出杆液压缸、两个所述单出杆液压缸均设有位移传感器，所述单出杆液压缸的两个油腔均设有压力传感器，两个所述单出杆液压缸的油腔通过掘进单向阀组、换向阀组与液压油源和检测系统连接。

进一步的，所述检测系统包括变频电机和与之连接的定量泵，所述定量泵通过高压滤油器、检测单向阀分别与减压阀和第一压力传感器连接，所述第一压力传感器通过压力控制器与变频电机连接，所述压力控制器分别与减压阀和第二压力传感器连接，所述减压阀和第二压力传感器连接后通过换向阀组与两个单出杆液压缸连接，所述第一压力传感器与检测单向阀之间设有蓄能器。

进一步的，所述掘进单向阀组包括第一液控单向阀、第二液控单向阀、第三液控单向阀和第四液控单向阀；所述换向阀组包括第一换向阀、第二换向阀、第三换向阀、第四换向阀、第五换向阀、第六换向阀、第七换向阀、第八换向阀和第九换向阀。

进一步的，其中一个单出杆液压缸的两个油腔分别与第一液控单向阀和第一换向阀、第二液控单向阀和第二换向阀连接；另一个单出杆液压缸的两个油腔分别与第三液控单向阀和第三换向阀、第四液控单向阀和第四换向阀连接；所述第一液控单向阀通过第七换向阀与检测系统连接，所述第二液控单向阀通过第六换向阀与检测系统连接，所述第三液控单向阀通过第八换向阀与检测系统连接，所述第四液控单向阀通过第九换向阀与检测系统连接。

进一步的，所述第一液控单向阀和第三液控单向阀连接，与第五换向阀的A口连接，所述第五换向阀的A口通过第一安全阀与油箱连接，第二液控单向阀和第四液控单向阀连接，与第五换向阀的B口连接，所述第五换向阀的C口接液压油源，第五换向阀的D口接油箱，所述油箱和液压油源之间设有比例调速阀和比例溢流阀。

进一步的，所述掘进系统是否发生内泄漏的检测过程为：

S1.两个单出杆液压缸的液压杆处于伸出运动状态，第一换向阀、第三换向发阀、第二换向阀、第四换向阀处于右位，第一液控单向阀、第二液控单向阀、第三液控单向阀、第四液控单向阀处于左位，第五换向阀处于右位；液压油源流出的压力油经过第五换向阀、第一液控单向阀、第三液控单向阀流入两个所述的单出杆液压缸的无杆腔内，两个所述的单出杆液压缸在压力油的作用下做伸出运动；