文档介绍：盾构机液压系统原理
盾构机的绝大部分工作机构主要由液压系统驱动来完成，液压系统
可以说是盾构机的心脏，起着非常重要的作用。这些系统按其机构的工
作性质可分为：
以上8个系统除同步注浆泵液压系统在1号拖车、超挖刀液压系统
在盾壳前体为两个独立的系统外，其余6个液压系统都共用一个油箱，
并安装在2号拖车上组成一个液压泵站。有的系统还相互有联系。下面
就分别介绍一下以上8个液压系统的作用及工作原理。
(一)盾构机液压推进及铰接系统
〔1〕盾构机液压推进系统的组成
盾构机液压推进系统由液压泵站，调速、调压机构，换向控制阀组
及推进油缸组成，30个油缸分20组均布的安装在盾构中体内圆壁上〔见
图〕，并分为上、下、左、右四个可调整液压压力的区域，为盾构机前
进提供推进力、推进速度，通过调整四个区域的压力差来实现盾构机的
转弯调向及
纠偏功能。铰接系统的主要作用是减小盾构机转弯或纠偏时的曲率半径
上的直线段，从而减少盾尾与管片、盾体与围岩间的摩擦阻力。
〔2〕推进系统液压泵站：
推进系统的液压泵站是由一恒压变量泵〔1P001〕和一定量泵
〔1P002〕组成的双联泵，功率为75KW，恒压变量泵为盾构的前进提
供恒定的动力。恒压泵的压力可通过油泵上的电液比例溢流阀〔A300〕
调整，流量在0-qmax范围内变化时，调整后的泵供油压力保持恒定。恒
压式变量泵常用于阀控系统的恒压油源以避免溢流损失。
由恒压变量泵输出的高压油分别送达A、B、C、D四组并联的推进
方向控制阀组，经过阀组的流量、压力调整和换向后再去控制推进油缸，
从而使推进油缸的推进速度、推力大小及方向得到准确控制。因每组油
缸的控制原理都一样，下面就以B组中的第一个油缸控制为例，介绍其
作用和工作原理。
油泵输出的高压油经高压管路由B组的P口进入，一路径F1〔过
滤〕→A111〔流量调整〕→A101〔压力调整〕→经电液换向阀进入推
进油缸。缸的快进快退，提高工作效率。A783控制的插装阀。A403为
推进油缸底端预卸荷阀。阀组中还有液控单向阀、载荷溢流阀，以及
A256压力传感器和油缸行程传感器。四组阀组中的电液换向阀的液控
油由定量泵〔1P002〕经减压阀〔1V034〕提供。
：
铰接装置的动力来源于推进系统的液压泵站中的定量泵〔1P002〕，
铰接装置的加载和卸载由〔A349〕
两位两通电液阀控制。
〔1〕铰接回收〔PULL或
RETRACTION〕模式(减小铰接间
隙)，定量泵输送来的高压油从阀
快〔2C001〕P口进入，此时〔H001〕
不得电截止，〔H002〕得电导通，高压油进入铰接油缸的有杆腔使铰接
油缸回收。
〔2〕铰接保持〔HOLD或FREE〕模式〔浮动模式〕，该模式下〔H001、
H002〕都不得电截止。铰接油缸有杆腔的油被封闭，油量保持不变，被
封闭的油在所有相互并联的有杆腔内互相补偿，直线推进时保持铰接间
隙，转弯时处于浮动状态。
〔3〕铰接释放〔RELEASE或LOOSE〕模式〔伸长模式〕，当〔H001〕
得电导通，〔H002〕无电截止时，铰接油缸有杆腔的油接通低压，在盾
构机推进时，因盾尾的阻力使铰接油缸被拉长，达到增大铰接间隙的目
的。该油路中还设有负载溢流阀〔V2〕、压力传感器〔H005〕及铰接
间隙长度传感器。另外可以通过〔2V003、2V004、〕的导通和截止达
到铰接保持和铰接释放功能。但当〔2V003、2V004〕两个阀的截止，
在铰接油缸有杆腔的压力过高时(盾构机推进时，盾尾如果被卡住)，因
无压力传感器的压力显示和载荷溢流阀的溢流，可能会使铰接油缸损坏
或油管爆裂。
(二)刀盘旋转液压
系统
刀盘旋转系统可
分为补油回路、主工作
回路、外部控制供油
泵、主泵外部控制回
路、马达外部控制回
路。刀盘旋转系统是为
刀盘切割岩石或土壤
时提供转速和扭矩，要
求根据岩石地质的变
化转速能够方便的调整。为了得到较大的功率和扭矩，该系统采用3台
315KW的双向变量液压泵并联，带动8台双向两速低速大扭矩液压马
达。下面分别介绍各回路的作用及工作原理。
补油回路：因主工作回路是闭式回路，加之系统功率大，需要进行
补油和散热，所以设置了一套补油回路对其