文档介绍：盾构液压系统原理——2008年11月22日主要内容一、HERRENKNECH海瑞克土压平衡盾构原理?推进系统?刀盘驱动系统?管片安装机系统?螺旋输送机系统二、KOMATUSU小松土压平衡盾构原理?推进系统?螺旋输送机系统?管片安装机系统?注浆系统三、NFM土压盾构原理?推进系统?主驱动系统四、泥水盾构液压原理?破碎机原理?泥水处理系统原理五、常见问题及处理一、海瑞克土压平衡盾构原理一)推进系统的特点?实现的功能:提供盾构机前进的力和速度。实现盾构转弯以及姿态调整。配合拼装管片。?两种模式:推进模式、管片拼装模式。?1、推进模式:压力闭环控制,流量通过电位器调节。油泵压力处于自动工作状态,泵出口的电比例溢流阀压力根据推进油缸压力传感器反馈的压力调节。阀组电比例调速阀从最小流量开始调节,电比例溢流阀工作在设定压力状态。在程序里面可以设定一些内容,适应现场的操作情况。?2、管片安装模式:油泵压力通过上位机设定,一般设定为30bar,电比例调速阀处于关闭状态,电比例溢流阀设定在高压状态(400bar)?推进模式下的调速特点对整个系统而言属于容积节流调速回路的范畴:恒压变量泵与调速阀配合调速。4组调速阀并在一个电位器上,用一个旋钮统一调整。恒压泵根据调速阀需要的流量,同时满足系统需要的压力。在推进模式时,恒压泵的压力通过电比例溢流阀控制泵的变量先导控制阀。此时,电比例溢流阀的压力通过程序设定。设定的压力比四组油缸检测的最高压力高20~40bar,用于满足电比例调速阀稳定流量需要的最小压差。(关于这一点可以参考调速阀的原理,调速阀是在节流阀原理的基础上,做压力补偿,压力补偿的方式即是保证节流阀两端的压差不受外界的影响和阀开口的影响,这样输出的流量始终与阀的调节开口成线性的关系。补偿的手段一般为进口定差减压的方式。如果进口压力高于负载很多则能够满足压差的需要,但是更多的压力损失在减压的阀口上。)?推进模式下的姿态调整,压力调整电比例溢流阀调整每组输出的压力。海瑞克系统中,比例溢流阀的作用:实际上是面板上的推进力电位器旋钮。从这一点来说,推进系统是一个力控制系统。比例电磁铁的特点:水平吸力特性:在电流不变的情况下,保持输出力大小不变。但是不是阀开口不变,阀的开口会根据负载的波动而变化。具体的变化量,与负载需要的力和速度有关。?管片安装模式推进缸控制可实现单个油缸的伸缩。当在管片安装状态时,或者说推进模式结束时。电比例调速阀和电比例溢流阀处于关闭状态。即选择常位为关闭的阀类。这一点可以参考HAWE电比例阀的样本。海瑞克推进系统操作面板电位器说明对应的液压原理图上的阀说明REXROTH液压泵变量控制的原理?配合外界压力的要求,通过泵排量的改变,自动达到流量的改变。利用泵的出口压力或一些反馈的压差与输入原值(即设定值)比较,通过变量控制机构的位置变化进而控制泵的排量。变量结构是一切变量泵的基础,一般是指变量阀或缸。一般的变量采用位置反馈(例如电比例流量控制泵)和位移力反馈(例如恒压泵,负荷敏感泵)的方式。?变量活塞跟随先导阀的位移而定位,二者的行程相等或者成一定的比例。先导阀的阀套与变量活塞之间通过连杆相连。变量活塞的大腔是控制敏感腔。变量活塞大小腔的面积比一般为2:1。响应时间一般为几毫秒到几十毫秒。但是大部分图纸上画的图形符号,把先导阀画为两位,实际上是三位,即先导控制阀是比例阀和伺服阀的范畴,肯定存在中位的遮盖情况。?变量控制油源,有自控式和他控式。单向变量泵一般采用自控式(例如推进系统的恒压泵),双向变量泵一般采用他控式(避免换向时排量为零位,没有压力源可以改变摆角的死区问题,如果采用自控的方式必须利用蓄能器来辅助变量)。?1、需要注意的是自控式单向变量泵,为了解决启动时是否能产生变量控制所需要的控制油源的问题,一般情况下单向泵设计成原始状态为最大排量的位置。这一点可以通过变量结构的形式来实现。?2、对于他控的双向变量泵,一般设计成原始位置为零排量,即斜盘处于中间位置。恒压变量泵的特点?1、压力随设定值改变,现在一般通过外加电比例溢流阀作为先导阀来实现。?2、当系统压力未达到设定的压力前,泵作为定量泵使用,工作在最大排量状态。?3、当达到设定值时,根据负载需要的流量要求,泵排量发生变化,在恒压状态下泵排量可以在0~Qmax之间适应系统的需要而自动改变。比例控制流量调节泵的特点?恒流泵、负荷传感泵?1、泵的输出流量只与输入的控制信号相关,而不受负载压力变化的影响。?2、当作为负荷传感泵使用时(当节流阀出口有反馈压力到控制阀芯时),泵的出口仅比负载压力高出一个定值(用于保证节流阀的阻力差)。在最高限压范围内泵始终能自动适应负载的变化。也就是泵始终能工作于与负载功率匹配的状况,所谓的功率适应泵。?电比例控制泵的功能在,盾构机系统中几乎没有使用,仅