盾构机配电系统简介
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培训教材盾构机系统原理介绍(C型盾构)宏润建设集团股份有限公司二OO七年八月目录1.概要 (2)2.盾构壳体结构 (2)3.刀盘驱动系统 (3)4.刀盘装置 (5)5.盾构推进系统 (7)6.人行闸 (9)7.管片拼装机 ............................................................... - 10 -8.螺旋输送机 ................................................................ - 11 -9.盾尾密封装置............................................................ - 12 -10.液压系统................................................................. - 13 -11.集中润滑系统.......................................................... - 14 -12.稀油润滑系统.......................................................... - 15 -13.盾尾油脂压注系统................................................... - 15 -14.注浆系统................................................................. - 16 -15.加泥加水系统.......................................................... - 17 -16.冷却系统 (17)17.车架系统 (18)18.皮带输送机 (19)19.双梁系统 (19)20.单梁系统 (20)21.电气系统 (20)1.概要本教材主要内容为盾构机各系统设备的主要功能介绍。
浅析盾构机电气系统的设计概要摘要:盾构机是集机、电、液、控等多种学科技术于一体,专门用于隧道工程开挖的技术密集型特种设备。
但其在隧道掘进施工过程中,设备上电气元件极易发生损坏、烧毁等故障。
基于此,本文对盾构机电气系统设计进行一些研究及分析,对提高电气系统的可靠性和盾构机掘进作业效率具有一定的指导意义。
关键词:电气系统;设计;盾构机由于盾构机是一种耗电设备多、耗电大的大型工程设备,在施工过程中很容易发生电气故障,导致电气部件损坏、发动机烧毁,甚至危及到操作人员的人身安全和引发其他严重后果。
这些问题会严重影响工程项目工期,并且还可能造成大量的生命财产损失。
产生这些情况的主要原因之一是电气系统的设计不合理,可靠性不高,因此要保证与盾构机有关的设备安全可靠运行,就必须对其进行合理、可靠的供配电设计。
盾构机的电力系统一般可分为四大主要系统:高压电力系统、低压配电系统、电动机控制系统和照明配电系统,本文主要从以上几个方面进行分析。
一、高压电力系统由于盾构机耗电大,输电距离远,因此通常使用10kV的高压电力。
从所属城市10kV电网接收电能,推荐采用辐射供电,由10kV高压开关站直接供电,既保证了电力供应的可靠性,又不会对工地周边地区的电力产生任何影响。
盾构机的高压电源主要包括:电缆引入柜、电源进线柜、计量柜、变压器出线柜等。
AH1是一根电缆引入柜,该线路是从本区域10kV变电站中引出的,并安装了避雷器;AH2是电源进线柜,带保险丝的输入线断路器或负载开关,有过电流和快速切断保护。
AH3是一种高压仪表,它是一种高压测量设备,它是一种专门的电压、电流互感器,它的供电结构是由一种特殊的电压和电流互感器组成的。
AH4具有过载、短路保护功能,适用大容量的变压器。
为了方便维保检修,通常,在地上装有一个高压配电箱,而在正常使用期间,则由建设单位负责保养。
图1二、低压配电系统1.系统形式盾构机的低压配电网通常为220/380V,而低压配电网应选用单相三线或三相五线供电。
海瑞克盾构机电气系统概述————————————————————————————————作者:————————————————————————————————日期:海瑞克盾构机电气控制系统概述李剑祥(中铁六局集团有限公司深圳地铁2号线项目部广东深圳 518056)摘要:对海瑞克土压平衡盾构机电气控制系统进行概述,并分别对其配电系统、可编程控制系统和计算机控制及数据采集分析系统三个部分的设计进行总结,以加深对其整个电气控制系统原理的理解。
关键词:电气系统配电系统可编程控制系统计算机控制及数据采集分析系统0 海瑞克盾构机电气系统简介盾构机是一种集机械、液压、电气和自动化控制于一体、专用于地下隧道工程开挖的技术密集型重大工程装备,其技术先进、结构庞大。
如果把机械部分比喻成人的四肢,那么液压系统比喻成人的血液系统,则电气控制系统就是人的神经系统。
当前盾构机电气控制系统均采用世界上最先进、可靠的技术以保证系统稳定可靠地运行。
海瑞克盾构机电气控制系统分为配电系统、可编程控制系统和计算机控制及数据采集分析系统三个部分。
下面对该三个部分进行介绍。
1 配电系统盾构施工是参考工厂式的流程化作业施工,盾构机的配电系统设计原则也是参照工厂供配电原理设计的。
配电系统分为高压系统和低压系统,其用电设备列表如下:序号用电设备设备容量备注1 刀盘驱动945kW2 超挖刀7.5kW3 推进系统75kW4 管片安装机45kW5 螺旋输送机250kW6 皮带输送机22kW7 注浆泵30kW8 砂浆储存罐的搅拌器7.5kW9 液压油过滤泵11kW10 主轴承润滑4kW11 管片吊机2x2kW12 排水泵12kW13 冷却水系统7.5kW14 二次通风机11kW15 空压机110kW16 泡沫系统18kW17 补油泵55 kW18 其他设备75kW总功率1682kW1.1高压系统经过负荷计算,Sj1≈2000kVA,则选择的电压器容量为2000kVA,选择的高压电缆进线为UGP-3×50+1×25,选用的高压环网柜电压等级为12KV,容量为200A,变压器带温度和密封性故障报警。
盾构机电气控制系统1、盾构机配电系统由高压配电系统和低压配电系统组成2、油浸式变压器有液位、温度及密封的检测装置,当达到临界值时会发出报警信号,一旦达到极限值可切断高压开关,保护变压器。
3、功率较大的电动机直接启动时有较大的冲击电流,为了避免启动电流对电网的冲击,对大功率的电动机采用软启动器启动,中小功率的电机采用星三角启动或直接采用启动方式4、中铁装备盾构机低压系统系统的组成。
主要由主配电柜(TC3)、主控室(TC1)、拖车2配电柜(TC2)、盾体左侧配电柜(DTL)、盾体右侧配电柜(DTR)等组成。
实现对盾构机各个系统的供电5、PLC是一种工业控制装置;是在电器控制技术和计算机技术的基础上开发出来的,并逐渐发展成为以微处理器为核心,将自动化技术、计算机技术、通信技术融为一体的新型工业控制装置。
6、下列可编程控制器的特点错误的是( 2 )(1)无触点免配线,可靠性高,抗干扰能力强(2)通用性不强,控制程序不可变,使用不方便(3)硬件配套齐全,用户使用方便,适应性强(4)编程简单,容易掌握(5)系统的设计、安装、调试工作量少(6)维修工作量小,维护方便(7)体积小,能耗低.7、中铁装备盾构机通讯系统说法不正确的是(3)(1)含人舱的三部防爆电话、三部声能电话及主控室一部普通电话,合计七部电话;必要时,可在适当位置增设电话。
(2)人舱三部防爆电话和主控室电话采用分机拨号方式;可以通过隧道光纤与隧道外项目部电话等实现通话功能。
(3)人舱三部声能电话在停电的情况下不,也能实现通话的功能。
8、中铁装备盾构机照明系统不正确的是( 3 )(1)由于隧道环境相对比较恶劣,粉尘多、湿度高,在淤泥质地层有可燃气体的可能;基于以上原因,照明灯采用三防灯具(防尘、防水、防爆)。
(2)考虑到隧道延伸需要更换高压电缆或紧急停电,部分灯具含有应急照明,当断电时,自动切换到应急照明功能(3)照明系统采用380V的电压9、高压电缆的防护(电缆沟、穿管、穿墙、弯曲、悬挂、标识)10、高压电缆的防护是安全用电的关键一环,下列说法错误(2)(1)在穿越的路面必须有电缆沟或穿管,(2)允许有露天地面敷设,(3)穿墙、弯曲、悬挂电缆都不允许有扭曲,强弯等应力集中。
盾构机低压配电结构及应用分析发布时间:2022-12-20T08:08:18.696Z 来源:《工程管理前沿》2022年16期作者:王彦峰[导读] 盾构机作为隧道掘进中最为常用的设备之一,在当下地铁、公路等领域的施工建设中得到了广泛应用。
王彦峰中国电建集团铁路建设投资有限公司重庆分公司,重庆市,401147摘要:盾构机作为隧道掘进中最为常用的设备之一,在当下地铁、公路等领域的施工建设中得到了广泛应用。
盾构机的组成极其复杂,并且各零部件都极其精密,盾构机在运行过程中,除了要确保各机械零部件的正常运行外,还需要从低压配电结构入手,结合盾构机的具体运行状况,合理进行低压配电结构的设置,确保盾构机的安全稳定运行。
随着当下盾构施工复杂程度的提升,单一的配电结构很难完全适应各种盾构机复杂的施工工艺和施工环境的要求。
鉴于此,本文围绕盾构机低压配电结构及应用展开探讨,希望能够为相关工作起到参考作用。
关键词:盾构机;低压配电结构;设备配置引言盾构机作为一种专用的隧道掘进工具,并且其还可以结合具体的地质构造条件进行针对性设计和制造,从满足不同条件下的隧道盾构施工。
盾构机在地下掘进施工中,会出现凝结水情况。
由于盾构施工中,隧道通过风机来进行通风,因此空气流通度较差,在设备运行和开挖中所产生的热量就会积聚在环境中,散热情况较差,进而导致盾构机中各零部件温度升高。
并且地下施工环境极其复杂,会进一步增加盾构机的运行难度,这就对盾构机供配电系统提出了更高的安全性和可靠性要求。
因此加强对盾构机低压配电结构的研究,有着非常重要的意义和作用。
1.盾构机低压配电系统外部高压电缆需要通过变压器将电压转换为690V或400V的电压,之后再接入盾构机低压配电系统。
盾构机的压配电系统具体包括主驱动和普通功率配电两部分,其中前者主要为主驱动电机提供电能,配置有专用变压器。
其中低压配电系统属于普通功率配电,按照具体功能分为控制、动力和照明三个不同回路。
简介盾构电气设备盾构机电气设备包括电缆卷筒、主供电电缆、变压器、配电柜、动力电缆、控制电缆、控制系统、操作控制台、现场控制台、螺旋输送机后部出土口监视器、电机、插座、照明、接地等。
电器系统最小保护等级为IP5.5。
主供电电缆安装在电缆卷筒上,10kV的高压电由地面通过高压电缆沿隧道输送到与之连接的主供电电缆上,接着通过变压器转变成400v,50Hz的低压电进人配电柜,再通过供电电缆和控制电缆供盾构机使用。
西门子S7-PLC是控制系统的关键部件,控制系统用于控制盾构机掘进、拼装时的各主要功能。
例如盾构机要掘进时,盾构机司机按下操作控制台上的掘进按钮,一个电信号就被传到PLC 控制系统,控制系统首先分析推进的条件是否具备(如推进油缸液压油泵是否打开,润滑脂系统是否工作正常等,.如果推进的条件不具备,就不能推进,如果条件具备,控制系统就会使推进按钮指示灯变亮,同时控制系统也会给推进油缸控制阀的电磁阀供电,电磁阀通电打开推进油缸控制阀,盾构机开始向前推进。
PLC安装于控制室,在配电柜里装有远程接口,PLC系统也与操作控制台的控制电脑及VMT公司的SLS-T隧道激光导向系统电脑相连。
盾构机操作室内的操作控制台和盾构机某些可移动装置旁边的现场控制台(如管片拼装机、管片吊车、管片运送小车等)用来操作盾构机,实现各种功能。
操作控制台上有控制系统电脑显示器、实现各种功能的按钮、调整压力和速度的旋钮、显示压力或油缸伸长长度的显示模块及各种钥匙开关等。
螺旋输送机后部出土口监视器用来监视螺旋输送机的出土情况。
电机为所有液压油泵、皮带机、泡沫剂泵、合成泡沫用水水泵、膨润土泵等提供动力。
当电机的功率在30kW以下时,采用直接起动的方式,当电机的功率大于30kW时,为了降低起动电流,采用星形—三角形起动的方式。
盾构机各系统原理浅析盾构机是一种用于在地下挖掘隧道或管道的工程机械设备。
它由多个相互协作的系统组成,包括控制系统、切削系统、推进系统、注浆系统和泥水处理系统等。
下面将对盾构机的各个系统进行原理浅析。
1.控制系统盾构机的控制系统是整个设备的中枢神经系统,用于控制盾构机的各个部分和系统的运行。
控制系统包括硬件和软件两个部分。
硬件部分包括控制台、传感器、执行器等,用于接收、处理和传输各种信号,并实现对系统的控制。
软件部分包括程序控制、数据管理和监控等功能,用于实现自动化和智能化控制。
2.切削系统盾构机的切削系统用于掘进地下的土层或岩石,常用的切削方式有土压平衡和泥水平衡两种。
切削系统通常由刀盘、刀具、刀盘替换系统和掘进泥土输送装置等组成。
切削系统通过刀具对地层进行切削破碎,然后通过传送带或螺旋输送机将泥土或岩石从切削面上输送出来。
3.推进系统盾构机的推进系统用于推动盾构机向前行进。
推进系统通常由推进液压缸、推进顶进装置和后承力系统等组成。
推进液压缸通过油压推动盾构机向前行进,推进顶进装置用于良好地保持盾构机与掘进面之间的接触,防止泥土或岩石坍塌。
4.注浆系统盾构机的注浆系统用于在地下施工过程中防止地表沉降,同时加强地下地层的稳定性。
注浆系统通常由注浆管路、注浆泵、注浆混合器和注浆测量仪等组成。
注浆泵将混合好的浆液通过注浆管路注入地下,起到加固地层和控制地表沉降的作用。
5.泥水处理系统盾构机的泥水处理系统用于处理盾构过程中产生的泥浆和废水。
这些泥浆和废水通常含有大量的固体颗粒和化学物质,需要进行过滤、澄清和沉淀等处理步骤,以达到环保要求。
泥水处理系统通常包括砂水分离器、混凝沉淀装置和过滤设备等。
综上所述,盾构机的各个系统相互协作,共同完成地下隧道或管道的施工任务。
控制系统保证各个系统的协调运行,切削系统和推进系统完成地层的掘进和推进,注浆系统加固地层和控制地表沉降,泥水处理系统处理盾构过程中产生的泥浆和废水。
中铁装备48#盾构机电气控制系统概述发布时间:2021-08-13T10:49:56.490Z 来源:《科学与技术》2021年4月第10期作者:贾鹏[导读] 对中铁装备48#土压平衡盾构机电气控制系统进行概贾鹏中国中铁四局集团城市轨道交通工程分公司安徽省合肥市230000摘要:对中铁装备48#土压平衡盾构机电气控制系统进行概述,并分别对其配电系统、可编程控制系统和计算机控制及数据采集分析系统三个部分的设计进行总结,以加深对其整个电气控制系统原理的理解。
关键词:电气系统配电系统可编程控制系统计算机控制及数据采集分析系统0中铁装备48#盾构机电气系统简介盾构机是一种集机械、液压、电气和自动化控制于一体、专用于地下隧道工程开挖的技术密集型重大工程装备,其技术先进、结构庞大。
如果把机械部分比喻成人的四肢,那么液压系统比喻成人的血液系统,则电气控制系统就是人的神经系统。
当前盾构机电气控制系统均采用世界上最先进、可靠的技术以保证系统稳定可靠地运行。
中铁装备盾构机电气控制系统分为配电系统、可编程控制系统和计算机控制及数据采集分析系统三个部分。
下面对该三个部分进行介绍同时在日常工作中盾构机电气系统的应用和故障排除方法示例和思路进行简单的介绍。
1 配电系统盾构施工是参考工厂式的流程化作业施工,盾构机的配电系统设计原则也是参照工厂供配电原理设计的。
配电系统分为高压系统和低压系统,其用电设备列表如下:序号用电设备设备容量备注1 刀盘驱动 660kW 6组电机2 螺旋输送机 200kW 轴式3 推进系统 75kW 最大推力3400t4 管片安装机 55kW 中心回转式5 注浆泵 30kW 双活塞6 辅助泵 22kW7 液压油箱过滤泵 11kW8 控制油泵 5.5kW9 空压机1 37kW10 空压机2 37kW11 膨润土泵 18.5kW12 泡沫混合液泵 8.8kW13 增压水泵电机 7.5kW14 内循环水泵 5.5kW15 污水泵 15kW16 砂浆搅拌 5.5kW17 混合液搅拌 4.4kW18 盾壳膨润土 7.5kW19 齿轮油泵 4kW20 风筒吊机 2.2kW21 进水水管卷筒电机 1.5kW22 出水水管卷筒电机 1.5kW23 泡沫泵 0.55kW24 皮带输送机 37kW25 二次风机 15kW26 管片吊机 11kW27 超挖刀泵 5.5kW28 照明及工控 5kW总功率 1288.45kW1.1高压系统由于盾构机整机负荷较大(1000KV A以上),如果直接采用低压供电,电缆将承受巨大的供电电流且压降过大造成设备无法正常工作,故盾构机通常采用高压10KV供电。
略论盾构施工电气系统摘要: 文章重点介绍盾构电气系统中的PLC自动控制系统,并提出施工中出现的电气系统故障排除方法。
关键词: 盾构, 电气系统, PLC控制Abstract: This paper introduces shield of electrical systems PLC automatic control system, and put forward the construction of the electrical system in fault elimination method.Keywords: shield, electrical system, PLC control1前言城市的发展方向是从粗放型转化为集约型,为了实现城市的高度集约化,缓解城市地表压力,越来越多的城市和地区开始发展地下空间,不仅如此,随着城市进程化的快速发展,市政工程、城市地铁、水利等基础设施建设已经摆到了一个非常重要的地位,大量采用盾构技术进行地下空间开发利用己成为我国城市化进程的必然选择,然而,任何机器都会随着时间和使用的磨损出现故障,盾构电气系统是盾构机的核心组成部分,在盾构施工中有着重要的作用。
2盾构机概述盾构掘进机简称盾构机,是一种专门用于隧道工程的大型高科技综合施工设备,现代盾构机集机电、液压、传感和信息技术于一体,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,涉及地质、土木、机械、力学、液压、电气、控制、测量等多门学科技术,它具有一个可以移动的钢结构外壳(盾壳),盾构内装有开挖、排土、拼装和推进等机械装置,进行土层开挖、碴土排运、衬砌拼装和盾构推进等系列操作,使隧道结构施工一次完成。
目前,盾构机已广泛用于地铁、铁路、公路、市政、水电隧道工程。
3盾构电气PLC系统盾构的电气系统主要包括高压供电系统、低压配电系统、接地系统以及电机控制系统等几个部分。
PLC控制在整个电气系统中尤为重要。