[发明专利]一种用于盾构机管片同步拼装平移补偿的液压系统

说明书

本发明提供的用于盾构机管片同步拼装平移补偿的液压系统，包括电磁球阀、比例流量阀、第一和第二单向阀、调速阀；通过使电磁球阀进口与同步拼装高压油路相连，使其出口与比例流量阀进口相连，使比例流量阀出口通过第一单向阀与拼装机平移油缸无杆腔油口相连；使调速阀进口与拼装机平移油缸有杆腔油口相连，使其出口通过第二单向阀与液压油箱相连；使比例流量阀接受控制中心根据盾构机行进速度换算出的指令信号，能够依据指令信号调节阀芯开口度、改变进入无杆腔油口的油液流量，使拼装机平移油缸的移动速度与盾构机行进速度相匹配，实现平移补偿；该液压系统能够实现掘进动作与管片拼装动作的同步，无需人工反复定位，施工效率高、安全性好。

技术领域

本发明涉及盾构技术领域，具体涉及一种用于盾构机管片同步拼装平移补偿的液压系统。

背景技术

盾构机是应用于隧道施工的大型机械设备，通过掘进开挖出隧洞，再通过拼装机将管片拼装在隧洞内壁，形成支护，现有的盾构机大多包括盾体、拼装机、推进油缸等部件，如图1和图2所示，拼装机可沿盾体轴线移动地设置在盾体内，用于夹取待拼装管片并运送至拼装区域，当管片运送到位后，通过锁紧管片连接螺栓，即可完成管片拼装作业。

在实际作业时，常规盾构机的掘进动作和管片拼装动作是两个串联的动作，不能同时进行，导致施工效率较低；也有部分盾构机开发了边推进边拼装的方案，但这类方案大多着眼于同步拼装时对盾构机姿态的稳定控制，并未关注到管片连接螺栓的安装，以至于在安装管片连接螺栓时，拼装机常常处于跟随盾构机向前推进的状态，需要拼装机操作手通过拼装机遥控器调整拼装机的实际位置，使拼装机和已拼装成环的管片相对位置不变；但人工定位的精度差，极易出现拼装机向前或向后移动过量的现象，需要在前后方向上反复移动进行调整，施工效率低，同时，由于拼装机夹取的管片具有一定重量，惯性较大，反复移动存在较高的安全隐患。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术的缺点，提供一种用于盾构机管片同步拼装平移补偿的液压系统，该液压系统能够实现掘进动作与管片拼装动作的同步进行，并提升施工效率及安全性。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是，用于盾构机管片同步拼装平移补偿的液压系统，包括：电磁球阀、比例流量阀、第一单向阀、第二单向阀和调速阀；

所述电磁球阀的进口与同步拼装高压油路相连，所述电磁球阀的出口与所述比例流量阀的进口相连，所述比例流量阀的出口通过所述第一单向阀与拼装机平移油缸的无杆腔油口相连；所述调速阀的进口与所述拼装机平移油缸的有杆腔油口相连，所述调速阀的出口通过所述第二单向阀与液压油箱相连；

所述比例流量阀能够接受控制中心根据盾构机的行进速度换算出的指令信号，并依据所述指令信号调节阀芯开口度，改变进入所述无杆腔油口的油液流量，使所述拼装机平移油缸的移动速度与盾构机的行进速度相匹配，实现平移补偿。

优选地，所述液压系统还包括连接常规拼装高压油路与所述拼装机平移油缸的多路阀组，所述多路阀组用于接收拼装机遥控器的控制信号，驱使所述拼装机平移油缸动作；所述电磁球阀与所述拼装机遥控器联锁，在任意时刻，这两者有且仅有一者能够控制所述拼装机平移油缸动作。

进一步优选地，所述液压系统还包括连接在所述多路阀组与所述拼装机平移油缸之间的平衡阀组，在盾构机停止掘进时，所述平衡阀组能够平衡所述拼装机平移油缸的有杆腔和无杆腔内的油压。

优选地，所述第二单向阀为液控单向阀，所述第二单向阀的控制管路与所述电磁球阀的出口相连。

优选地，所述电磁球阀与所述同步拼装高压油路之间还设有手动球阀、高压过滤器、减压阀，所述手动球阀、所述高压过滤器、所述减压阀沿液压油流向依次设置，所述减压阀的泄油口与所述液压油箱相连。

优选地，所述电磁球阀具有与所述液压油箱相连的回油口。