海瑞克盾构机液压系统刀盘驱动主泵变量控制原理
盾构机主驱动工作原理
盾构机主驱动工作原理嘿,朋友们!今天咱们来聊聊盾构机的主驱动,这可是盾构机的“心脏”呢!你看啊,盾构机就像一个超级大的地底下的“穿山甲”,在地下挖隧道的时候那叫一个厉害。
这主驱动呢,就相当于“穿山甲”的动力源泉。
想象一下,如果“穿山甲”没有强壮的肌肉来驱动它的爪子挖土,那它还怎么前进呢?盾构机主驱动就是这样的存在。
那这主驱动到底是怎么工作的呢?咱们先从它的结构说起。
主驱动是由好多部分组成的。
有电机,这电机就像是大力士。
电机一转起来,那可不得了,就像汽车的发动机启动了一样,充满了力量。
而且这电机还不是一个小角色,它的功率可大了,不然怎么能推动盾构机那么庞大的身躯在地下前行呢。
然后就是减速箱啦。
减速箱就像是一个聪明的协调者。
电机转得那么快,就像一个急性子跑步一样。
但是盾构机的刀盘不需要那么快的速度呀,这时候减速箱就发挥作用了。
它把电机传来的快速转动变得缓慢而有力,就像把急性子的步伐调整成沉稳有力的大步一样。
要是没有减速箱,刀盘估计都要被转晕啦,那还怎么好好地挖土呢?再说说主轴承吧。
主轴承是主驱动里的一个关键角色。
它就像一个超级稳定的转盘。
你想啊,刀盘在挖土的时候,会受到各种各样的力,就像你在推一个很重的东西,东西会给你反作用力一样。
这主轴承呢,就稳稳地支撑着刀盘,不管是向左的力,还是向右的力,它都能承受住,让刀盘可以顺利地旋转。
如果把刀盘比作一个大圆盘在舞台上旋转跳舞,那主轴承就是那个坚实的舞台,要是舞台不稳,这舞蹈还能跳好吗?肯定不行啊!我有个朋友叫小李,他就在盾构机的施工现场工作。
有一次他跟我讲起主驱动的事儿,可有意思了。
他说:“你知道吗?当主驱动开始工作的时候,那声音就像打雷一样轰隆隆的。
”我就问他:“那这么大声音,会不会有什么问题呀?”他笑着说:“这你就不懂了吧。
这声音虽然大,但是说明主驱动有力量啊。
就像强壮的公牛在喘气一样,虽然声音大,但是充满了生机和力量。
”我听了觉得特别有趣。
刀盘也是主驱动工作原理里不能少的一部分。
盾构机液压系统原理概要
盾构机液压系统原理概要盾构机是一种用于隧道挖掘的机械设备,广泛应用于地铁、铁路、公路等建设领域。
盾构机液压系统是支撑其正常运转的重要部分,下面将对盾构机液压系统的原理进行概要介绍。
一、盾构机液压系统的组成盾构机液压系统主要由液压泵、液压缸、液压阀、液压管路等组成。
1.液压泵:是液压系统的核心部件,它可以将机械能转化为液压能,为整个液压系统提供动力。
2.液压缸:是执行元件,可以将液压能转化为机械能,驱动盾构机的刀盘、推进装置等部件运动。
3.液压阀:控制液压系统的流量、压力等参数,保证液压系统的稳定性和可靠性。
4.液压管路:连接液压系统的各个部件,保证液压油的流通。
二、盾构机液压系统的工作原理盾构机液压系统的工作原理可以概括为“压力传递”,即通过液压油的压力推动液压缸的活塞运动,从而驱动盾构机的刀盘、推进装置等部件运转。
具体来说,液压泵将机械能转化为液压能,通过液压管路输送到液压缸,推动活塞运动,从而驱动盾构机的刀盘、推进装置等部件运动。
同时,液压阀控制液压系统的流量和压力,保证液压系统的稳定性和可靠性。
在盾构机液压系统中,液压油的温度和压力是两个非常重要的参数。
如果液压油温度过高,会导致液压油的粘度降低,影响液压系统的性能;如果液压油温度过低,会导致液压油的粘度过高,增加液压系统的阻力。
因此,需要对液压油进行冷却和过滤,保证其正常的工作温度和清洁度。
另外,盾构机液压系统还需要进行定期维护和保养,以保证其正常运转和延长使用寿命。
例如,需要定期更换液压油、清洗液压管路等。
三、盾构机液压系统的特点盾构机液压系统具有以下特点:1.大功率:盾构机需要消耗大量的能量来进行隧道挖掘,因此其液压系统需要具备大功率的特点。
2.高压:为了提高挖掘效率,盾构机的刀盘需要具备高冲击力,因此其液压系统需要具备高压的特点。
3.可靠性高:盾构机的工作环境通常比较恶劣,因此其液压系统需要具备高可靠性的特点,保证其正常运转和延长使用寿命。
盾构机刀盘驱动系统液压故障案例分析
盾构机刀盘驱动系统液压故障案例分析一、海瑞克盾构刀盘驱动液压系统的故障分析及处理1.液压系统深圳某地铁项目使用的德国海瑞克盾构机,其刀盘驱动系统为泵、液压马达闭式回路,由3台并联的斜盘式轴向柱塞变量泵和8台并联的轴向柱塞液压马达组成。
系统附带补油液压泵、控制泵等元件。
整个系统为电比例调速,恒功率保护方式。
泵采用带有补油冲洗阀的双向变量泵。
2.故障及原因分析(1)故障现象盾构在掘进时,三个刀盘泵突然出现故障无法重新起动。
主控室显示补油液压泵压力不足,达不到设计要求的最低补油压力,此时补油液压泵压力显示为1.8MPa,而设定值为2.7MPa左右。
(2)原因分析1)检查油箱液位,液位常,可以排除吸油不足的因素。
2)检查补油液压泵溢流阀。
怀疑溢流阀被卡,造成卸荷。
清洗溢流阀后再装回原来位置仍不能建立正常压力,由此判断溢流阀无故障。
3)补油液压泵为螺杆泵,自身抗污染能力很强,由于补油液压泵自身原件损坏造成压力不足的可能性很小,而且在关闭补油液压泵出口球阀的情况下,调节补油液压泵溢流阀,压力显示与新泵相同,可以排除补油液压泵自身的问题。
至此可以判断补油液压泵压力不足是由于部分流量从某个地方非正常流走造成的。
4)补油液压泵除对闭式回路进行补油和对3台主泵进行壳体冷却外,还为螺旋输送机的减速器进行壳体冷却,在补油主管路上还装有蓄能器。
检查蓄能器回油管,没有油液流出;关闭通往螺旋输送机减速器管路上的球阀,补油压力还是达不到设计要求。
由此可以判断三个刀盘泵内部泄漏是造成补油压力不足的主要原因。
5)在观察三个刀盘泵泄漏油管时发现,3号刀盘泵泄漏油管有大量油液流动的迹象,同时发现斜盘没有归零,卡在5°左右的位置。
随即打开3号刀盘泵泄漏油口,发现有铜屑杂质,接着在冷却循环过滤器也发现了大量铜屑。
随即将3号刀盘泵送生产厂家拆检,发现泵的内部已严重损坏。
如滑靴磨损严重,其中的两个已碎裂成多块,固定回程盘的8颗螺栓也全部剪切断裂,且回程盘已断裂成三部分。
盾构机柱塞泵变量控制原理
海瑞克盾构机液压系统刀盘驱动主泵变量控制原理德国力士乐A4VSG***/HD1。
..变量柱塞泵、变量控制原理本文作者:马明东139 **** ****德国力士乐A4VSG750HD1/R***,斜轴式变量柱塞泵广泛的应用在“海端克"盾构机和中铁装备及中铁建所生产的盾构机液压系统中,,每台盾构机使用三(四)台此泵用于驱动刀盘旋转的八台A6VM500液压马达.盾构机刀盘驱动液压泵是三台泵P口合流后,驱动八台液压马达式闭液压回路,这种群变量泵驱动群变量马达工作方式的一个重要技术指标是:三台泵输出压力、流量、变量特性及曲线一至。
但在实际的工作状态下,很难做到输出压力一至、输出流量一至、变量特性一至,各种原因促使泵的技术特性不可能一至,就是新泵也不可能一至!使用到一定周期的泵差异就更大了,就是需要调整,本文作者本意是要打破技术壁垒,使盾构机液压维修人员了解此泵的变量制式,懂得泵变量油路走向,为故障提供分析检测依据,了解此泵上的各阀功能及调节参数,使盾构机能够长期的稳定无故障工作.想了解学习此泵的变量控制人员,当先复制一份上面的液压变量原理图,手持原图与下面的沟画的图对照,了解控制油路的走向。
图一说明:此型号的柱塞泵没有内置补油泵,需要外部提供变量控制、热油更换、稳定回油备压的油源。
在盾构机液压系统中的一台螺杆泵排出的油源经过高精度过滤器后,从E口中进入到泵控制油路中。
经过高精度过虑的控制压力油源,对于提高泵的使用寿命及减轻泵变量机构的磨损,维稳状态特殊重要。
在盾构机上,此刀盘泵要起动前,必需先起到补油泵,当补油泵压力建立后,系统中的压力传感器发出讯号给PLC后,才能起到刀盘泵。
刀盘泵的变量控制方式有二种状态,第一种是外控提供的压力油变量方式,第二种是自控压力油变量方式。
先谈第一种:外控提供的压力油变量方式,见上图,刀盘泵的电动机没有起动,外部提供的先导压力油已进入到泵的变量执行机构中,使泵的变量活塞保持在中位(此时:观察泵外观上的角度指示器如不在中位时、那一定是故障)。
盾构机刀盘驱动液压系统设计
液压与气动2009年第4期大冲击值小于公称压力的115%,其各项性能指标优于MT419-1995规定的标准,已广泛地应用在拥有电液控系统的液压支架上。
5 结束语一、二级护帮联动双向锁经过了试制、实验、实际测量,各项性能指标均达到国家煤炭行业支架用阀MT419-95的标准,并且在使用寿命和关闭压力方面已远高于该标准,有力的说明该阀稳定性好,技术含量高。
不足之处是加工工艺要求比较严格。
但其阀芯采用组件插装式结构,可以整体从阀体中卸出,维修方便,密封副采用带骨架的特种橡胶,密封可靠,使用寿命长。
有机地把交替阀和双向锁这两种不同功能的阀组合到一起,既节约了材料,也减少了加工成本,还节约了安装空间,减少了连接软胶管的数量,优化了液压系统。
该阀是在解决实际问题中首次开发出来,在国内外煤炭系统中首次使用,具有很好的市场开发优势和推广应用价值。
参考文献:[1] 雷天觉.液压工程手册[M].北京:机械工业出版社,1990.[2] 王国法.液压支架技术[M].北京:煤炭工业出版社,1999.[3] 路甬祥.液压气动技术手册[M].北京:机械工业出版社,2002.盾构机刀盘驱动液压系统设计谢 群1,杨佳庆2,高伟贤3Design of Cutter Head Hydraulic Syste m f or the Earth PressureBalance Shield MachineX I E Qun1,Y ANG J ia2qing2,G AO W ei2xian3(1.沈阳理工大学,辽宁沈阳 110168;2.沈阳机床集团有限责任公司,辽宁沈阳 110142;3.沈阳重型机械集团有限责任公司盾构分公司,辽宁沈阳 110025)摘 要:该文针对盾构机刀盘驱动系统的工作要求,设计了一种刀盘驱动液压系统,系统为变量泵2变量马达闭式回路,采用电液比例技术实现刀盘双向旋转和无级调速。
系统在满足要求的前提下具有效率高、节能的特点。
海瑞克S673盾构机刀盘驱动液压系统分析
关 键词 : 盾构 机 电 、 液 压控 制 系统 刀 盘
… … … 一 …
一
、
系统构成
三 台 各 由3 1 5 K W 电机 驱 动 的
2 . 2刀盘 的转 向和 转 速远 程控 制
I 2补 油 回 路
因 主工作 回路是 闭 式 回路 , 故设 置补 油 回路 对其 进 行补 油 和 散热 。为增
出 的油经 两个 滤 清器 进 入 3 个 主泵 的E口( 补 油 口) 对 泵进 行 补油 , 并通 过 两个 单 向 阀分别 对 闭 式 回路 的低 压 端 进行 补 油 ; 同时 , 还有 一 路油 进 入 3 个 主泵 U 口对 泵进 行 冲洗 。补油 回路 压力 设 定为 1 7 …3 0 b a r , 补油 压力 低 于 1 7 b a r , 系统 不能 启 动 ; 补 油 压力 高 于 3 0 b a r , 系统 报 警并 延 时停 止 ; 补油 回路 中并 联 的 1 0 L
蓄能 器 用 以保 持该 油路 的油压 稳定 。
榘维 l
7 5 0 e / U 3 O o / 3 o 0 b a r
3 2 * 3
1 P O O 1 / 1 P O O 2 t l P O 0 3 1 P O O 1 / 1 P O O 2 / 1 P O 0 3 8
主泵 出 口压 力 ( 或 马 达进 口压 力 ) [ 压力 】 和主 泵X口压力 f 流量] 分 别 反 馈 为功率 阀v 5 的P H D 和P S T , 通过对功率 阀v 5 的设定 , 使【 压力] 和[ 流量] 的乘积 不 超过 设 定值 , 实现 对 主泵 限制 功率 控制 。 压 力P H D 还 通过 手动 两 位 四通 阀 V 4 作 用 于溢 流 阀v 7 或v 8 。在 正常 掘 进 的情况 下 , 回路 的最 大工 作 压力 是 2 2 5 b a r ( V 7 ) ; 盾构 机 堵转 或 需要 脱 困 时 , 手 动切换 V 4 使 油路 至v8 ( 只 能短 时 间使用 ) , 此 时 系统 压力 可达 2 7 5 b  ̄。
盾构机控制系统原理(海瑞克)
盾构机控制系统原理(海瑞克)简介本文档介绍了盾构机控制系统的原理,重点关注了海瑞克(Heraeus)控制系统。
盾构机控制系统概述盾构机控制系统是指用于控制盾构机运行和操作的一系列电子设备和软件。
其中,海瑞克控制系统是一种先进的控制系统,具有高度自动化和智能化的特点。
海瑞克控制系统特点海瑞克控制系统采用先进的传感器技术和自动化控制算法,具有以下特点:1. 高精度:海瑞克控制系统能够实时监测和控制盾构机的运行状态,以保证施工精度和安全性。
2. 自动化:海瑞克控制系统能够自动调节盾构机的行进速度、转向角度和推进力等参数,提高施工效率和质量。
3. 智能化:海瑞克控制系统通过分析大量数据和运行经验,能够自主研究和优化控制策略,不断提升盾构机的自动化水平。
盾构机控制系统原理海瑞克控制系统的工作原理如下:1. 数据采集:海瑞克控制系统通过各类传感器实时采集盾构机的运行数据,包括推进力、转向角度、地层变化等。
2. 数据处理:海瑞克控制系统将采集的数据传输至控制单元,并进行数据处理和分析,生成对应的控制指令。
3. 控制指令传输:海瑞克控制系统将生成的控制指令传输至盾构机相关设备,包括电机、阀门等,实现对盾构机的精确控制。
4. 运行监测:海瑞克控制系统持续监测盾构机的运行状态,及时调整控制策略以应对不同的地质条件和施工要求。
海瑞克控制系统的应用海瑞克控制系统广泛应用于盾构机的控制和管理中。
它被用于地铁、隧道和地下工程等领域,提高了盾构机的施工效率和质量。
结论盾构机控制系统的核心原理是通过数据采集、处理和控制指令传输实现对盾构机的精确控制。
海瑞克控制系统作为一种先进的控制系统,具备高精度、自动化和智能化的特点,在地铁和隧道建设中发挥着重要作用。
海瑞克盾构机液压系统说明
一、液压系统元件1液压泵液压泵是液压系统的动力元件,按结构可以分为柱塞泵、齿轮泵、叶片泵,按排量可以分为定量泵、变量泵,按输出出口方向又可以分为单向泵、双向泵。
泵都是由电动机或其他原动机带动旋转,通过这种往复的旋转将油不断地输送到管路中,通过各种阀的作用,控制着执行元件的运行。
在大连地铁盾构机中,螺旋输送机使用一个双向变量泵和一个定量泵,推进系统中使用一个大排量的单向变量泵,管片安装机种使用两个单向变量泵,注浆系统中使用一个单向变量泵,辅助系统使用一个单向变量泵。
1a.定量齿轮泵注:右侧油液进入泵内,齿轮旋转带动油液从左侧出口流出,排量是一定的2c.定量叶片泵注:转子转动,带动叶片推动油液1、2进油,3、4出油,排量一定d.斜盘式柱塞泵3注:斜盘由联轴器带动转动,往复吸油、压油,斜盘角度是可以调控的2液压阀液压阀根据作用可以分为压力控制阀、流量控制阀、方向控制阀。
压力控制阀可以控制液压回路的压力,如当液压回路中压力过大时,溢流阀或卸荷阀打开泄压。
流量控制阀可以控制液压回路中的流量大小,根据流量的不同可以控制执行元件的速度。
方向控制阀主要控制液压回路中液压油的流动方向,由此可以改变液压油缸的伸缩。
各种阀一般安装在靠近泵的油液管路中,相对来说比较集中,便于检查和维修。
4a.单向阀注:油液从P1口进入,克服弹簧力推开单向阀的阀芯,经孔隙从p2口流出,油液只能从p1流向p25b.溢流阀注:油从压力口进入,通过阻尼孔进入后腔,克服弹簧压力,推开阀芯,油液从溢流口6c.液控单向阀注:x口接压力油时,阀芯将a与b口堵死,当x口接油箱时,若Pa大于Pb,则从a口进油,打开阀芯,流向b口,若Pb大于Pa时,则油液从b 口流向a口,7d.插装阀8注:控制油路克服弹簧力,接通进出口,该阀一般用于主油路e.减压阀注:主要用于控制出口压力93液压马达液压马达属于液压系统的执行元件,与液压泵的工作原理相反,液压泵是将其他形式的能(如电能、风能)转化为液压油的动能,而液压马达是将液压油的动能转化为机械能,从而实现马达的旋转带动执行元件的转动。
盾构机液压系统原理(海瑞克)
盾构机液压系统原理(海瑞克)盾构机液压系统原理一.液压系统原理盾构机得绝大部分工作机构主要由液压系统驱动来完成,液压系统可以说就是盾构机得心脏,起着非常重要得作用。
这些系统按其机构得工作性质可分为:1.盾构机液压推进及铰接系统2.刀盘切割旋转液压系统3.管片拼装机液压系统4.管片小车及辅助液压系统5.螺旋输送机液压系统6.液压油主油箱及冷却过滤系统7.同步注浆泵液压系统8.超挖刀液压系统以上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得系统外,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、有得系统还相互有联系。
下面就分别介绍一下以上8个液压系统得作用及工作原理。
(一)盾构机液压推进及铰接系统1.盾构机液压推进(1)盾构机液压推进系统得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组均布得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得区域,为盾构机前进提供推进力、推进速度,通过调整四个区域得压力差来实现盾构机得转弯调向及纠偏功能、铰接主就盾弯时半直而尾片、盾体与围岩间得摩擦阻力。
(2)推进系统液压泵站:推进系统得液压泵站就是由一恒压变量泵(1P001)与一定量泵(1P002)组成得双联泵,功率为75KW,恒压变量泵为盾构得前进供给恒定得动力。
恒压泵得压力可经由过程油泵上得电液比例溢流阀(A300)调解,流量在0-qmax范围内变化时,调整后得泵供油压力保持恒定。
恒压式变量泵常用于阀控系统得恒压油源以避免溢流损失。
系统得要作用是减小构机转或纠偏得曲率径上得线段,从减少盾与管由恒压变量泵输出得高压油分别送达A、B、C、D四组并联得推进方向控制阀组,经过阀组得流量、压力调整与换向后再去控制推进油缸,从而使推进油缸得推进速度、推力大小及方向得到准确控制。
因每组油缸得控制原理都一样,下面就以B组中得第一个油缸控制为例,介绍其作用与工作原理。
盾构机液压系统原理
盾构机液压系统原理一.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:1. 盾构机液压推进及铰接系统2. 刀盘切割旋转液压系统3. 管片拼装机液压系统4. 管片小车及辅助液压系统5. 螺旋输送机液压系统6. 液压油主油箱及冷却过滤系统7. 同步注浆泵液压系统8. 超挖刀液压系统以上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(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-q ma x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。
盾构机刀盘驱动系统
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进行补油和散热。
补油回路采用的是30KW电机带动的低压大流量的定量泵来对主回路进行补油,同时与主工作回路进行油液交换,带走主系统中的产生的大量的热,保证系统的正常工作。
补油泵从油箱泵出的油经两个滤清器进入3个主泵的E口(补油口),并通过两个单向阀分别对闭式回路的低压端进行补油。
高压端的压力油同时推动SDVB型清洗与溢流阀块中的三位三通换向阀偏离中位,使低压端与K1口接通。
从马达返回的携带热量的低压油一部分进入主泵的高压端,一部分经SDVB型清洗与溢流阀块的K1口流出,并经一节流阀流回油箱进行冷却。
另一个带弹簧符号的单向阀是当两侧回路油压都较高时,补油直接通过它,并经节流阀返回油箱。
补油回路中还设有蓄能器和压力传感器,蓄能器是保证回路的压力平稳。
主工作回路:主工作回路由主泵和液压马达组成,主泵是由315KW电机带动的的双向变量泵。
在主泵的主回路中有补油单向阀、SDVB型清洗与溢流阀块。
两个补油单向阀分别向低压侧进行补油。
SDVB型清洗与溢流阀块中的溢流阀当载荷过大时使过高的压力油泄至低压侧,以达到保护系统不受损坏;带弹簧符号的单向阀是当两侧回路油压都较高时,补油直接通过它,并经节流阀返回油箱。
节流阀是保证排放出的压力油与油箱之间形成约20bar的压差。
外部先导油泵控系统:先导油泵是一台由 5.5KW电机带动的恒功率变量泵,泵中的两个伺服阀分别起恒流调控和恒压调控的作用,上面的伺服阀为恒流调控的,与溢流阀一起配合起恒功率调节的作用;下面的伺服阀为恒压调控的,起压力切断的作用,其优先级大于恒功率控制。
(完整版)海瑞克盾构机液压系统说明(附电路图)
一、液压系统元件1液压泵液压泵是液压系统的动力元件,按结构可以分为柱塞泵、齿轮泵、叶片泵,按排量可以分为定量泵、变量泵,按输出出口方向又可以分为单向泵、双向泵。
泵都是由电动机或其他原动机带动旋转,通过这种往复的旋转将油不断地输送到管路中,通过各种阀的作用,控制着执行元件的运行。
在大连地铁盾构机中,螺旋输送机使用一个双向变量泵和一个定量泵,推进系统中使用一个大排量的单向变量泵,管片安装机种使用两个单向变量泵,注浆系统中使用一个单向变量泵,辅助系统使用一个单向变量泵。
a.定量齿轮泵注:右侧油液进入泵内,齿轮旋转带动油液从左侧出口流出,排量是一定的c.定量叶片泵注:转子转动,带动叶片推动油液1、2进油,3、4出油,排量一定d.斜盘式柱塞泵注:斜盘由联轴器带动转动,往复吸油、压油,斜盘角度是可以调控的2液压阀液压阀根据作用可以分为压力控制阀、流量控制阀、方向控制阀。
压力控制阀可以控制液压回路的压力,如当液压回路中压力过大时,溢流阀或卸荷阀打开泄压。
流量控制阀可以控制液压回路中的流量大小,根据流量的不同可以控制执行元件的速度。
方向控制阀主要控制液压回路中液压油的流动方向,由此可以改变液压油缸的伸缩。
各种阀一般安装在靠近泵的油液管路中,相对来说比较集中,便于检查和维修。
a.单向阀注:油液从P1口进入,克服弹簧力推开单向阀的阀芯,经孔隙从p2口流出,油液只能从p1流向p2b.溢流阀注:油从压力口进入,通过阻尼孔进入后腔,克服弹簧压力,推开阀芯,油液从溢流口c.液控单向阀注:x口接压力油时,阀芯将a与b口堵死,当x口接油箱时,若Pa大于Pb,则从a口进油,打开阀芯,流向b口,若Pb大于Pa时,则油液从b 口流向a口,d.插装阀注:控制油路克服弹簧力,接通进出口,该阀一般用于主油路e.减压阀注:主要用于控制出口压力3液压马达液压马达属于液压系统的执行元件,与液压泵的工作原理相反,液压泵是将其他形式的能(如电能、风能)转化为液压油的动能,而液压马达是将液压油的动能转化为机械能,从而实现马达的旋转带动执行元件的转动。
盾构机液压系统原理
盾构机液压系统原理
盾构机液压系统是指驱动盾构机工作的一种动力系统,它主要由液压
泵站、液压缸、液压管路和控制系统等组成。
其工作原理是利用液压传动
技术,通过液压介质的压力传递与控制,实现盾构机各个部件的运动,从
而推进巷道的掘进工作。
1.能源供应:液压系统的能源供应一般由电动机通过连接主泵的轴驱
动液压泵工作。
液压泵将电能转化为液压能,并将液压油加压输送到液压
传动元件,如液压缸。
3.液压传动:液压传动是通过液压油的压力传递,实现盾构机的推进、后退、高低速、转向等运动。
主要液压传动元件包括液压缸、液压马达、
液压缓冲器等。
其中,液压缸作为液压系统中的执行元件,通过液压油的
压力进行推进、回退和掘进的动作。
4.控制系统:盾构机液压系统的控制系统是整个液压系统的大脑,用
于控制和监测整个系统的工作。
控制系统包括传感器、比例阀、PLC等控
制单元,可以实时感知盾构机液压部件的运动状态,并根据所设定的参数
和程序,对液压系统进行控制和调节。
盾构机液压系统原理
盾构机液压系统原理一.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:1. 盾构机液压推进及铰接系统2. 刀盘切割旋转液压系统3. 管片拼装机液压系统4. 管片小车及辅助液压系统5. 螺旋输送机液压系统6. 液压油主油箱及冷却过滤系统7. 同步注浆泵液压系统8. 超挖刀液压系统以上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(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-q ma x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。
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海瑞克盾构机液压系统刀盘驱动主泵变量控制原理
德国力士乐A4VSG***/HD1...变量柱塞泵、变量控制原理
德国力士乐A4VSG750HD1/R***,斜轴式变量柱塞泵广泛的应用在“海端克”盾构机和中铁装备及中铁建所生产的盾构机液压系统中,,每台盾构机使用三(四)台此泵用于驱动刀盘旋转的八台A6VM500液压马达。
盾构机刀盘驱动液压泵是三台泵P口合流后,驱动八台液压马达式闭液压回路,这种群变量泵驱动群变量马达工作方式的一个重要技术指标是:三台泵输出压力、流量、变量特性及曲线一至。
但在实际的工作状态下,很难做到输出压力一至、输出流量一至、变量特性一至,各种原因促使泵的技术特性不可能一至,就是新泵也不可能一至!使用到一定周期的泵差异就更大了,就是需要调整,本文作者本意是要打破技术壁垒,使盾构机液压维修人员了解此泵的变量制式,懂得泵变量油路走向,为故障提供分析检测依据,了解此泵上的各阀功能及调节参数,使盾构机能够长期的稳定无故障工作。
想了解学习此泵的变量控制人员,当先复制一份上面的液压变量原理图,手持原图与下面的沟画的图对照,了解控制油路的走向。
图一说明:
此型号的柱塞泵没有内置补油泵,需要外部提供变量控制、热油更换、稳定回油备压的油源。
在盾构机液压系统中的一台螺杆泵排出的油源经过高精度过滤器后,从E口中进入到泵控制油路中。
经过高精度过虑的控制压力油源,对于提高泵的使用寿命及减轻泵变量机构的磨损,维稳状态特殊重要。
在盾构机上,此刀盘泵要起动前,必需先起到补油泵,当补油泵压力建立后,系统中的压力传感器发出讯号给PLC后,才能起到刀盘泵。
刀盘泵的变量控制方式有二种状态,第一种是外控提供的压力油变量方式,第二种是自控压力油变量方式。
先谈第一种:外控提供的压力油变量方式,见上图,刀盘泵的电动机没有起动,外部提供的先导压力油已进入到泵的变量执行机构中,使泵的变量活塞保持在中位(此时:观察泵外观上的角度指示器如不在中位时、那一定是故障)。
就是电动机起动带动刀盘泵运转后(泵变量的比例电磁阀的A、B没有指令,也就是没有电流值时),泵壳上的变量角度指示器也要保持在中位。
外部提供的压力油在泵壳的管路运行过程中,遇到第一个阀是“液控顺序阀”,它只在泵的A、B排油口内的油液压力小于25bar 时,起到液阻作用,由于这个顺序阀的液阻,使外供控制油源在阀前建立到25bar压力,这25bar压力油源通过比例阀、限压阀流动到变量活塞大、小控制腔内,达到活塞大、小端控制腔内压力平衡,使活塞保持在中位。
特殊说明;此型号的柱塞泵在各式变量变换中时,变量压力控制油永远直达变量活塞小瑞(小变量控制腔无任何控制方式),大瑞变量控制腔内的油液压力增大时,活塞从中位向左移动。
大瑞变量控制腔内的油液压力减少时,活塞从中位向右移动。
图二说明:
外部提供的25bar压力油在泵变量控制机构内压力达到后,这25bar压力油再通过第一个阀,也就是“液控顺序阀”,25bar 压力油通过左、右侧单向进入到泵的A、B口管路中内的,使A、B口内压力也建立到25bar压力。
25bar压力通过带弹簧的单向阀向前流行,克服回路冲洗溢流阀阻力后,泄漏到泵头内,从泵头K1口泄回油箱。
图三说明:
比例电磁阀A侧得电,外部25bar压力油驱动比例阀芯向左位移,外供压力油源被阀芯封闭口遮挡住,但右侧油道敞开、变量控制腔大端的油液经过限压阀泄回油箱,变量活塞在小端的压力作用下活塞向右开始移动,变量起始。
图四说明;
变量活塞从中位在向右移动时活塞带动斜盘变量,柱塞开始往复运动吸、排油,泵A侧管道油液流动后建立压力,当A侧管道油液压力上升超出25bar压力以上时,这股压力油通过梭阀后,进入到顺序阀口下端的控制腔内,大于25bar压力顶升起顶杆,顶杆抬起阀芯内的阀件及弹簧,顺序阀失掉阻尼作用,使外供压力油进入(补入)B侧管道内,建立起25bar 压力回油背压(顺序阀结构及顶杆见图5)。
A管路中的油压上升大于25bar压力以上时,A管路中的压力油通过左侧的过滤器开始接管泵变量控制机构,此时;泵的变量控制机构由外供油管制变换到自控油管制(越权控制)。
图五说明:
比例阀:电压24V。
额定电流:800毫安。
电阻在20度时:19瓦。
滞后:<5.2%。
从A路引出压力油接管泵变量控制机构,外供油只剩下二个作用了,一是补充主油路中的低压端液压油,二是散热更换闭式液压系统中的高温液压油。
比例阀得电流的数值决定斜盘变换角度(比例阀芯位移位置来决定斜盘角度)。
图六说明:
比例阀B侧得电,比例阀芯向右位移,变量活塞两端(小变量控制腔与大变量控制腔)同时接受从主轴路B侧引入的控制压力油,因变量活塞大端与小端的面积差,变量活塞向左移动,小端控制腔内油液被剂压流出腔体外,泵斜盘改变角度又向另一侧摆动变量。
图七说明:
当主油路B侧排油口负载增加到310bar时,从主油路B 侧引入的控制油路中压力油将要启始顶升变量机构上“B”限压阀芯。
当主轴路B侧排油口负载增加压力上升到350bar时,从主油路B路引入的控制压力油将限压阀芯全程顶开限压阀芯全程换位。
限压阀芯全程位移后,控制压力被遮盖,变量活塞大端的油液泄掉,变量活塞开始向右位移,斜盘回摆到接近中位位置,
维持系统压力350BAR。
图八说明:
当主油路A侧排油口负载增加到50bar以上时,从主油路A侧引入的控制油进入到变量机械控制油路中接管控制变量机构,
当比例阀A侧得电时,变量活塞两端控制腔都同时受压,变量活塞全程位移,因变量活塞大端与小端的面积差,变量活塞向左移动,小端控制腔内油液被剂压流出腔体外,泵斜盘改变角度又向另一侧摆动变量。
尊敬的读者:以上的讲解,因作者没有得到力士乐官方的支持及资料参考,都是在工作中自己积累悟解的,因本人液压水平有限,本文定有很多的误解,敬请前辈及老师们指点错误,便于我的技术水平提高,修改错误!。