对高效节能技术在盾构液压系统中的应用

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1、HvdraulicsPneumatics&Seals／No．6．2012高效节能技术在盾构液压系统中的应用冯欢欢l1，吴向东，杜雨轩，蔡华(1．西南交通大学机械工程学院，四川成都610031；2．盾构及掘进技术国家重点实验室，河南郑州450003)摘要：介绍了泵控调速技术、二次调节技术、负载敏感技术、能量回收技术等高效节能技术的原理及其在盾构液压系统中的应用现状，总结了盾构液压系统使用与管理的节能措施，展望了盾构液压节能技术的发展趋势。关键词：盾构；液压系统；高效节能技术；发展趋势中图分类号：TH13

2、7．9文献标识码：A文章编号：1008—0813(2012)06—0001—04TheApphcationofHigh—efficiencyEnergy—savingTechnologyinShieldHydraulicSystemFENGHuan-huan一，Xg_dong，DUYu-xuan，CAIHua(1．CollegeofMechanicalEngineering，SouthwestofJiaotongUniversity，Chengdu610031，China；2．StateKeyLabo

3、ratoryofShieldMachineandBoringTechnology，Zhengzhou450003，China)Abstract：Thispaperintroducestheprincipleofhigh—eficiencyenergy—savingtechnology，suchaspump—controlspeedregulation，secondaryregulation，loadsensitiveandenergyrecovery，andtheirapplicationstatus

4、inthehydraulicsystemofshield．Thenitsummalizessomeenergy-savingmeasuresoftheuseandmanagement．usedintheshieldhydraulicsystem．IJook—outthedevelopmentRendofshieldhydraulicenergy-savingtechnology．Keywords：shield；hydraulicsystem；high—eficiencyenergy—savingtec

5、hnology；developmenttrendO前言泵、蓄能器、电液伺服阀、插装阀等。常用的液压节能技术有泵控调速技术、二次调节技术、负载敏感技术、能当前能源和节能问题日益受到人们重视，液压系量回收技术、压力匹配技术等。统的节能设计也成为液压技术工作者所关注的重大课题。液压系统节能的目的是提高系统的能量利用率或1泵控调速技术提高系统的效率，在满足性能要求的情况下实现节能泵控马达容积调速系统具有功率损失小、效率高、对于系统具有极其重要的意义。实现高效节能的主要发热量小、节能及调速方便等特点，被广泛应用

6、于大功途径是通过对液压系统的控制元件、执行元件、工作介率液压伺服系统中。随着现代技术的发展，越来越多的质等方面进行改进可减少能量损失、提高能量的利用新技术融人到了泵控调速技术中，提高了系统的控制率。借助于辅助设备实现能量回收使得能量再次被利性能。用，进而达到良好的节能效果[11。1．1PlD控制技术盾构施工法在隧道与地下工程的掘进中得到越来PID控制原理简单、使用方便，其参数可根据过程越广泛的应用，为装备制造业的发展起到积极地推动动态特性及时调整，适应性强。PID参数的调节和优化作用，也为基础元件产业

7、“十二五”技术发展提出新的决定了系统最终能达到的控制性能。而PID参数整定要求。同时盾构是高能耗机械，因此对其液压控制系统是控制系统设计的核心内容。袁建畅【司通过Z—N整定方的节能研究更为迫切。盾构液压系统中常用的节能液法与Matlab／Simulink中的非线性控制设计模块NCD，压元件有限压式变量泵、恒功率变量泵、恒压式变量对泵控马达容积调速系统中的PID控制器参数进行优化设计，提高了系统的稳定性。基金项目：国家973计划课题(2012CB724308)1．2变频技术收稿日期：20l2—01一l6

8、作者简介：冯欢欢(1987一)，男，湖北随州人，在读硕士，现从事盾构及掘变频容积调速系统结合了电气控制和液压传动控进液压技术研究。制两方面的优势，与传统的相比，具有节能高效、性能1液压气动与密封／20l2年第6期良好、结构简单、价格合理、控制方便等一系列优点，具有案，对改善静液传动系统的效率非常有效，这种调节技良好的发展前途。基于变频技术的液压容积调速系统，术不但能实现功率适应．而且还可以对工作机构的制既能满足速度控制要求。又能获取变频调速和直接容积动动