盾构机液压系统
盾构机的讲解
盾构机的讲解盾构机是一种用于地下隧道开挖的专用设备,它采用盾构法施工原理,是现代化隧道工程中不可或缺的重要装备。
盾构机能够有效地降低工程施工风险,提高施工效率,保证工程质量。
本文将从盾构机的工作原理、结构组成、施工流程和应用领域等方面进行详细讲解。
工作原理盾构机主要通过盾构的方式进行地下隧道开挖。
盾构机的工作原理是在盾构机头部安装刀具,由液压系统驱动刀具旋转切削地层,同时通过液压顶推系统推进盾构机整体,形成一个封闭的工作面,在施工的同时支撑土体。
盾构机还会排出隧道开挖时产生的泥浆或者石料。
结构组成1.盾构机主体:包括盾构圆盘、尾部推进装置、作业室等部分。
2.刀具系统:用于切削地层的重要部分,通常采用硬质合金刀具。
3.液压系统:提供动力支撑,驱动盾构机的工作。
4.注浆系统:用于土层稳固,减少地层位移。
5.排土系统:排出隧道开挖时产生的泥浆或者石料。
施工流程1.施工前准备:确定隧道线路、进行现场钻探、安装盾构机等。
2.盾构机施工:盾构机推进、切削、排土、注浆等工作。
3.隧道贯通:完成盾构机开挖后,隧道贯通。
4.隧道衬砌:进行隧道衬砌工作,保证隧道的结构安全。
5.隧道检验验收:对隧道进行检验验收,确保质量合格。
应用领域盾构机在地下管廊、地铁、交通隧道、水利隧洞等工程中得到广泛应用。
盾构机可以开挖各种类型的地下工程,同时由于其施工方式的灵活性和高效性,能够适应不同地层的复杂情况。
结语盾构机作为现代化隧道工程的重要设备,发挥了不可替代的作用。
通过本文的讲解,相信读者对盾构机的工作原理、结构组成、施工流程和应用颁奖都有了更深入的了解。
希望本文能为相关领域的从业人员提供一定的参考和帮助。
盾构机液压系统
盾构机液压系统简介盾构机液压系统是盾构机重要的组成部分,通过液压力来提供驱动力和控制动作,实现盾构机在地下挖掘和前进的功能。
本文档将介绍盾构机液压系统的基本原理和重要组成部分。
基本原理盾构机液压系统利用液压油的流动和压力传递来控制各个液压执行元件的运动。
系统主要由液压泵、液压缸、液压阀以及液压控制系统等组成。
在工作过程中,液压泵通过驱动机构提供能量,将液压油压力增加,然后通过液压阀控制液压油流向不同的执行元件,实现盾构机的挖掘和推进等动作。
组成部分1. 液压泵:负责将液压油从油箱抽取出来,并提供压力,使其流动到液压缸和其他液压元件中。
2. 液压缸:由液压泵提供的压力驱动液压油流入液压缸,通过活塞的运动实现盾构机的动作,如推进和回转等。
3. 液压阀:控制液压油的流向和压力,实现对液压系统的精确控制。
常见的液压阀有方向控制阀、流量控制阀和压力控制阀等。
4. 液压控制系统:通过监测盾构机的工作状态,对液压系统进行控制和调节,保证盾构机正常运行。
优势1.高效性:盾构机液压系统能够通过液压力迅速传递驱动力和控制信号,实现盾构机的快速响应和高效工作。
2.可靠性:盾构机液压系统采用液压油作为传动介质,具有较高的密封性和耐磨性,能够在恶劣环境下稳定可靠地运行。
3.灵活性:盾构机液压系统能够根据工作需要进行灵活的调节,通过改变液压阀的控制参数,实现不同动作的精确控制。
结论盾构机液压系统是盾构机顺利工作的关键部分,通过液压力的传递和控制,实现盾构机的各项动作。
其优势在于高效性、可靠性和灵活性。
在盾构机的设计和使用中,应注意液压系统的维护保养和性能优化,以提高盾构机的工作效率和安全性。
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,液压系统可以说就是盾构机的心脏,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就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就是由一恒压变量泵(1P001)与一定量泵(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、压力调整与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,介绍其作用与工作原理。
隧道工程机械中盾构机液压系统节能技术分析论文
隧道工程机械中盾构机的液压系统的节能技术分析摘要:隧道工程机械中的盾构机师现代化隧道掘进装备,其中液压系统在盾构机的运行中又有着十分关键的作用。
本文结合隧道工程机械的主要特点,着重分析盾构机的液压系统,对隧道工程机械中盾构机的液压系统的技能技术进行了较为详细的研讨。
指出了各种技能及时在盾构机的液压系统中的使用范围和实际应用效果,并且根据盾构机的具体情况提出了几点行之有效的节能技术改革措施。
关键词:隧道工程机械;盾构机;液压系统;节能技术中图分类号:te08文献标识码:a 文章编号:abstract: the mechanical tunnel project of shield tunneling equipment modernization mechanic tunnel, including hydraulic system in the shield construction machine in the operation of and has a very key role. based on the main characteristics of tunnel engineering machinery, this paper mainly analyzes the hydraulic system of shield construction machine, tunnel engineering machinery to shield machine to the hydraulic system of technical skills a detailed discussion. points out the various skills in the shield construction machine in time of the hydraulic system of using range and the application effects, and according to the specific situation of the shield construction machine putsforward some effective energy saving technology reform measures.key words: tunnel engineering machinery; shield construction machine; hydraulic system; energy saving technology本文结合液压设备的特点,根据液压马达、液压泵、液压控制阀、液压辅件等液压系统的组成设备对液压系统的节能技术的开发与应用进行了详细的探讨。
文献综述-土压平衡式盾构机液压系统设计与分析
1.文献综述盾构掘进机是一种隧道工程专用的大型高科技综合施工设备。
它集电气、液压、测量导向、控制、材料等多学科技术于一体,具有开挖切削土体、输送土碴、拼装隧道衬砌、测量导向纠偏等功能。
采用盾构掘进机,施工速度快,自动化程度高,一次成型,有利于环境保护和降低劳动强度。
而且盾构掘进机适用范围广,从软土、淤泥到硬岩都可应用,施工质量高,可控制地面沉降,开挖时不影响面上建筑和交通,与传统的隧道工程相比,具有明显的优势。
我国幅员辽阔,不同地区的地质情况复杂多变,有必要形成适合我国国情的适应性理论指导。
搭建盾构模拟实验平台,可为我国盾构掘进机的设计、制造提供实验数据和理论支持,具有重要的意义。
推进液压系统作为模拟盾构掘进机的一个关键部分,它的协调动作可以使其保持合适的姿态,是模拟盾构掘进机能够沿着设计路线方向准确向前推进的关键所在。
本文主要讨论模拟盾构推进液压系统的设计和控制研究。
盾构根据其断面形状可分为单圆盾构,复圆盾构(多园盾构)、非圆盾构,其中复圆盾构可分为双圆盾构和三圆盾构,非圆盾构可分为椭圆形盾构、矩形盾构、马蹄形盾构、半圆形盾构。
复圆盾构和非圆盾构统称为“异形盾构”。
盾构按支护底层的形式分类,主要分为自然支护式、机械支护式、压缩空气支护式、泥浆支护式,土压平衡支护式5种类型。
盾构按开挖面与作业式之间隔板构造可分为全敞开式、部分敞开式及闭胸式三种。
国外用盾构施工已经有180多年历史,1866年,莫尔顿在申请专利中第一次使用了“盾构”这一术语。
当今世界上最具有实力的全断面隧道掘进机制造公司,有美国的罗宾斯公司、佳伐公司、德国维尔特公司、海伦公司,日本川崎、三菱公司,法国FCB公司、法马通公司,英国豪顿公司等。
我国全断面隧道掘进机的研制是从20世纪60年代开始的,但与国外掘进机相比差距很大。
本文介绍了国内外盾构技术的发展历程和应用现状,阐述了盾构施工法新技术的特点,并在此基础上对盾构技术的发展趋势进行了展望。
盾构机液压系统说明(二)2024
盾构机液压系统说明(二)引言概述:盾构机是一种用于地下隧道施工的工程机械设备,在其施工过程中,液压系统起着关键的作用。
本文将对盾构机液压系统进行详细的说明,包括其组成部分、工作原理以及维护保养等方面。
正文:一、液压系统的组成1. 油箱:盾构机液压系统的重要组成部分,用于储存液压油和平衡系统压力。
2. 液压泵:将机械能转换为液压能的装置,驱动液压系统的工作。
3. 液压油过滤器:确保液压油的纯净度,防止污染物进入液压系统。
4. 管路系统:将液压油传输到各液压元件,并实现控制与调节功能。
5. 液压元件:包括液压缸、液压马达、液压阀等,用于执行液压系统的工作任务。
二、液压系统的工作原理1. 压力控制:通过调节液压泵的输出压力,控制液压系统的工作压力。
2. 流量控制:通过调节液压泵的输出流量,并通过液压阀控制流量的分配,实现对液压缸与液压马达的控制。
3. 方向控制:通过液压阀的控制,改变液压流向,实现液压系统的正反转与停止。
4. 力矩控制:通过控制液压马达的输出转矩,实现盾构机工作的力矩调节。
5. 温度控制:通过散热装置、温度传感器等控制装置,对液压油进行冷却或加热,保持液压系统的正常工作温度。
三、液压系统的维护保养1. 定期更换液压油:根据制造商的要求,按时更换液压油,并确保使用合格的液压油。
2. 定期清洗油箱:清洗油箱内的沉淀物与污垢,避免其对液压油的污染。
3. 检查液压管路:定期检查液压管路是否有损坏、松动或泄漏现象,并进行及时修复。
4. 检查液压元件:定期检查液压缸、液压马达、液压阀等元件的工作状态,如有异常应及时更换或维修。
5. 清洗液压过滤器:定期清洗或更换液压过滤器,保持其良好的过滤效果。
结论:盾构机液压系统是盾构施工过程中至关重要的组成部分,其稳定的工作状态对提高施工效率和产品质量具有重要意义。
因此,正确使用和维护液压系统是确保盾构机正常工作的关键。
以上所述的液压系统组成、工作原理与维护保养方法,可供操作人员参考,以确保盾构机液压系统的稳定运行。
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。
ROBBINS盾构机液压系统组成及工作过程分析
压力 调节 部分 包括 两组 二级 调压 阀和 4个减 压 阀。其 中一组 二级 调 压 阀 在 液压 泵 站 , 调节 从 泵 出
来 的液压 油 ; 另一组 二级 调压 阀在 盾体 , 短暂 调节 油 缸伸 缩转换 时 压力 油冲击 压 力 。4个 减 压 阀 出油 口 分别 接 4 压 力传 感 器 , 过 传感 器 反 馈 出油压 力 个 通 到 电气 控制 系统 , 由操 作 手根据 实 际情况 , 通过 调节
减压 阀从而 调节 油缸 伸 出压力 。
阀 , 制流量 的单 向节 流 阀等 。 控 1 1 推 进 系统各 组成部 分 功能 . 1 1 1 分 区选 择控 制 . . 2 4个 推进油 缸 分 4 , 力 油分 别 通 过 4个 可 组 压
1 1 3 其他 部分 功能 . . 安 全 阀用 于调 节 系统 的过 高意 外 压 力 , 护 系 保
作 方 式 , 其 与盾 构 推进 控 制 的联 系 。 有助 于盾 构机 设 计 与 使 用 者 更 好 了解 液 压 系 统 工 作 方 式 , 进 国外 先 及 促
进 技 术 的消 化 吸 收 及 日常 维 护 保 养 。
关 键 词 : 构 机 ; 压 系 统 ; 进 系统 ; 接 系 统 盾 液 推 铰
/
本文 主要介 绍这 两 大 系统 的 工 作 原理 、 点 和工 作 特 方式 。
S | I 1 ’
1 6 矗
1 推 进 系 统 工 作 原 理
推 进 系 统 是 盾 构 机 的 主 要 工 作 系 统 ,图
1 1 2 压 力 调 节 . .
哭 1
盾构机推进液压系统设计与过程故障分析
盾构机推进液压系统设计与过程故障分析摘要:盾构掘进机是一种集机械、电气、液压、测量导向、控制、材料等多学科技术于一体、专用于地下隧道工程开挖的技术密集型重大工程装备。
盾构法施工以自动化程度高、施工速度快、安全可靠、对周边环境影响小等优点,已广泛用于地铁、地下隧道、饮水工程等项目。
推进系统是盾构机的关键系统,它主要承担着推进任务,同时能够实现姿态控制。
文章简要介绍盾构机的推进液压系统设计等。
关键词:盾构机;推进;液压系统;前言盾构掘进机已广泛用于地铁、铁路、公路、市政、水电等隧道工程。
盾构机在实际施工过程中,不同施工地层土质及其土压力的变化会对推进速度及推进压力产生很大影响。
另外,在盾构机实际推进过程中,根据施工要求,还要做出许多动作,比如前倾、后仰、转弯和曲线行进,这些都会导致盾构机的前进方向和设计轴线产生一定偏差。
为了满足实际施工需要,本文对推进速度控制采用比例变量泵来实现;推进压力控制采用分区比例减压阀来实现,以保证系统持续稳定高效工作。
一、盾构机推进液压系统设计1.推进液压系统的动力单元设计推进油缸在实际工作过程中有两种模式∶推进模式和管片拼装模式。
推进模式要求推进力较大、速度较低;管片拼装模式为了提高效率,要求推进缸伸缩速度快而压力不是很高。
结合这种特殊工作模式,得到推进液压系统的动力单元如图1所示。
动力单元由3台泵组成,主泵2采用比例变量泵,它主要为系统提供高压低流量液压油,担任主要的推进任务。
在推进模式下,操作手通过控制主控室的电位计旋钮,直接控制变量泵的斜盘摆角,进而实现推进速度的控制;在管片拼装模式下,该泵以最大流量输出,相当于定量泵使用。
在管片拼装过程中,由于要求推进缸伸缩速度快,而不需要太高压力,可利用双联叶片泵4为系统提供低压大流量液压油,以提高管片的拼装效率。
在盾构机施工过程中,通过推进缸位移传感器反馈液压缸实际行程,通过PLC计算实际运行速度,如果与给定信号产生偏差,利用偏差信号改变泵的排量使液压缸推进速度与设定值相同,使盾构机按照给定的速度前进。
盾构机液压系统说明
盾构机液压系统说明盾构机是一种广泛应用于隧道挖掘的工程机械,其液压系统是实现其高效运作的重要部分。
本文将详细介绍盾构机液压系统的构成、工作原理及特点。
一、盾构机液压系统的构成盾构机液压系统主要由液压泵、液压缸、液压阀和其他辅助元件组成。
1、液压泵:是液压系统的核心部件,它负责将机械能转化为液压能。
在盾构机中,液压泵通常由电动机或柴油机驱动。
2、液压缸:是执行元件,负责将液压能转化为机械能,推动盾构机的刀盘进行挖掘。
3、液压阀:控制液压油的流向和压力,从而控制液压缸的动作。
4、辅助元件:包括油箱、滤油器、密封件、管道等,它们分别负责储存液压油、过滤杂质、保持密封和输送液压油。
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”。
当液压泵运转时,它从油箱中吸入液压油,然后通过高压管道将液压油输送到液压缸。
在液压缸内,液压油的压力被转化为推动刀盘运动的机械能。
这个过程不断重复,从而实现了盾构机的连续挖掘。
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、高压大流量:盾构机在进行隧道挖掘时需要大量的机械能,因此其液压系统通常具有高压大流量的特点。
2、可靠性高:由于隧道挖掘工作的连续性和高强度性,盾构机的液压系统必须具有极高的可靠性。
3、耐高温:由于长时间的连续工作,盾构机的液压系统可能会产生高温,因此其设计和材料必须能够承受高温。
4、维护简便:为了降低运营成本和提高工作效率,盾构机的液压系统应易于维护和保养。
5、节能环保:现代盾构机的液压系统越来越注重节能和环保,例如采用能量回收技术、降低噪音和振动等措施。
6、远程控制:为了提高操作精度和安全性,一些先进的盾构机液压系统采用了远程控制技术,操作者可以在控制室中对设备进行远程操作。
四、总结盾构机的液压系统是实现其高效运作的重要部分。
本文通过对盾构机液压系统的构成、工作原理及特点的详细介绍,使读者对这种广泛应用于隧道挖掘的工程机械有了更深入的了解。
罗宾斯盾构机液压系统原理图
同步检测
此压力超过2个压马达不具备使用条件
顺序平衡阀组
先导信号
每分钟25L
去铰接
不能开丆开了储罐压力会泄漏
油缸收时储罐被加压
平衡阀组 避免猛上猛下
快速通道浮ຫໍສະໝຸດ 控制浮动压力 浮动控制最大压力保护·
平衡阀组
制动阀组
低于24bar会报警
压力检测口
我公司盾构机此处刀盘转丆该阀为打开状态
磨损检测泵
平衡阀组 避免动作不稳定
叠加阀丆液压锁
两位电磁阀在系统待命状态为常开状态 系统工作时为断开丆溢流阀启作用丆系统压力为140bar
叠加阀
油箱内需达到2bar压力
盾构机液压原理ppt课件
录
1、盾构机液压推进 2、铰接系统 3、刀盘切割旋转液压系统 4、管片拼装机液压系统 5、管片小车及辅助液压系统* 6、螺旋输送机液压系统* 7、液压油主油箱及冷却过滤系统 8、同步注浆泵液压系统 9、超挖刀液压系统*
一、盾构机液压推进
功能:。提供盾构机前进的推力 。控制盾构机前进速度 。盾构机转向及纠偏
盾构机液压系统
进入旋转马达控制阀P 口的油经节流阀(M10)又 分两路,一路经减压阀、 两位四通电磁阀(B032) 到(H86)旋转马达控制马 达的高低速。另一路经减 压阀、两位四通阀(B033 )、单向节流阀去控制马 达(1A002)的刹车( 1G002)。在(1A002)马 达上装有旋转方向传感器 (1S026、B035)、马达高 低速传感器(1S025、B038 )和油温传感器(1S023、 B050)。在刹车回路中设 有蓄能器(2C002),与单 向节流阀一起保证了刹车 时的快杀慢放。
盾构机液压系统
外部控制油路
盾构机液压系统
• 外部控制油路
• 进入旋转主泵控制阀的油经节流和减压后在经电液比例溢 流阀(B006)向旋转主泵司服阀提供0-45bar的可变压 控制油压,以实现转速的无级调整。另外从主泵P口(H88) 和梭阀(V030、H92)反馈到控制阀(2C003)并汇集 到两组溢流阀和载荷感知阀,两组溢流阀由手动两位四通 阀转换,正常工作时使用左边溢流阀,增大扭矩时使用右 边溢流阀(只能短时间使用),手动阀自动回位。感知阀 是在扭矩突然增大时,反馈的油压将减低其溢流压力,使 控制主泵伺服的压力降低,从而减小主泵斜盘角降低刀盘 转速。
盾构机液压系统
当伺服阀X1端供油时,伺服阀移至右位,伺服缸有杆腔进油,无杆腔 回油至低压,伺服活塞右移泵斜盘角增大,A路为高压侧,当A路压力 超过调定值时,此时左边一个随动阀上移,控制油压与伺服油缸无杆 腔接通,因有杆腔和无杆腔的压差关系,使伺服活塞左移,泵斜盘角 减小,A路压力下降至回路压力调定值。当X2端供油时,伺服阀移至 左位,控制油经两个随动阀后进入伺服缸的无杆腔(有杆腔为常压 油),因压差关系,伺服活塞左移泵斜盘角反方向加大,B路为高压侧, 当压力超高时右边一个随动阀上移,伺服缸无杆腔与低压回路接通, 伺服活塞右移,泵斜盘角减小,B回路降至设定压力值。 控制回路:控制油由5.5KW控制泵提供,来至控制泵的控制油从控制 阀P口进入经溢流阀限压后,再由电磁比例调压阀调压,给油泵伺服阀 提供可变的压力油,来控制主泵的流量,从而达到无级控制马达转速 的目的。控制阀中还设有一载荷感知阀,回路中随载荷变化的压力经 梭阀(1V024)送到控制阀的RHD口调整感知阀上控制油的溢流压力, 当载荷增大时感知阀的溢流压力降低,从而使控制伺服阀的控制压力 经梭阀(1V019)至感知阀降低,随之减小斜盘角、流量、转速,使 载荷得到控制。
盾构液压系统的设计与性能分析
盾构液压系统的设计与性能分析一、引言盾构液压系统作为盾构机主要控制系统之一,在隧道施工中扮演着重要角色。
本文将着重探讨盾构液压系统的设计原理和性能分析,以帮助读者更好地了解和应用盾构液压系统。
二、盾构液压系统的设计原理1. 系统组成盾构液压系统主要由液压控制单元、工作流体、执行器和控制元件等组成。
液压控制单元包括主控制阀、液压泵、油箱和油液过滤器等。
工作流体通常使用油作为介质,它承担着传递动力和控制信号的功能。
执行器包括液压缸和液控换向阀等,用于控制盾构机的开、关、转动等操作。
控制元件包括传感器、液压阀和操纵台等,用于感知运行状态并进行相应控制。
2. 系统工作原理盾构液压系统的工作原理是通过控制液压泵的运行产生的液压力来实现盾构机运动的控制。
当操纵台上的操作杆操作时,操纵台上的传感器会感知到并将信号传递给主控制阀,主控制阀会按照信号指令控制液压泵的运行和泵送的油量。
油液通过液压泵进入液压缸,推动盾构机运动。
同时,液控换向阀根据传感器的信号控制液压缸的转向和速度。
三、盾构液压系统的性能分析1. 系统的传动效率盾构液压系统的传动效率是衡量系统性能的重要指标之一。
传动效率高意味着系统能够更好地将能量传递给执行器,并保持较低的能量损失。
为提高传动效率,设计中应选择高效的液压泵、控制阀和执行器,并采取有效的密封措施来减少泄漏。
2. 系统的稳定性盾构液压系统的稳定性直接影响盾构机的运行效果和工作安全性。
在系统设计中,应考虑合适的工作流体的粘度和温度,以确保系统在不同工况下的稳定性。
此外,合理的系统结构和控制参数设置也对系统稳定性至关重要。
3. 系统的响应速度盾构液压系统的响应速度主要受液压泵的流量输出和执行器的尺寸等因素影响。
高响应速度意味着系统能够更快地实现操作指令,提高盾构机的工作效率。
在液压泵和执行器的选型中,应考虑系统所需的最大流量和操作速度,并适当增加液控换向阀的数量以提高响应速度。
4. 系统的负荷能力盾构液压系统的负荷能力是指系统能够承担的最大工作负荷。
盾构机液压系统说明
液压系统说明目录一、液压系统的基本元件二、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。
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。
盾构机的工作原理介绍
盾构机的工作原理介绍
盾构机是一种专用设备,用于在地下进行隧道的开挖和施工。
它的工作原理主要包括以下几个步骤:
1. 安装和准备:盾构机在开始工作之前,需要在施工区域进行安装和准备工作。
这包括组装机械、搭建支架、安装必要的管道等。
2. 液压顶推系统:盾构机通过液压顶推系统来推进前进,这个系统通常包括一个或多个液压缸,以及液压油系统。
通过控制液压油的流向和压力,可以实现盾构机的前进和稳定。
3. 土层切割和破碎:盾构机在推进过程中,使用刀盘和切割头来切割和破碎土层。
刀盘通常由钢制刀片组成,可以旋转并切割地下土壤。
切割头则是用于破碎较硬的地质层,例如岩石。
4. 排土和管道安装:在切割过程中,盾构机会产生大量的土层和碎石,需要通过管道将其排出。
盾构机后部通常有一个排土螺旋输送机,将岩土和碎石从刀盘回转室输送至后部,再通过管道运出。
5. 地面支护和隧道衬砌:在盾构机前进的同时,需要进行地面支护和隧道衬砌,以保证隧道的稳定和安全。
一般使用混凝土预制管或钢筋混凝土片进行衬砌,同时还会进行地下水的排除和隧道的排风。
6. 盾构机控制系统:盾构机配备有先进的自动控制系统,通过
传感器和监测设备,可以实时监测隧道的推进情况、地质条件等。
控制系统可以自动调整切割和推进的速度,以适应不同的地质环境和施工要求。
总的来说,盾构机通过液压顶推系统推进前进,同时通过刀盘切割土层并排土,完成隧道的开挖和施工。
它具有高效、安全的特点,广泛应用于地下隧道的建设。
土压平衡式盾构机液压系统设计与分析
摘要现代社会快速发展,科学技术日新月异,对各项工程技术要求越来越高,现代施工项目对盾构掘进机的要求也越来越高,应用也越来越广泛,盾构液压推进系统呈现了强大的发展趋势。
本论文研究的目的是设计一个合适的盾构推进系统液压系统油路,方法是模拟一个油路并对系统建立仿真模型和数据分析。
首先对液压系统进行了选择,确定盾构推进系统的阀、电机、马达等元件的选择。
并用automation软件对液压系统的基本回路与推进系统的液压系统进行了模拟仿真。
最后,就盾构推进系统液压原理图设计了阀块。
设计的阀块能够满足使用要求,安全可靠,结构合理,重量适中,具有一定的现实意义。
关键词:盾构推进系统;automation;液压系统AbstractThe rapid development of modern society, science and technology is rapid, and the engineering technology demand more and more, the modern construction projects to the requirements of shield tunneling machine is also higher, applied more and more widely, shield hydraulic propulsion system showed a strong development trend.The purpose of this research is to design a suitable shield thrusting system hydraulic oil system, simulation method is a oil line and establish simulation model of the system and data analysis. First of all to the hydraulic system of choice, determine the shield thrusting system valve, motor and motor components choice. And for hydraulic system of automation software basic circuit and propulsion system hydraulic system simulation. Finally, shield thrusting system hydraulic principle diagram design of the valve.The valve can meet the design requirements of use, safe and reliable, the structure is reasonable, moderate weight, has certain practical significance.Keywords: Shield thrusting series; Automation; Hydraulic system目录摘要 (1)Abstract (2)1. 绪论 (5)1.1 国内外发展现状 (5)1.1.1 国外盾构技术的发展现状: (5)1.1.2 国内盾构技术的发展现状: (7)1.2 盾构施工法新技术 (9)1.3 国内外盾构技术的发展趋势 (12)1.4 存在问题 (12)1.5 解决的主要问题及研究的基本内容 (13)1.6 研究方法以及技术路线 (13)1.7 完成论文的条件 (13)1.8 课题进度安排 (13)2. 模拟盾构推进液压系统的设计 (15)2.1 推进系统主油路设计 (15)2.2 推进系统分组工作油路设计 (16)2.3 液压回路的整体图和动作顺序表 (18)3. 盾构液压推进系统元件选型与建模 (19)3.1 负载分析 (19)3.2 液压缸主要参数的确定 (21)3.3 液压元件的选择 (23)3.3.1 液压泵 (23)3.3.2 阀类元件及辅助元件 (23)3.3.3 油管 (24)3.3.4 油箱 (24)3.4 液压系统的性能验算 (24)3.4.1 回路压力损失验算 (24)3.4.2 快退时的压力损失验算 (24)3.5 油液温升验算 (25)4. 基于automation软件的盾构推进液压系统仿真 (27)4.1 计算机仿真技术概述 (27)4.2 Automation Studio 软件的功能介绍 (28)4.3 基本液压回路的仿真分析 (28)4.3.1平衡回路 (28)4.3.2 远程调压回路 (29)4.3.3卸载回路 (30)4.3.4 速度调节回路 (30)4.3.5 方向控制回路 (31)4.3.6锁紧回路 (32)4.3.7 多执行元件控制回路 (32)4.3.8 盾构推进系统工作分组回路 (33)5. 液压阀块的设计 (36)5.1 阀块六个表面的功用 (36)5.1.1 顶面和底面 (36)5.1.2 前面、后面和右侧面 (36)5.1.3 左侧面 (37)5.2 阀块的设计依据及注意事项 (37)5.3 阀块尺寸的确定 (37)5.4 阀块内的油道孔设计 (38)5.5 精度选择 (40)5.6 材料选择 (40)参考文献 (44)附录 (46)致谢 (47)1.绪论1.1 国内外发展现状盾构掘进机是一种隧道工程专用的大型高科技综合施工设备。
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原因1:推进油缸内泄;
NO. 18
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二、推进系统
2.6比例溢流阀故障排查步骤
2.6.1启动推进泵,将推进速度旋至0; 2.6.2选择推进模式,将A/B/C/D四区压力调至0,屏蔽除A区带传感器油 缸外的其它所有推进油缸; 2.6.3选择刀盘低速旁通模式(该模式持续时间为5分钟,调试时间超过5 分钟需再次选择); 2.6.4将推进速度调至30%; 2.6.5将A区推进压力从0逐步调高至70%,每间隔5%记录一次压力值; 2.6.6分析推进压力与设定值是否具有对应变化关系; 用相同方法检测B/C/D区比例溢流阀工作特性。
原因1:平衡阀设定压力过高;
②.刀盘转速异常
原因1:抓持油缸溢流阀设定压力过低;
③.拼装机停在水平位置附近,再次启动向上旋转时会先向下 掉一点再向上旋转
原因1:马达补油管路接错;
NO. 42
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42
五、辅助系统
5.1系统功能:
盾构施工辅助设备的控制 如:管片小车等
5.2系统配置:
②.变量柱塞马达 液压两点控制 两点排量可调
NO. 25
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25
三、螺旋输送系统
③.比例溢流阀 电比例控制 压力与控制电流相关
④.功率阀 限制泵最大输出功率 泵输出流量与压力成反比
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三、螺旋输送系统
3.5常见故障现象及原因分析
电机:无单独电机,串 于拼装机泵后
注浆泵:KSP12, 2台
NO. 48
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48
六、注浆系统
6.3系统工作原理:
电机 液压泵
油箱
比例 调速
阀
砂浆 泵控 制阀
组
输送油缸
吸料口油缸
NO. 49
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49
六、注浆系统
6.4关键元件:
①.恒功率泵(同管片拼装系统液压泵) ②.比例调速阀(同推进系统调速阀)
目录:
NO. 1
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1
一、刀盘驱动系统
NO. 2
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2
一、刀盘驱动系统
NO. 3
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3
一、刀盘驱动系统
1.1系统功能:
驱动刀盘旋转,切削掌子面。
1.2系统配置:
电机功率kW
315/250 315/250
315 250
泵排量ml/r
500 500 750 500
原因1:补油单向阀卡滞; 原因2:换油阀卡滞; 原因3:A/B口溢流阀故障;
NO. 28
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28
四、管片拼装系统
NO. 29
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29
四、管片拼装系统
4.1系统功能:
控制管片拼装机完成衬砌管片的拼装。
4.2系统配置:
马达排量:160ml/r,2台 减速比:26,13.8 泵排量:140ml/r ,1台 电机:55kW,1台 提升油缸:Φ130/80-1200,2根 行走油缸:Φ80/50-2000, 2根
液压泵排量:100ml/r ,1台 电机:无单独电机,串于推进机泵后
NO. 43
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五、辅助系统
5.3系统工作原理:
控制 阀组
油箱
电机
液压泵
油箱
NO. 44
管片 小车 控制 阀组
油箱
控制 阀组
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后配套 拖拉油缸
输送油缸
顶升油缸
管片小车 拖拉油缸
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44
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NO. 16
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二、推进系统
2.5常见故障现象及原因分析
①.推进模式下分区压力在设定值为0时仍有较高压力
原因1:比例溢流阀机械限位未调好; 原因2:管片模式插装阀开启;
②.分区压力调到一定值时不能继续调高
原因1:单个控制阀组上安全阀设定压力过低;
③.分区压力调节不灵敏
原因1:推进速度调节过小; 原因2:比例调速阀卡滞; 原因3:比例溢流阀卡滞;
4.3系统工作参数:
最大输出扭矩:430kNm;最大输出转速:1.3rpm 额定提升力:260kN
NO. 30
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30
四、管片拼装系统
4.4系统工作原理:
左
右
旋
旋
液压 马达
电机
液压泵
比例 多路
阀
减速机
管片 拼装 机
平移油缸
油箱
前
后Байду номын сангаас
进
退
NO. 31
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31
四、管片拼装系统
二、推进系统
2.4关键元件:
①.闭式变量柱塞泵: 远程压力控制 输出流量与负载相关
NO. 14
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二、推进系统
②.比例溢流阀 设定压力与控制电流相关 带阀芯位置反馈
NO. 15
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15
二、推进系统
③.比例溢流阀 设定压力与控制电流相关
④.比例调速阀 通流能力与控制电流相关 不受负载影响
螺旋 输送 机
刀盘驱动先导控制回路
先导控 制阀组
换挡制 动阀组
NO. 23
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23
三、螺旋输送系统
3.3系统工作原理-螺旋机其它功能
控制
阀组
蓄
能
辅助系统
油箱
器
NO. 24
控制 阀组
油箱
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后料门油缸
前料门油缸 伸缩油缸
24
三、螺旋输送系统
3.4关键元件:
①.闭式变量柱塞泵: 无吸油口 需要补油 排量与控制压力相关
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NO. 33
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33
四、管片拼装系统
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NO. 34
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34
四、管片拼装系统
返回
NO. 35
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35
四、管片拼装系统
返回
NO. 36
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36
四、管片拼装系统
返回
NO. 37
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37
四、管片拼装系统
泵数量
3 3 3 4
马达排量ml/r 马达数量
250
8
250
9
500
8
500
8
NO. 4
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4
一、刀盘驱动系统
电机
补油泵
蓄
1.3系统工作原理:
能
器
油箱
12档:低高速
电机
液压泵
换向阀
204b0abrar
液压 马达
减速机
刀盘
电机
先导泵 油箱
先导控 制阀组
换挡制 动阀组
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NO. 50
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50
六、注浆系统
6.5常见故障现象及原因分析
①.同步注浆泵换向较慢
原因1:节流阀开度过小;
②.同步注浆泵退回后不再伸出
原因1:维修阀关闭;
NO. 51
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51
七、冷却过滤
7.1系统功能:
对液压油箱中的液压油进行循环冷却过滤,降低油温 ,滤除杂质,提升油液质量。
7.2系统功能:
电机:15kW 泵:193+121ml/r 过滤器:990L/min,
10µ,2件 水冷器:散热面积37.5m2,
散热功率373kW
NO. 52
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七、冷却过滤
7.3系统工作原理:
电机
过
液压泵
滤
器
进水
水冷器
出水
油箱
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NO. 53
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五、辅助系统
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NO. 45
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五、辅助系统
返回
NO. 46
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46
五、辅助系统
返回
NO. 47
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47
六、注浆系统
6.1系统功能:
在管片和隧道洞壁 之间注入混凝土,填充空 隙,起到加固和防止地 面沉降的作用
6.2系统配置:
液压泵排量:100ml/r ,1台
原因7:马达换挡控制阀块油口接错; 原因8:马达换挡控制阀块回油管未接(堵死); 原因9:马达A/B口管路接反;
NO. 9
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一、刀盘驱动系统
1.5常见故障现象及原因分析
③.主泵出口压力异常
原因1:泵出口球阀未打开; 原因2:补油单向阀卡滞; 原因3:换油阀卡滞; 原因4:A/B口溢流阀故障;
缩
伸
4.4系统工作原理:
管片拼装系统液压泵
比例 多路
阀
NO. 32
油箱
缩
伸
控制 阀组
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提升缸/蓝缸 提升缸/红缸
抓持缸 回转缸 倾斜缸
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四、管片拼装系统
4.5关键元件:
①.恒功率泵 • 液压泵输出压力与流量成反比(即输出功率恒定) • 带高压切断 ②.比例多路阀 • 输出流量与控制电流相关 • 控制信号一定时,输出流量恒定(与负载大小无关)