维尔特盾构机螺旋输送机机液压系统分析介绍
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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。
盾构机液压系统说明(一)引言概述:盾构机液压系统是盾构机的核心组成部分,它通过液压动力来驱动盾构机的推进、转向和起重等运动,具有重要的作用。
本文将详细介绍盾构机液压系统的组成、工作原理及其在盾构机运行中的应用。
正文内容:一、液压系统的组成1. 液压泵2. 液压缸3. 油箱4. 过滤器5. 电控元件6. 油液供给系统7. 管路和接头二、液压系统的工作原理1. 系统的工作原理概述2. 液压泵的工作原理3. 液压缸的工作原理4. 油液的循环和压力控制5. 电控元件的信号传输和控制原理三、液压系统在盾构机运行过程中的应用1. 推进系统的应用a. 推进装置的工作流程b. 推进过程中液压系统的控制方法c. 推力、推进速度和推进力的调节d. 推进系统的故障处理2. 转向系统的应用a. 转向装置的工作流程b. 转向过程中液压系统的控制方法c. 转向角度、转向速度和转向力的调节d. 转向系统的故障处理3. 起重系统的应用a. 起重装置的工作流程b. 起重过程中液压系统的控制方法c. 起重力、起重速度和起重高度的调节d. 起重系统的故障处理4. 安全系统的应用a. 切割装置的工作流程b. 安全阀和保护装置的作用c. 紧急停机和紧急救援措施d. 安全系统的故障处理5. 其他应用领域a. 盾构机的液压机械传动b. 液压系统的节能措施c. 盾构机液压系统的维护保养d. 盾构机液压系统的发展趋势总结:本文详细介绍了盾构机液压系统的组成、工作原理及其在盾构机运行中的应用。
了解和掌握盾构机液压系统的工作原理和操作方法,对于提高盾构机的运行效率和安全性具有重要意义。
随着科技的不断进步,盾构机液压系统不断更新升级,为盾构工程的顺利实施提供了强大的技术支持。
浅析盾构机液压系统摘要:盾构机全名盾构隧道掘进机,是一种隧道掘进的专用工程机械,目前已经广泛应用在各大城市的地铁施工中。
现代盾构机集光、机、电、液、伺服控制及信息传输等技术于一体,具有切屑岩土、自动换刀、渣土改良输送、管片吊装拼接、隧道衬砌、激光导向和姿态调整等功能,涉及地质、土木、测量、力学、化学、机械、液压流体、电气、控制以及气体检测等学科领域,在众多学科中液压传动与控制在盾构施工中发挥着极其重要的作用,所以有必要对液压系统进行分析,减少故障发生,确保盾构机可以高效地完成施工任务。
关键词:盾构机;液压系统;设计引言盾构机的液压系统不仅影响着盾构机本身机械性能,还影响到工程的质量等问题。
盾构机液压系统的好坏影响着盾构机能否正常运行,如果在平时没有注意对盾构机液压系统进行正确的维护,不仅会造成盾构机的损坏,甚至会影响工程进度,从而耽误工期,造成不必要的时间损失和经济损失。
因此,我们要重视盾构机液压系统的日常维护,也要掌握一些关于盾构机液压系统出现故障时的诊断方法,以便可以更好的使用盾构机进行工作。
1盾构机液压系统组成1.1推进液压系统推进液压系统动力单元由1台电子控制变量柱塞泵和1台恒功率控制柱塞泵提供,通过高压过滤器、控制阀组、高压胶管连接推进油缸。
推进过程分拼装和推进两种模式:在拼装模式中,22条推进油缸分组单独动作,实现管片的拼装工序;在推进模式中22条油缸同时动作,推进速度由阀组上面的比例减压阀控制。
恒功率控制泵为推进阀组和螺旋输送机系统马达高低速控制阀块提供控制油,为推进系统和螺旋输送机马达平稳运行提供保障,如图1所示。
图1推进液压系统简图1.2螺旋输送机液压系统螺旋输送机液压系统为典型的闭式系统,由于系统功率大内部发热升温迅速,其内部集成了一套补油回路,一方面带走系统中大量热量;另一方面对系统进行补油。
补油泵从油箱吸油经过滤器并通过两个单向阀分别对闭式回路两个油口的低压端进行补油,然后主泵的高压端为螺机马达提供高压油。
盾构机液压系统说明盾构机液压系统说明1、系统概述1.1 功能描述本文档旨在对盾构机液压系统进行详细说明,包括系统的功能、工作原理、组成部分以及操作维护等内容。
1.2 适用范围本文档适用于所有型号和规格的盾构机液压系统。
2、工作原理2.1 液压传动原理盾构机液压系统采用液压传动原理,通过液压油泵提供的高压油液,驱动液压缸、液压马达等液压元件完成各项工作。
2.2 工作过程盾构机液压系统工作过程包括起始阶段、推进阶段、注浆阶段和停机阶段。
在每个阶段,液压系统根据具体的工作要求,调节油液流量、压力等参数。
3、组成部分3.1 液压油泵盾构机液压系统中的液压油泵负责提供高压油液,通常采用可调节排量液压泵。
3.2 液压油箱液压油箱用于存放液压油液,并通过滤油器过滤油液,保证其清洁。
3.3 液压缸液压系统中的液压缸负责产生推力,推动盾构机前进。
液压缸根据具体的工作需求,可分为主推力液压缸和辅助液压缸。
3.4 液压马达液压马达负责驱动其他工作装置的旋转运动,如刀盘的旋转。
3.5 液压阀盾构机液压系统中的液压阀负责控制油液的流量和压力,保证系统正常工作。
4、操作维护4.1 操作说明在操作盾构机液压系统前,需要对系统进行操作前的准备工作,包括检查油液、检查液压元件等。
4.2 维护保养盾构机液压系统需要定期进行维护保养工作,包括更换液压油、清洗液压元件、检查液压管路等。
5、附件本文档涉及的附件包括液压系统结构图、液压系统工作流程图以及液压系统维护记录表。
6、法律名词及注释6.1 液压传动原理:指利用液力传动作用,通过流体的流动和压力变化来实现能量传递和控制的原理。
6.2 液压油泵:指将液体能量,即流体动能和压力能转化为机械能的液压元件。
6.3 液压缸:指转化液压能量为机械能,产生线性运动的装置。
盾构机液压系统盾构液压系统如何实现同步盾构液压系统是盾构机的核心部件,它通过液压传动来实现盾构机的推进、掘进和支护等功能。
在盾构施工过程中,液压系统的同步性是非常重要的,它直接影响到盾构机的稳定性和施工效率。
那么,盾构液压系统如何实现同步呢?下面将从液压系统的结构和工作原理两个方面进行介绍。
一、液压系统的结构盾构液压系统主要由液压泵站、液压缸、液压阀组和控制系统等组成。
液压泵站负责提供液压油源,液压缸负责执行推进和掘进动作,液压阀组负责控制液压油的流向和压力,控制系统负责监测和控制整个液压系统的工作状态。
二、液压系统的工作原理1.液压泵站的工作原理液压泵站是盾构液压系统的动力源,它通过驱动液压泵将液压油从油箱中吸入,并通过高压管路输送到液压缸中。
液压泵站的工作原理主要包括吸油、压油和回油三个过程。
在吸油过程中,液压泵的排油腔与油箱相连,液压泵的吸油腔与液压油箱相连。
当液压泵的排油腔压力低于液压油箱的压力时,液压油会被吸入液压泵的吸油腔。
在压油过程中,液压泵的排油腔与液压缸相连,液压泵的吸油腔与液压油箱相连。
当液压泵的排油腔压力高于液压缸的压力时,液压油会被压— 1 —入液压缸中,从而推动液压缸的活塞运动。
在回油过程中,液压泵的排油腔与液压油箱相连,液压泵的吸油腔与液压缸相连。
当液压泵的排油腔压力高于液压油箱的压力时,液压油会从液压缸中回流到液压油箱中。
2.液压缸的工作原理液压缸是盾构液压系统的执行器,它通过液压油的压力来推动活塞运动。
液压缸的工作原理主要包括液压油的进出和活塞的运动。
当液压油从液压泵站进入液压缸时,液压油的压力作用在活塞上,从而推动活塞向前运动。
当液压油从液压缸中排出时,活塞受到外部力的作用,从而使液压缸的活塞向后运动。
3.液压阀组的工作原理液压阀组是盾构液压系统的控制中心,它通过控制液压油的流向和压力来实现液压系统的同步。
液压阀组的工作原理主要包括流量控制和压力控制两个方面。
在流量控制方面,液压阀组通过调节液压油的流量来控制液压缸的速度。
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。
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。
维尔特盾构机螺旋输送机机液压系统分析介绍摘要:介绍了维尔特盾构机螺旋机液压驱动系统的工作原理与系统集成,系统是半开式液压系统,应用电液比例控制技术对泵排量进行实时调节,变量泵采用了压力切断的自动恒压控制技术。
PLC控制系统总线是西门子PROFIBUS网络通讯 (工业现场总线)。
1、引言土压平衡模式是在盾构开挖时,利用土仓内的土压(泥水压)或加注辅助材料产生的压力来平衡开挖面的土压及地下水压力,以避免掌子面坍塌或地层失水过多而引起地表下沉的一种盾构掘进模式。
土压平衡盾构主要有盾体、刀盘及驱动系统、螺旋输送系统、液压推进系统、土压仓、管片拼装、同步注浆系统以及盾尾密封装置等构成。
由于土压平衡盾构具有排土简单、可靠性高、地层适应性好、对环境影响小等特点,因此被广泛应用于城市地铁、铁路、公路、市政、水利等隧道工程。
螺旋输送机是土压平衡盾构机关键部件之一,螺旋输送机由筒体、驱动装置、螺旋轴、出碴闸门组成。
是土压平衡盾构的排土装置,它的主要作用是将刀盘切下来的泥土从盾构土仓中排出,碴土在螺旋机内向外排出的过程中形成密封土塞,可保持密封土仓内压力稳定在一定范围内。
盾构施工过程中,保持密封土仓内压力与开挖面水土压力保持平衡主要方法是根据土仓压力实时调节螺旋输送机的出土量,这就要求螺旋输送机能根据密闭土仓内压力反馈的信息实时精确调节控制螺旋输送机的转速,随时调整向外排土的速度,实现连续的动态土压平衡过程,确保盾构连续正常向前掘进。
此外,螺旋机闸门在任何情况下都能可靠地关闭防止发生喷涌现象。
2、螺旋输送机液压系统工作原理1、M为电机2、JZ4100为柱塞变量泵及控制油路集成3、DK4100为螺旋机高低速控制阀块4、JV4100为液压马达5、JZ4500为柱塞变量泵6、PV4500为恒压控制阀块集成7、DK4500为JZ4500变量泵的控制阀块集成8、DK4600为螺旋机安全门油缸控制阀块集成9、DK4610为螺旋机机体收缩油缸控制阀块集成 10、DK4530为螺旋机出土口闸门油缸控制阀块集成 11、JW4540为蓄能器 12、DK4540为蓄能器控制阀块集成13、DK4640为拖曳油缸控制阀块集成图1螺旋输送机液压系统图为了克服施工过程中存在的问题以及满足施工要求,设计了一种采用电比例反馈的盾构螺旋输送机液压系统,可实时控制螺旋机的转速,保证施工安全。
维尔特盾构机螺旋输送机机液压系统分析介绍
摘要:介绍了维尔特盾构机螺旋机液压驱动系统的工作原理与系统集成,系统是半开式液压系统,应用电液比例控制技术对泵排量进行实时调节,变量泵采用了压力切断的自动恒压控制技术。
PLC控制系统总线是西门子PROFIBUS网络通讯 (工业现场总线)。
1、引言
土压平衡模式是在盾构开挖时,利用土仓内的土压(泥水压)或加注辅助材料产生的压力来平衡开挖面的土压及地下水压力,以避免掌子面坍塌或地层失水过多而引起地表下沉的一种盾构掘进模式。
土压平衡盾构主要有盾体、刀盘及驱动系统、螺旋输送系统、液压推进系统、土压仓、管片拼装、同步注浆系统以及盾尾密封装置等构成。
由于土压平衡盾构具有排土简单、可靠性高、地层适应性好、对环境影响小等特点,因此被广泛应用于城市地铁、铁路、公路、市政、水利等隧道工程。
螺旋输送机是土压平衡盾构机关键部件之一,螺旋输送机由筒体、驱动装置、螺旋轴、出碴闸门组成。
是土压平衡盾构的排土装置,它的主要作用是将刀盘切下来的泥土从盾构土仓中排出,碴土在螺旋机内向外排出的过程中形成密封土塞,可保持密封土仓内压力稳定在一定范围内。
盾构施工过程中,保持密封土仓内压力与开挖面水土压力保持平衡主要方法是根据土仓压力实时调节螺旋输送机的出土量,这就要求螺旋输送机能根据密闭土仓内压力反馈的信息实时精确调节控
制螺旋输送机的转速,随时调整向外排土的速度,实现连续的动态土
压平衡过程,确保盾构连续正常向前掘进。
此外,螺旋机闸门在任何情况下都能可靠地关闭防止发生喷涌现象。
2、螺旋输送机液压系统工作原理
1、M为电机
2、JZ4100为柱塞变量泵及控制油路集成
3、DK4100为螺旋机高低速控制阀块
4、JV4100为液压马达
5、JZ4500为柱塞变量泵
6、PV4500为恒压控制阀块集成
7、DK4500为JZ4500变量泵的控制阀块集成
8、DK4600为螺旋机安全门油缸控制阀块集成
9、DK4610为螺旋机机体收缩油缸控制阀块集成 10、DK4530为螺旋机出土口闸门油缸控制阀块集成 11、JW4540为蓄能器 12、DK4540为蓄能器控制阀块集成
13、DK4640为拖曳油缸控制阀块集成
图1螺旋输送机液压系统图
为了克服施工过程中存在的问题以及满足施工要求,设计了一种采用电比例反馈的盾构螺旋输送机液压系统,可实时控制螺旋机的转速,保证施工安全。
图1为螺旋输送机液压系统图。
从图1中可以看出螺旋输送机液压系统主要分为两个独立的系统:螺旋机马达控制系统和油缸控制系统。
左侧螺旋机马达控制系统,采用比例变量泵供油,通过安全阀调节系统的最大压力。
当需要调节马达转速时,此液压系统拥有高低速两个档位大范围的调节螺旋机马达转速,通过PLC系统是否为EV4101通电切换CV4101的档位,决定为先导阀芯是否供给高压油,从而实现液压马达的高低速切换。
带比例电磁铁的电气控制可实现泵排量无级变化且可编程设定,随着比例电磁铁的电流的增加,变量泵的排量成比例地相应增加。
此时可根据密闭土仓反馈的实时压力,操作人员通过调速旋钮手动控制螺旋输送机马达转速的大小,配合实时调控土仓压力与开挖面水土压力动态平衡。
液压马达无级调速:当电机M正传时,PLC控制系统根据程序控制为FV4102供电,操作人员通过调速旋钮手动调节可变电阻输入电流,从而控制比例阀芯的导通程度调节从先导泵注入的液压油,使比例滑块按比例滑动,实现变量泵流量的调节。
内置溢流阀实现了超压保护,当回油管压力过高时,内置溢流阀导通,由于阻尼孔产生压降,使内置比例阀导通,比例滑块迅速回到中位,使变量泵停止供油。
当电机反转时,与上类似。
右侧为油缸控制系统,主变量泵带有压力切断功能,压力切断是一种恒压控制,当系统达到预设定的压力时(本系统为100bar),它使泵排量向最小排量处摆动。
此系统通过内置PV4500阀块集成实现。
主驱动变量泵出口处单向阀ZV4504,可防止泵检修或系统停止运行时油液倒流。
压力传感器PI4500检测主油路压力变化。
集成阀块DK4500中CV4506主油路加压控制阀块,当EV4507通电时,变量
泵为主油路供给压力油。
CV4502为主油路溢流阀远程控制阀块。
当EV4503通电时,溢流阀PV4501保压工作。
拖曳油缸控制集成阀块DK4640中,有手动控制阀CV4641控制油缸的伸缩。
平衡阀系统PV4642使系统产生背压,运行平稳,同时拥有过载保护。
节流阀QV4644调节油缸伸缩速度。
螺旋机出土口闸门油缸控制阀块集成DK4530中由电液伺服阀CV4531接收操作盘控制信号使EV4540和EV4541相应动作,实现油缸伸缩。
蓄能器JW4540,平时存储一定量的高压油,保证在液压系统不工作时油缸能回缩关闭出土口闸门,防止喷涌。
油缸位移传感器SF4500精确监控闸门位置,及时反馈到操作室。
螺旋机安全门油缸控制阀块集成中通过电磁阀EV4602和EV4603控制换向阀CV4601相应相位导通,控制安全门的开关,平衡阀系统PV4604使系统产生背压,运行平稳,同时拥有过载保护。
当油缸伸出或回收到位时限位器导通,保证安全门开关到位。
螺旋机机体收缩油缸控制阀块集成DK4610,控制过程与螺旋机安全门油缸控制阀块集成相似。
3、计算机主体控制过程
螺旋输送机变量泵上集成了比例控制阀,配有比例放大器伊顿公司的ER9.3-10型。
控制时,通过可变电阻器调节输入电压,输入信号和转速传感器反馈信号比较后形成控制信号,经过PID调节和功率放大(ER9.3-10型放大器)后,电比例阀实现驱动和控制主变量泵的流量,从而实现对液压马达转速的闭环调节控制。
比例控制的给定输入信号,由PC工控机设定后,反馈到PC机控制界面,同时传输给下位机(PLC),然后通过PLC的模拟量模块进行D\A转换后输入给比例放大器,从而实现螺旋机转速的闭环控制。
4、PLC及电气控制系统
本系统采用可靠性高、控制性强、又便于编程的以PLC为中心的电气控制系统,PLC控制系统采用施耐德公司的Modicon TSX Micro 的PLC模块。
网络结构为西门子PROFIBUS-DP现场总线开放性网络,系统的中央处理器在预定的周期内与分布式I\O站点循环地交换信息,并对总线通信进行控制和管理。
即本系统PLC的CPU集中在操作室一处,通过数据线与分散在各处的I\O模块交换信息,控制管理PLC电气控制系统。
螺旋机液压系统采集的信息主要包括:油箱温度、油箱液位、螺旋机油压(PF4100)、螺旋机过滤器阻塞(PA4100)、螺旋机转速、拖曳油缸油压(PE4643)、螺旋机出土口闸门位移(SF4500)、安全门和螺旋机机体伸缩油缸限位器开关。
螺旋机液压系统控制信号主要包括:螺旋机主油泵调速阀
(FV4101、FV4102)、高低速切换阀CV4101(EV4101)、油缸油泵加压
控制阀块CV4506(EV4507)、溢流阀远程控制阀块CV4502(EV4503)及各个油缸换向阀。
PLC应用软件有一个主程序和若干个子程序构成,用于解决系统中的各类监控需求问题。
维尔特盾构机PLC的应用软件由梯形图和指令两种形式交替编制而成。
PLC软件主要实现的功能:根据来自计算机的操作指令,对盾构机各部分设备进行自动监控;保证PLC系统主从站之间、PLC与计算机之间的数据交换;模拟量的处理和转换;显示各种故障和报警;土压平衡PID控制功能等。
5、故障分析及诊断
维尔特盾构机的螺旋输送机系统是集机、电、液于一体的复杂系统,在使用过程中所发生的故障也是多种多样的。
本文主要针对实际工作中螺旋输送机系统出现的问题,提出一些关于改型盾构机的一些典型故障诊断、排除方法的探讨。
(1)、出土口闸门无法动作。
诊断故障最常用的方法是故障排除法,通常是换向阀上电磁阀断路不工作,从液压管路图(如图1)中,启动JZ4500,泵可正常工作。
启动操作室闸门开关,用万用表检测EV4541和EV4540是否导通,能正常工作。
检测中发现主油路无压力,用万用表检测主油路加压控制阀EV4507断路,接通后,闸门可正常工作。
(2)、控制界面无马达速度显示。
此次问题发生在始发调试阶段,依照电气图,系统接线正确。
应用替代法跟换新的速度传感器,依然无速度显示,跟换接线端子,可正常显示。
诊断为模块出点损坏。
(3)、液压马达旋转方向与操作室控制方向相反。
此问题发生在始
发调试阶段,首先检测电机旋转方向正常,通过油路检查发现由于工作人员的疏忽,将两个注油管路接反了。
调整后,液压马达旋转方向与操作室控制方向同了。
6、结束语
本文介绍了维尔特盾构机螺旋输送系统的液压系统的工作原理和工作中出现的问题。
此系统采用了电液比例控制技术、具有开放式现场网络的PLC控制技术、组态监控系统,是螺旋输送机的驱动和控制更加灵活、方便、可靠。