土压平衡盾构机螺旋输送机液压系统功能分析
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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。
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。
土压平衡盾构机工作原理引言土压平衡盾构机是一种用于地下隧道施工的机械设备,它通过在地下挖掘隧道同时支撑周围土壤,以保持隧道的稳定性。
本文将详细解释土压平衡盾构机的工作原理,包括其基本原理、关键组成部分以及工作过程。
基本原理土压平衡盾构机的基本原理是利用液压系统来控制盾构机前端的推进和注浆,同时通过在前端设置平衡室和控制室来保持隧道内外土壤的平衡。
其工作过程可以分为三个阶段:推进、注浆和回填。
推进阶段在推进阶段,土压平衡盾构机首先将刀盘推入地下,同时通过液压系统提供足够的推力。
刀盘上安装有刀片和切削齿,它们可以将地下土壤切割成小块,并将其带到后方的螺旋输送器上。
螺旋输送器将土壤向后方运送到主体内部。
在主体内部设置有一个平衡室,它通过控制室和大气压力相连。
平衡室的作用是保持隧道内外土壤的平衡,防止地下水和土壤塌方。
当刀盘推进时,平衡室内的压力会随之增加,以抵消土壤的压力。
注浆阶段注浆是土压平衡盾构机的重要工作环节,它可以提高土壤的稳定性,并减少地下水渗透。
在注浆阶段,盾构机通过注浆管将特殊的注浆剂注入到地下土壤中。
注浆剂一般由水泥、黏土和其他添加剂组成。
当注浆剂进入地下后,它会与周围土壤发生反应,形成一个固体结构,从而增加了土壤的粘结力和抗压强度。
这样可以提供额外的支撑来保持隧道的稳定性。
回填阶段在推进和注浆完成后,盾构机开始进行回填工作。
回填是指将剩余空间填满以恢复地表原貌。
在回填阶段,盾构机会将混凝土或其他合适的材料通过输送带输送到盾构机内部,然后通过注浆管将其注入到隧道的尾部。
回填材料会填满刀盘和平衡室之间的空间,并在隧道尾部形成一个坚实的结构。
这样可以保持隧道的完整性,并提供足够的支撑,防止地下水和土壤塌方。
关键组成部分土压平衡盾构机由多个关键组成部分组成,这些部分共同协作以实现隧道施工。
以下是其中一些重要的组成部分:刀盘刀盘是土压平衡盾构机前端的关键部件,它由刀片和切削齿组成。
刀片用于切割地下土壤,而切削齿则用于将土壤带到螺旋输送器上。
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。
螺旋输送机在土压平衡盾构机中的作用及在使用过程中的问题和风险分析摘要: 螺旋输送机的的应用更好的解决了土压平衡盾构机的物料输送问题,那么它还有哪些其它的作用呢?其实螺旋输送机是土压平衡盾构的重要组件,了解和熟悉它的作用和特点是非常必要的,通过分析和解决应用过程中的的问题,同时进行相关的安全分析就能更好的设计和制造螺旋输送机.关键词:螺旋输送机土压平衡盾构机应用风险分析土压平衡盾构是一种专用于软土地下隧道工程开挖的技术密集型重大工程装备。
土压平衡盾构机的工作原理主要有:1.通过驱动力驱动刀盘旋转,在旋转过程中盾构机推进油缸启动带动盾构机向前推进,刀盘持续旋转,被切削下来的渣土充满土仓,这时由盾构机的重要组成部分之一的螺旋输送机运送渣土到皮带机,再由皮带机运送到渣土车上,再通过竖井运送到外面。
2.土压平衡盾构机要想顺利的掘进,重要的工作原理也最关键的一步出现了,掘进过程中开挖面能否保持稳定直接关系到开挖面对应的地面部分的稳定性,比如地面部分会不会有坍塌或隆起什么的,可以看出开挖面的稳定是多么的重要,那么什么才能起到这一重要的作用呢?通过两部分调节,一是土仓,只有土仓里的压力和开挖面的压力相当时就能保证开挖面的稳定。
二是螺旋输送机,要想土仓里的压力跟开挖面相当除了掘进速度外似乎也就只有螺旋输送机了,这时螺旋输送机的另一重要功能出现了,保压,也就是说从螺旋输送机输送出来的渣土量与切削下来的流入土仓里的渣土量相当时,开挖工作就能顺利进行。
3.盾构机最终的目的是挖隧道,隧道靠管片拼装成型,土压平衡盾构机的推进也需要管片完成,推进油缸以管片作为支点从而推进整个盾构机。
从土压平衡盾构机的工作原理我们知道了螺旋输送机的作用,主要是输送和保压。
我们知道螺旋输送机的特点是:结构简单、横截面尺寸小、密封性好、工作可靠、制造成本低,便于中间装料和卸料,输送方向可逆向,也可同时向相反两个方向输送。
输送过程中还可对物料进行搅拌、混合、加热和冷却等作业。
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。
液压推进系统在土压盾构机上的应用分析发布时间:2021-04-20T09:26:07.793Z 来源:《基层建设》2020年第33期作者:韩鹏[导读] 摘要:土压盾构机的重要作用就是辅助完成隧道项目的全面施工过程,对于隧道挖掘施工的人力资源成本予以最大程度节约,缩短隧道项目的建设施工周期。
中铁隧道股份有限公司河南郑州 450001摘要:土压盾构机的重要作用就是辅助完成隧道项目的全面施工过程,对于隧道挖掘施工的人力资源成本予以最大程度节约,缩短隧道项目的建设施工周期。
土压盾构机的大规模工程机械设施如果要得以安全平稳行驶,则不能缺少液压推进系统的保障与支撑。
在此前提下,目前针对隧道项目建设施工中的土压盾构机应当着眼于优化机械使用性能,合理完善液压推进系统的组成结构。
关键词:液压推进系统;土压盾构机;应用实施要点对于大型的土压盾构机而言,液压推进系统可以为盾构机的持续推进过程提供液压动力,运用液压阀门以及液压油来完成针对盾构机的机械设备驱动操作环节。
由此能够判断得出,土压盾构机的施工机械设备性能关键取决于液压推进系统。
系统设计技术人员必须要结合隧道项目施工的特殊地质环境情况,调整现有的液压推进系统运行使用方式。
一、液压推进系统的基本技术特征在现阶段的大规模隧道项目施工实践中,土压盾构机属于非常关键的隧道掘进施工辅助机械设备。
土压盾构机本身属于大型化与一体化的盾构掘进处理机械设备,其中包含多个液压推进系统单元[1]。
液压推进系统作为盾构机中的核心组成部件而言,其重要功能就是运用动力液压油来驱动盾构机械设备运行。
盾构机械设备由于受到液压阀件的控制与调节作用,因此有效确保了液压马达以及油缸机械部件的伸缩操作过程得以完成。
在动力液压油的驱动影响下,土压盾构机的盾构机械设备部件、刀盘旋转部件、管片部件能够达到协同运行的状态与效果。
土压平衡盾构的基本原理是用一件有形的钢质组件沿隧道设计轴线开挖土体而向前推进。
土压平衡盾构属封闭式盾构,盾构另一个作用是能够承受来自地层的压力,防止地下水或流砂的入侵。
2 开题报告2.1选题背景及其意义由于隧道岩土工程的复杂性和现有数学的局限性,物理模拟试验成为盾构掘进机设计和关键技术进步的基础,是提高盾构可靠性的有效手段.目前我国盾构尚没有适合国情的适应性设计理论的指导,也没有系统的设计经验数据,系统的安装、调试技术也未完全掌握,所以有必要建立高水平的盾构模拟试验平台,为完善系统设计理论提供试验数据和指导思想[3].推进系统是盾构掘进机的关键系统之一,主要承担着整个盾构掘进机的顶进任务,要求完成盾构掘进机的转弯纠偏、曲线行进、姿态控制以及同步运动.实际施工过程中,由于土层土质条件的复杂性以及施工过程中诸多不可预见因素的作用,常出现盾构掘进机偏离设计轴线的情况;有时还需进行转弯或曲线行进,这需要靠合理调节液压缸的推进压力,以得到所需扭矩来完成盾构姿态的调整.另外,推进过程中还会引起地层扰动,使得地表沉降超过控制范围,这也需要靠调节液压缸的推进速度使开挖面达到稳定.2.2 国内外发展现状由于液压系统和整机结构方面,已经比较成熟,国内外液压系统的发展主要体现在控制系统方面。
微电子技术的飞速发展,为改进液压系统的性能、提高稳定性、加工效率等方面提供了可能。
相比来讲,国内机型虽种类齐全,但技术含量相对较低,缺乏技术含量高的高档机型,这与机电液一体化,中小批量柔性生产的发展趋势不相适应。
在国内外液压系统产品中,按照控制系统,液压系统可分为三种类型:一种是以继电器为主控元件的传统型液压系统;一种是采用可编程控制器控制的液压系统;第三种是应用高级微处理器(或工业控制计算机)的高性能液压系统。
三种类型功能各有差异,应用范围也不尽相同。
但总的发展趋势是高速化、智能化。
(1)继电器控制方式是延续了几十年的传统控制方式,其电路结构简单,技术要求不高,成本较低,相应控制功能简单,适应性不强。
其适用于单机工作、加工产品精度要求不高的大批量生产(如餐具、厨具产品等),其也可组成简单的生产线,但由于电路的限制,稳定性、柔性差。
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。
土压平衡盾构机主要部件功能描述1 概述土压平衡盾构机的基本组成部分主要有下面几大块,如表3—7所示。
表3-7 土压平衡盾构机主要组成表下面根据这些部件或系统在盾构施工中的不同功能特点来分别进行说明。
2 盾体部分盾体部分由刀盘、前体、中体和盾尾四大部分组成。
(1)刀盘和刀具刀盘是安装在盾构机前面的旋转部分,在支撑掌子面土压的同时进行开挖。
通过在不同形式的刀盘上安装不同的刀具或刀具组合,可以适应不同的地质情况下的施工需要。
在正常的工作环境下,刀盘、刀座和刀盘支承结构能够抵抗单轴抗压强度达到120Mpa的强度,不会出现刀盘变形及非正常的磨损。
刀盘包括焊接结构件和刀架.刀盘表面焊接有耐磨层,圆周区域焊接有三道耐磨条.通过刀盘旋转,挖出的碴土从刀盘的8个开口导入土仓。
刀盘的后部开口向内倾斜,有利于导入碴土.焊接的搅拌臂可以使改良添加剂和碴土在刀盘后面进行充分的搅拌。
刀盘安装在主轴承的内齿圈上,通过6个液压马达驱动。
刀盘设计为双向旋转,其转速可无级调节。
通过刀盘的旋转接头,土质改良用的泡沫、膨润土或水被送到土仓内。
回转中心通过刀盘中心的法兰和刀盘连接。
为了适应不同地质的开挖要求,在刀盘上可以安装滚刀、铲刀、刮刀和齿刀。
刀盘上的刀具均可在刀盘后面进行更换。
(2)盾壳盾壳包括三个主要组件:前体(切口环)、中体(支撑环)和盾尾。
1)前体里面装有支撑主驱动和螺旋输送机的钢结构。
压力隔板将前体的土仓和主舱分离开来。
隔板上面的门可以让人进入土仓进行保养和检查工作。
此外,隔板有几个开口,可以作为碴土改良材料的入口以及作为修理时输电线的接线盒接头。
在前体的隔板上安装有土压传感器用以监测土仓内的土压,以便在土压平衡模式下及时对土仓内的土压进行反馈和调节。
2)中体在中体内布置了推进油缸支座和管片安装机架。
管片安装机支架通过相应的法兰面和管片安装机梁连接起来。
推进缸和连接盾尾的铰接油缸布置在中体。
在中体的盾壳上焊接了带球阀的可在需要时实施超前钻孔的预留孔,当需要时还可以通过这些预留孔注入膨润土等用以减小盾壳与土层的磨擦,或实施临时止水。
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。
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。
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。