海瑞克土压平衡盾构机液压系统分析

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1、中国盾构www.zgdungou.comQQ:249991564海瑞克土压平衡盾构机液压系统分析内容提要：本文主要介绍的是海瑞克公司生产的土压平衡式盾构机液压系统的八大液压回路的组成、工作原理及在施工中的应用。关键词：土压平衡式盾构机液压系统分析目前海瑞克公司生产的土压平衡盾构机在城市地铁施工中得到了广泛的运用，其功率强大的液压系统在盾构机的掘进及管片拼装过程中发挥了极高的效率。盾构机的液压系统可分成八大液压回路，它们是刀盘驱动的液压回路、推力及铰接油缸的液压回路、管片拼装机的液压回路、管片运输及辅助装置的液压回路

2、、螺旋输送机的液压回路、注浆泵的液压回路、液压油冷却及过滤液压回路及超挖刀的液压回路。本文将就上述各大回路的组成、作用及工作情况做一简要阐述。上述八大液压回路的前六大液压回路都是由设在第二号台车上的主液压油箱来提供液压油，并且在主油箱中的吸油管口处都装有吸油滤网。这六大液压回路的泄漏油先要汇集到一根内径为100mm粗的主泄漏油管中，再从主油箱的顶部流回油箱的回油室，这六大液压回路中的开式液压回路的回油要先汇集在一根内径为100mm粗的主回油管中，再经过两个安装在主油箱顶部的主回油管路滤清器，过滤后的回油流回主油箱的

3、回油室。因情况相同，故在后文不再赘述。一、刀盘驱动液压回路刀盘驱动液压回路主要部件有：主油箱、三台主驱动油泵、一台补油泵、一台先导油泵、八个主驱动液压马达、一块主驱动控制阀组、一块驱动马达两级转速及马达解除制动阀组、一个10L的蓄能器、一个2.8L的蓄能器、两个补油泵滤清器、一个先导泵滤清器、两个主回油道滤清器及包含吸油滤网的连接管路。三台各由315KW电机驱动的斜盘式变量轴向柱塞泵和八个斜轴式变量柱塞马达构成闭式回路，液压泵提供压力油驱动液压马达旋转，液压马达旋转就可以驱动刀盘旋转切削土体，在和其中一个驱动马达相

4、连的减速齿轮箱上装有制动器，可以为刀盘提供制动，制动器是弹簧锁紧油压分开的形式。通过控制泵的正反转就可以见接控制刀盘的正反转。75KW电机驱动的定量螺旋式液压泵做为补油泵先通过两个补油泵滤芯后为上边提到的回路补油，补油压力是30Bar。5.5KW电机驱动的斜盘式变量轴向柱塞泵作为刀盘驱动液压回路的先导油泵先通过先导油滤芯后再向以下两组阀块供先导油。向主驱动阀块提供先导压力油可以实现以下三个功能：1.先导油通过恒功率控制阀可以实现对液压泵的恒功率控制。2.先导油通过安全阀可以控制回路的最大工作压力，回路的最大工作压力

5、在正常掘进的情况下是225Bar,在盾构机需要脱困扭矩的情况下是275Bar。3.先导油通过电控比例阀可以控制驱动油泵的斜盘角度，从而控制油泵的流量，油泵的流量又可以控制驱动马达的转速，驱动马达的转速决定了刀盘的转速。通过这一功能，可以在0-6.1Rpm之间任意控制刀盘的转速。向驱动马达两级转速及马达解除制动阀组提供先导压力油可以实现以下两个功能：1.先导油通过驱动马达两阶段转速阀可以控制驱动马达的排量，从而可以使刀盘在0-3Rpm或0-6.1Rpm两种转速模式下操作。2.先导油通过解除制动阀可以在刀盘旋转之前解除

6、刀盘的制动。中国盾构网www.zgdungou.comQQ:249991564中国盾构www.zgdungou.comQQ:24999156410L的蓄能器和补油泵油路相连，以保持该油路的油压稳定，从而保证驱动泵回路工作平稳。2.8L的蓄能器与制动油路相连，作用是使制动和解除制动动作平稳。二、推力及铰接油缸回路推力及铰接油缸回路主要部件有：主液压油箱、液压油泵、30个推力油缸、14个铰接油缸、四组带有滤清器的推力油缸控制阀、一组铰接油缸控制阀、两个主回油道滤清器及带有吸油滤网的连接管路。75KW电机驱动的斜盘式变量

7、轴向柱塞泵通过各相应阀组向推力油缸和铰接油缸提供压力油，并构成开式回路，回油流回主油箱。推力油缸按上下左右被分成A、B、C、D四组，每组油缸都由相应的一组控制阀控制，盾构机在掘进和拼装的过程中，控制阀所起的作用有所不同。在盾构机掘进过程中，推力油缸杆上的撑靴向后顶在拼装好的管片上，在压力油的作用下，油缸杆向后伸出推动盾构机前进，四组控制阀可以分别控制每组推力油缸，使其各自具有不同的压力，因四组油缸可以具有不同的压力，所以盾构机在掘进中可以实现左转、右转、抬头、低头及直行的动作，从而可以使掘进中盾构机的轴线尽量拟合隧

8、道的设计轴线。拼装管片时，在盾构机自动控制系统的作用下，四组控制阀向所有推力油缸提供最大压力值为60Bar压力油，这时每个油缸的伸缩都可以在推力油缸现场控制台上控制，通过控制推力油缸杆向后伸出，使得推力油缸杆在压力油的作用下顶在管片上，给盾构机提供一个向前的顶推力，这个力既可以起到稳定管片作用，又可以用来平衡盾构机前部受到的来自泥土仓压力，使得盾构机不致在此