盾构刀盘主驱动闭式液压系统思路构建和分析

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摘 要：本文以盾构刀盘主驱动闭液压系统思路构建和分析为题目展开相关讨论，首先对其进行了简要概述，主要从其系统设计、系统调试安装及分析几个方面进行了具体说明，并总结实际工作中的经验，着重从理论方面加以阐述。希望通过本文初步论述可以为其思路构建与分析工作提供一些可资利用的信息，以供参考。

关键词：盾构;刀盘主驱动;闭式液压系统

DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2015.21.239

0 引言

盾构核心部分是刀盘主驱动，在掘进作业中充当主要的工作装置，其技术以电液比例控制为主，总的设计是闭式液压系统。在具体的工作中，其功能有开挖、稳定、搅拌等，但是随着掘进面积之增大，深度之增加，其功率也会发生相应变化，因而作为液压系统能够有效的满足这些条件，所以倍受青睐，本文就以此展开详细讨论。

1 刀盘驱动液压系统设计

本文讨论的是适合于中国具体情况的小排量泵。

（1）刀盘主驱动泵控制模块。双向变量泵 ：A4VSG750HD型，2台，750mL/r，局部控制模块如下图1所示。

主要功能：系统过载保护功能，其中2个安全阀做到了有效保证;在换油功能方面，单向阀2个，三位液动（1个）换向阀组成闭式回路，达到换油控制;溢流阀调节控制可按远程比例实现压力控制，反馈簧经转换可控制压力，从而达到泵排量、控制压力间的线性比例，从而使变量达到控制;电磁换向阀控制压力油导入方向，可以切换象限（主驱动泵变量机构的工作象限），吸油与压油出现切换，即可实际使刀盘的转向得到控制。

（2）刀盘转速控制。变量泵、变量马达一起可组成闭式容积调速回路，也即是实现转速控制的主要方法。通常来讲，刀盘转速大小与以下所述关系明确：

qp――刀盘主驱动变量泵的排量;zp――刀盘主驱动变量泵的数量;qm――刀盘主驱动变量马达的排量;zm――刀盘主驱动变量马达的数量;i――刀盘主驱动装置减速器与大齿圈的总减速比;ndm――刀盘主驱动电机的转速;

以上所述都决定着转速，并对其进行着控制。在通常情况之中，以上数字代码zp、zm、i、ndm均作为常数，所以从中可以看出，需要调节的变量只是qp、qm。因此，可以通过调节变量泵、马达排量来进行实时调节。一般采用的方法是调节泵排量，即，调节远程电液比例溢流阀压力，主要是针对于上面所说的类型泵，因而当其排量调节到比原来降低三倍值时，其主要受电控系统控制，所以，马达调速仅仅是补偿性的再发挥作用;当然，如果在软岩工况与硬岩工况条件下，对于前者，应低速大扭矩，对于后者应高速小扭矩，这两套方案经经验证实完全有效，而且较为实用。

（3）刀盘制动控制。要求：停机状态有可靠制动;具备自动缓冲功能;当制动松开时，平稳，无冲击;制动动作完成，提供主驱动加载触发信号。注意：换向阀，停机、掉电都处于复位;制动过程压力需过阻尼孔流回油箱，刹车片延时抱闸、缓冲制动;节流阀、蓄能器联合作用，可使松开制动过程控制实现，而且可以达到平衡无冲击的要求;触发信号，主要是利用制动控制油路的压力升高来实现，当然，制动回路减压阀也有一定的作用，尤其是在制动压力限定方面、调节制动缓冲方面作用明显。

2 刀盘驱动系统调试安装

（1）安装前准备。首先使系统中的各零部件保持清洁，如油箱、管路、接头等，保证其无损、无污染，尤其是对于集成阀方面应该进行细致清洗，使其中的加工部位保持干净。其次，对于油液污染度、湿度应该进行检查，并使液压油保持清洁，主要是在加油时，应该使用过滤器，从而使其不受异物污染，还应该选用相容的涂层，从而使油箱与油液保持不发生反应;（2）安装过程的实施。首先应该有保护管理系统的意识，防止强力，正确将软管布置到其中，注意不要扭管、防止其擦伤、磕碰;一切应严格按照标准行事，保证密封无渗漏;（3）投入运行调试前的注意事项。为了保护马达液压元件、泵。应该在初始启动方面严格执行规程操作：一是安装压力表，使补油压力得到检测;二是将泵保持在中位状态;三是启动电动机时应该采用低转速;四是补油压力建立后，应将转速进行调整，一般至额定转速，但应该及时参看压力表的数值，当不符合时应该采限关闭措施，然后找原因，解决问题后再重新操作;五是输入控制信号，将系统导入工作状态，注意应同时检查系统正反向的工作状况，并使其交替工作不小于五分钟;最后，应该注意，防止油液中气泡产生的问题，所以应该待其消失，后再起动电动机，可按具体情况进行反复操作，最终使其完全达到工作标准即可。

3 结束语

总之，液压系统优势明显，能耗低、结构紧凑、易实现无级变速。经上面分析，可大致了解到盾构刀盘主驱动闭液压系统的构建思路，并通过对其几大方面的说明，主要将其系统设计中的液压系统进行解构，并从其泵控制、转速、制动、泵马达几方面分析，通过这种细分更易于理解如何调试安装，并可以根据这一理解将后续的分析全面化。液压系统更好的适应了其在当下的发展，因而更能说明其功能性较强，应该继续对其开展应用方面的研究。

参考文献：

[1]邢彤，杨华勇，龚国芳.盾构刀盘驱动液压系统效率对比研究[J].浙江大学学报，2012（02）.

[2]滕韬，夏毅敏，杨务滋，谭青.盾构刀盘驱动液压系统压力冲击吸收特性分析[J].农业机械学报，2013（05）.

[3]韩亚丽.土压平衡盾构刀盘驱动液压系统的组成[J].工程机械与维修，2013（04）.