[发明专利]一种矩形隧道掘进机多模式调向系统及控制方法

权利要求书

1.一种矩形隧道掘进机多模式调向系统，包括油箱（1）和油缸组，其特征在于，所述油箱（1）通过模式控制模块与油缸组相连接；所述模式控制模块与油缸组对应设有至少四组，油缸组均匀分布在盾体圆周的四周，油箱（1）通过进油管路与模式控制模块相连接，模式控制模块分别与有杆腔管路和无杆腔管路相连接，有杆腔管路与油缸组中油缸的有杆腔相连接，无杆腔管路与油缸组中油缸的无杆腔相连接；所述模式控制模块与回油管路相连接；

所述模式控制模块包括电磁换向阀（9）、液压锁（13）和电磁球阀（21），进油管路和回油管路均与电磁换向阀（9）相连接，电磁换向阀（9）与液压锁（13）相连接，液压锁（13）分别与有杆腔管路和无杆腔管路相连接，有杆腔管路和无杆腔管路均与电磁球阀（21）相连接；

所述有杆腔管路和无杆腔管路上均设有溢流阀（17），溢流阀（17）与回油管路相连接；

其控制方法为：控制油缸组中的电磁换向阀（9）和电磁球阀（21）均不得电，则油缸组中的油缸处于锁定状态；控制油缸组中的电磁换向阀（9）不得电、电磁球阀（21）得电，油缸组中的油缸处于浮动状态；所述电磁换向阀（9）的左位得电，电磁球阀（21）不得电，进油管路的液压油通过电磁换向阀（9）进入有杆腔管路，无杆腔管路的液压油通过电磁换向阀（9）进入回油管路，油缸组中的油缸缩回；所述电磁换向阀（9）的右位得电，电磁球阀（21）不得电，进油管路的液压油通过电磁换向阀（9）进入无杆腔管路，有杆腔管路的液压油通过电磁换向阀（9）进入回油管路，油缸组中的油缸伸出；

包括单组控制模式、常规控制模式和组合加强模式，且

单组控制模式：其中一个油缸组中油缸处于锁定状态，两个油缸组处于浮动状态，另一个油缸组中油缸进行伸出或者缩回，实现掘进机姿态的微调；

常规控制模式：其中两个油缸组处于锁定状态，一个油缸组的油缸伸出，一个油缸组的油缸缩回，实现掘进机转弯半径大时的掘进；

组合加强模式：其中一个油缸组锁定，其他三个油缸组的油缸均伸出，实现掘进机大范围纠偏。

2.根据权利要求1所述的矩形隧道掘进机多模式调向系统，其特征在于，所述有杆腔管路上设有压力传感器（25）。

3.根据权利要求1所述的矩形隧道掘进机多模式调向系统，其特征在于，所述油箱（1）与过滤器（2）相连接，过滤器（2）与蝶阀（3）相连接，蝶阀（3）与液压泵（5）相连接，液压泵（5）与球阀（6）相连接，球阀（6）与高压过滤器（7）相连接，高压过滤器（7）与单向阀（8）相连接，单向阀（8）通过进油管路分别与模式控制模块相连接。

4.根据权利要求3所述的矩形隧道掘进机多模式调向系统，其特征在于，所述液压泵（5）与电机（4）相连接。

5.根据权利要求3所述的矩形隧道掘进机多模式调向系统，其特征在于，所述油缸组的数量设有四个，四个油缸组分别设置在盾体的上部、下部、左侧和右侧；所述油缸组中设有至少两个油缸（32），每个油缸组中的油缸（32）并联连接，油缸（32）的两端分别连接在前盾（33）和尾盾（34）上；所述油缸组包含第一油缸组、第二油缸组、第三油缸组和第四油缸组，第一油缸组、第二油缸组、第三油缸组和第四油缸组分别与一个模式控制模块相连接。

6.根据权利要求5所述的矩形隧道掘进机多模式调向系统的控制方法，其特征在于，所述单组控制模式中：控制第一油缸组中的电磁换向阀（9）和电磁球阀（21）均不得电，则第一油缸组中的油缸处于锁定状态；控制第二油缸组中的电磁换向阀（9）和第三油缸组中的电磁换向阀（9）不得电、第二油缸组的电磁球阀（21）和第三油缸组中的电磁球阀（21）均得电，则第二油缸组和第三油缸组的油缸均处于浮动状态；控制第四油缸组中的电磁换向阀（9）的左位得电或者右位得电、电磁球阀（21）不得电，则第四油缸组中的油缸缩回或者伸出，从而实现第四油缸组的控制；

所述常规控制模式中：控制第一油缸组中的电磁换向阀（9）左位得电，第一油缸组中的电磁球阀（21）不得电；控制第二油缸组中的电磁换向阀（9）和电磁球阀（21）均不得电；控制第三油缸组中的电磁换向阀（9）右位得电、电磁球阀（21）不得电；控制第四油缸组中的电磁换向阀（9）不得电、电磁球阀（21）不得电；则第三油缸组中的油缸伸出，第一油缸组中的油缸缩回，第二油缸组和第四油缸组中的油缸均锁定，从而实现尾盾（34）的下部的调节；

所述组合加强模式中：控制第一油缸组中的电磁换向阀（9）和电磁球阀（21）均不得电；控制第二油缸组中的电磁换向阀的右位得电、电磁球阀（21）不得电；控制第三油缸组中的电磁换向阀（9）右位得电、电磁球阀（21）不得电；控制第四油缸组中的电磁换向阀（9）的右位得电、电磁球阀（21）不得电，则第二油缸组中、第三油缸组中、第四油缸组中的油缸均伸出，第一油缸组中的油缸锁定，从而实现尾盾（34）的两侧和下部的调节。