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第 24 卷(卷终) 第 6 期隧道建设 24(6) :24~26

2004 年 12 月 Tunnel Construction Dec ,2004
AVN2440DS 泥水平衡式盾构机的控制系统
李义华陈志锋欧继红
(中隧集团二处有限公司北京燕郊 0652041)
摘要简述了 AVN2440DS 泥水平衡式盾构机的控制系统,并以刀盘驱动系统为例分析了电器控制原理和液压控制原理。
关键词控制控制系统监测信号
1 概述输出模块都可供 32 个数字信号的输入和输出,保证
城陵矶长江穿越隧道是忠县—武汉输气管道工了控制系统的集中化。
整台盾构设备配有刀盘驱动马达回油温度监
程潜江—湘潭支线的控制性工程,隧道位于城陵矶
测、盾构机水平控制、膨润土水平液位监测、膨润土
下游约 4km 处,全长 2756 379m ,其中南岸采用盾构
液位高低 6 种状态监测、盾构机刀盘仓和膨润土仓
法施工,长度为 2011 379m ,北岸采用钻爆法施工,
压力监测、刀盘转速测量、1 、2 号油箱油位油温监
长度为 745m。城陵矶长江穿越隧道盾构是引进德
测、油冷却循环滤芯、导向和盾尾铰接缸高压滤芯、
国海瑞克公司设计生产的 AVN2440DS 泥水平衡式
盾构机。主要由刀盘驱动、推进、导向、管片安装、盾管片安装机高压滤芯堵塞监测、各主泵进、出口压
尾注脂、主轴承油脂润滑、进排浆系统、同步注浆以力、油脂箱油位、导向油缸泵压力以及循环水水压控
制、推进油缸、导向、铰接油缸和导向油缸行程测量、
及附加接管器、管片吊运、后配套拖车等系统组成。
盾尾油脂压力、注浆压力和各进排浆泵进出口压力
整个盾构机的动作通过各种控制系统均由操作人员
等。所有监测和保护控制均由 PLC 工业计算机按
在控制面板上进行,该设备同时具有电气和液压系
设定程序进行自动监测和控制。各种电器故障也由
统的保护设施,以保障整套设备的正常工作。
PLC 进行自动监测。完善的保护系统为设备的正常
2 控制系统
运转和掘进操作提供了有力的保障。
盾构控制系统分为电气控制系统、液压控制系
2. 2 电气控制原理
统、激光导向控制系统以及 PLC 监控系统。
下面以 250kW 油泵刀盘转动控制单元为例进
2. 1 盾构机的 PLC 监控制系统和自动保护功能行盾构机的部分控制系统工作原理简述;其电气原
PLC 的选择为 SIEMENS S7 - 300 型,每个输入理如简图 1 所示:
图 1 刀盘驱动控制简图
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第 6 期李义华陈志锋欧继红 AVN2440DS 泥水平衡式盾构机的控制系统 52
a. 主油泵电机启动的要求。分别合上主回路控 8S6 向 PLC 9 - 26D2 8 输入速度选择信号,控制 PLC
制开关 1 - 1Q2、1 - 13Q2、13 - 1Q2。使变频器 13 - 9 - 5D2 14 向继电器 13 - 14K2 进行控制,使电控液
1U2 主电源得电,同时合上控制回路开关 1 - 2Q5、8 压