本發(fā)明涉及一種水平姿態(tài)調(diào)整液壓系統(tǒng)，尤其涉及一種硬巖掘進機水平姿態(tài)調(diào)整液壓系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

硬巖掘進機姿態(tài)調(diào)整是指根據(jù)預(yù)定隧道軌跡，通過姿態(tài)調(diào)整機構(gòu)調(diào)整主梁與隧道設(shè)計軸線的角度，獲得良好的隧道開挖精度。在進行水平姿態(tài)調(diào)整時，撐靴撐緊洞壁，撐靴油缸大腔通有高壓油，通過對撐靴油缸小腔油液的控制來實現(xiàn)撐靴油缸缸筒不同方向的移動，從而帶動主梁轉(zhuǎn)動實現(xiàn)水平姿態(tài)調(diào)整。

硬巖掘進機的姿態(tài)控制在施工過程中起著至關(guān)重要的作用。機身姿態(tài)控制的精準是否直接關(guān)系著開挖隧道的質(zhì)量。機身姿態(tài)控制不夠精準則造成隧道超挖或欠挖，隧道出現(xiàn)蛇行現(xiàn)象，嚴總情況下直接造成隧道失效。

現(xiàn)有的硬巖掘進機水平姿態(tài)調(diào)整液壓系統(tǒng)左推進油缸和右推進油缸采用并聯(lián)控制，左推進油缸和右推進油缸出力相同，在隧道轉(zhuǎn)彎處進行水平姿態(tài)調(diào)整時，合力不沿主梁方向，產(chǎn)生干擾力，產(chǎn)生機械元件損傷和隧道偏離預(yù)定軌跡的問題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為了克服現(xiàn)有的硬巖掘進機水平姿態(tài)調(diào)整中存在的液壓油缸位移受負載壓力波動影響大，機械元件損傷和隧道偏離預(yù)定軌跡的問題，本發(fā)明提供了一種硬巖掘進機水平姿態(tài)調(diào)整液壓系統(tǒng)，采用了比例換向閥對硬巖掘進機水平姿態(tài)進行調(diào)整，同時對左推進油缸和右推進油缸采用分組控制方式，提高了隧道成型質(zhì)量，加快了施工進度。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：

本發(fā)明包括電機、高壓泵、電磁卸荷閥、第一單向閥、第二單向閥、第三單向閥、第四單向閥、第五單向閥、第六單向閥、第一比例減壓閥、第二比例減壓閥、第三比例減壓閥、三位四通電磁比例換向閥、第一兩位三通電磁換向閥、第二兩位三通電磁換向閥、兩位兩通電磁換向閥、定差減壓閥、梭閥、第一調(diào)速閥、第二調(diào)速閥、第一比例溢流閥、第二比例溢流閥、平衡閥、第一三位四通電磁換向閥、第二三位四通電磁換向閥、兩位四通電磁換向閥、位移傳感器、第一壓力傳感器、第二壓力傳感器、撐靴液壓油缸、左推進油缸、右推進油缸和油箱。電機帶動高壓泵工作，高壓泵的進油口接油箱，高壓泵的出油口同時與電磁卸荷閥的進油口和單向閥的進油口相連，電磁卸荷閥的出油口與油箱相連，單向閥的出油口分別與第一比例減壓閥的進油口、定差減壓閥的進油口、第一兩位三通電磁換向閥的第一油口和第二兩位三通電磁換向閥的第一油口相連，第一比例減壓閥的出油口與兩位兩通電磁換向閥的進油口相連，兩位兩通電磁換向閥的出油口連接第二單向閥的進油口，第二單向閥的出油口與撐靴液壓油缸的無桿腔的油口相連，定差減壓閥的控制油口與梭閥的第三油口相連，定差減壓閥的出油口連接三位四通電磁比例換向閥的第一油口，三位四通電磁比例換向閥的第二油口同時與梭閥的第一油口和平衡閥的第一油口相連，平衡閥的第二油口與撐靴液壓油缸的左側(cè)有桿腔的油口相連，撐靴液壓油缸的右側(cè)有桿腔的油口與平衡閥的第三油口相連，平衡閥的第四油口同時與梭閥的第二油口和三位四通電磁比例換向閥的第三油口相連，三位四通電磁比例換向閥的第四油口與油箱相連，第一兩位三通電磁換向閥的第二油口連接第二比例減壓閥的進油口，第二比例減壓閥的出油口與第三單向閥的進油口相連，第一兩位三通電磁換向閥的第三油口連接第一調(diào)速閥的進油口，第一調(diào)速閥的出油口同時與第四單向閥的進油口和第一比例溢流閥的進油口相連，第一比例溢流閥的出油口與油箱相連，第四單向閥的出油口同時與第三單向閥的出油口和第一三位四通電磁換向閥的第一油口相連，第一三位四通電磁換向閥的第二油口同時與左推進油缸的有桿腔油口和兩位四通電磁換向閥的第三油口相連，左推進油缸的無桿腔油口同時與兩位四通電磁換向閥的第一油口和第一三位四通電磁換向閥的第三油口相連，第一三位四通電磁換向閥的第四油口與油箱相連，第二兩位三通電磁換向閥的第二油口連接第二調(diào)速閥的進油口，第二調(diào)速閥的出油口同時與第二比例溢流閥的進油口和第五單向閥的進油口相連，第二比例溢流閥的出油口與油箱相連，第二兩位三通電磁換向閥的第三油口與第三比例減壓閥的進油口相連，第三比例減壓閥的出油口連接第六單向閥的進油口，第六單向閥的出油口同時與第五單向閥的出油口和第二三位四通電磁換向閥的第四油口相連，第二三位四通電磁換向閥的第三油口同時與右推進油缸的無桿腔油口和兩位四通電磁換向閥的第二油口相連，右推進油缸的有桿腔油口同時與兩位四通電磁換向閥的第四油口和第二三位四通電磁換向閥的第二油口相連，第二三位四通電磁換向閥的第一油口與油箱相連；位移傳感器安裝在撐靴液壓油缸上，第一壓力傳感器和第二壓力傳感器分別安裝在左推進油缸和右推進油缸的無桿腔油口上；其中，撐靴液壓油缸的無桿腔的油口相互連通，左推進油缸和右推進油缸的無桿腔油口和有桿腔油口分別相互連通。

定差減壓閥、梭閥、三位四通電磁比例換向閥組成壓力補償回路。

通過判斷第一壓力傳感器和第二壓力傳感器測量值，然后分別給第二比例減壓閥和第三比例減壓閥不同的開度信號，實現(xiàn)對左推進油缸和右推進油缸的分組控制。

本發(fā)明與背景技術(shù)相比，具有的有益效果是：

本發(fā)明提出的硬巖掘進機水平姿態(tài)調(diào)整液壓系統(tǒng)，采用了比例換向閥對硬巖掘進機水平姿態(tài)進行調(diào)整，同時對左推進油缸和右推進油缸采用分組控制方式，提高了隧道成型質(zhì)量，加快了施工進度。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的液壓系統(tǒng)原理圖。

圖中：1、電機，2、高壓泵，3、單向閥，4、電磁卸荷閥，5、油箱，6、第一比例減壓閥，7、三位四通電磁比例換向閥，8、第一兩位三通電磁換向閥，9、第二兩位三通電磁換向閥，10、兩位兩通電磁換向閥，11、定差減壓閥，12、梭閥，13、第二比例減壓閥，14、第一調(diào)速閥，15、第一比例溢流閥，16、第二比例溢流閥，17、第二調(diào)速閥，18、第三比例減壓閥，19、第二單向閥，20、第三單向閥，21、第四單向閥，22、第五單向閥，23、第六單向閥，24、平衡閥，25、第一三位四通電磁換向閥，26、第二三位四通電磁換向閥，27、兩位四通電磁換向閥，28、撐靴液壓油缸，29、左推進油缸，30、右推進油缸，31、位移傳感器，32、第一壓力傳感器，33、第二壓力傳感器。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明進一步說明。

如圖1所示，本發(fā)明包括包括電機1、高壓泵2、電磁卸荷閥4、第一單向閥3、第二單向閥19、第三單向閥20、第四單向閥21、第五單向閥22、第六單向閥23、第一比例減壓閥6、第二比例減壓閥13、第三比例減壓閥18、三位四通電磁比例換向閥7、第一兩位三通電磁換向閥8、第二兩位三通電磁換向閥9、兩位兩通電磁換向閥10、定差減壓閥11、梭閥12、第一調(diào)速閥14、第二調(diào)速閥17、第一比例溢流閥15、第二比例溢流閥16、平衡閥24、第一三位四通電磁換向閥25、第二三位四通電磁換向閥26、兩位四通電磁換向閥27、位移傳感器31、第一壓力傳感器32、第二壓力傳感器33、撐靴液壓油缸28、左推進油缸29、右推進油缸30和油箱5；電機1帶動高壓泵2工作，高壓泵2的進油口p2接油箱5，高壓泵2的出油口t2同時與電磁卸荷閥4的進油口p4和單向閥3的進油口p3相連，電磁卸荷閥4的出油口t4與油箱5相連，單向閥3的出油口t3分別與第一比例減壓閥6的進油口p6、定差減壓閥11的進油口p11、第一兩位三通電磁換向閥8的第一油口a8和第二兩位三通電磁換向閥9的第一油口a9相連，第一比例減壓閥6的出油口t6與兩位兩通電磁換向閥10的進油口p10相連，兩位兩通電磁換向閥10的出油口t10連接第二單向閥19的進油口p19，第二單向閥19的出油口t19與撐靴液壓油缸28的無桿腔的油口x28相連，定差減壓閥11的控制油口x11與梭閥12的第三油口c12相連，定差減壓閥11的出油口t11連接三位四通電磁比例換向閥7的第一油口a7，三位四通電磁比例換向閥7的第二油口b7同時與梭閥12的第一油口a12和平衡閥24的第一油口a24相連，平衡閥24的第二油口b24與撐靴液壓油缸28的左側(cè)有桿腔的油口p28相連，撐靴液壓油缸28的右側(cè)有桿腔的油口t28與平衡閥24的第三油口c24相連，平衡閥24的第四油口d24同時與梭閥12的第二油口b12和三位四通電磁比例換向閥7的第三油口c7相連，三位四通電磁比例換向閥7的第四油口d7與油箱5相連，第一兩位三通電磁換向閥8的第二油口b8連接第二比例減壓閥13的進油口p13，第二比例減壓閥13的出油口t13與第三單向閥20的進油口p20相連，第一兩位三通電磁換向閥8的第三油口c8連接第一調(diào)速閥14的進油口p14，第一調(diào)速閥14的出油口t14同時與第四單向閥21的進油口p21和第一比例溢流閥15的進油口p15相連，第一比例溢流閥15的出油口t15與油箱5相連，第四單向閥21的出油口t21同時與第三單向閥20的出油口t20和第一三位四通電磁換向閥25的第一油口a25相連，第一三位四通電磁換向閥25的第二油口b25同時與左推進油缸29的有桿腔油口p29和兩位四通電磁換向閥27的第三油口c27相連，左推進油缸29的無桿腔油口t29同時與兩位四通電磁換向閥27的第一油口a27和第一三位四通電磁換向閥25的第三油口c25相連，第一三位四通電磁換向閥25的第四油口d25與油箱5相連，第二兩位三通電磁換向閥9的第二油口b9連接第二調(diào)速閥17的進油口p17，第二調(diào)速閥17的出油口t17同時與第二比例溢流閥16的進油口p16和第五單向閥22的進油口p22相連，第二比例溢流閥16的出油口t16與油箱5相連，第二兩位三通電磁換向閥9的第三油口c9與第三比例減壓閥18的進油口p18相連，第三比例減壓閥18的出油口t18連接第六單向閥23的進油口p23，第六單向閥23的出油口t23同時與第五單向閥22的出油口t22和第二三位四通電磁換向閥26的第四油口d26相連，第二三位四通電磁換向閥26的第三油口c26同時與右推進油缸30的無桿腔油口t30和兩位四通電磁換向閥27的第二油口b27相連，右推進油缸30的有桿腔油口p30同時與兩位四通電磁換向閥27的第四油口d27和第二三位四通電磁換向閥26的第二油口b26相連，第二三位四通電磁換向閥26的第一油口a26與油箱5相連；位移傳感器31安裝在撐靴液壓油缸28上，第一壓力傳感器32和第二壓力傳感器33分別安裝在左推進油缸29和右推進油缸30的無桿腔油口上；其中，撐靴液壓油缸28的無桿腔的油口相互連通，左推進油缸29和右推進油缸30的無桿腔油口和有桿腔油口分別相互連通。

定差減壓閥11、梭閥12、三位四通電磁比例換向閥7組成壓力補償回路。

通過判斷第一壓力傳感器32和第二壓力傳感器33測量值，然后分別給第二比例減壓閥13和第三比例減壓閥18不同的開度信號，實現(xiàn)對左推進油缸29和右推進油缸30的分組控制。

本發(fā)明的工作原理如下：

硬巖掘進機在直線推進時，電磁卸荷閥4得電，兩位兩通電磁換向閥10得電，第一三位四通電磁換向閥25的先導(dǎo)閥電磁鐵a25得電，閥25工作在左位，兩位四通電磁換向閥27得電，從高壓泵2的出油口t2流出的液壓油一部分流向單向閥3的p3口，另一部分經(jīng)過電磁卸荷閥4的p4口和t4口流回油箱，從單向閥3的t3口流出的液壓油分別流向第一比例減壓閥6的p6口和第一兩位三通電磁換向閥8的a8口，從第一比例減壓閥6的t6口流出的液壓油流經(jīng)兩位兩通電磁換向閥10的p10和t10口以及第二單向閥19的p19口和t19口，流向撐靴液壓油缸28的x28口，從第一兩位三通電磁換向閥8的b8口流出的液壓油流經(jīng)第二比例減壓閥13的p13口和t13口以及第三單向閥20的p20口和t20口后流向第一三位四通電磁換向閥25的a25口，從第一三位四通電磁換向閥25的c25口流出的液壓油分別流向左推進油缸29的無桿腔的油口t29和右推進油缸30的無桿腔的油口t30，從左推進油缸29的有桿腔的油口p29和右推進油缸30的有桿腔的油口p30流出的液壓油匯合后經(jīng)過第一三位四通電磁換向閥25的b25口和d25口流回油箱。

硬巖掘進機在轉(zhuǎn)彎或者在直線推進需要輕微調(diào)向時，兩位四通電磁換向閥27失電，第一三位四通電磁換向閥25的先導(dǎo)閥電磁鐵a25得電，閥25工作在左位，第二三位四通電磁換向閥26的先導(dǎo)閥電磁鐵b26得電，閥26工作在右位，當需要向左調(diào)向時，三位四通電磁比例換向閥7的先導(dǎo)閥電磁鐵b7得電，閥7工作在右位，液壓油流經(jīng)定差減壓閥11的p11和t11口后流向三位四通電磁比例換向閥7的a7口，然后從三位四通電磁比例換向閥7的b7口流經(jīng)平衡閥24的a24口和b24口流向撐靴液壓油缸28的p28口，從撐靴液壓油缸28的t28口流出的液壓油流經(jīng)平衡閥24的c24和d24以及三位四通電磁比例換向閥7的c7口和d7口流回油箱，當需要向右調(diào)向時，三位四通電磁比例換向閥7的先導(dǎo)閥電磁鐵a7得電，閥7工作在左位，液壓油流經(jīng)定差減壓閥11的p11和t11口后流向三位四通電磁比例換向閥7的a7口，然后從三位四通電磁比例換向閥7的c7口流經(jīng)平衡閥24的d24口和c24口流向撐靴液壓油缸28的t28口，從撐靴液壓油缸28的p28口流出的液壓油流經(jīng)平衡閥24的b24和a24以及三位四通電磁比例換向閥7的b7口和d7口流回油箱；將左推進油缸29和右推進油缸30分隔開，進行分組控制，從單向閥3流出的液壓油流經(jīng)第一兩位三通電磁換向閥8的a8口和b8口后，進入第二比例減壓閥13的p13口，通過判斷第一壓力傳感器32的壓力值對第二比例減壓閥13輸入不同的信號，液壓油流經(jīng)第一三位四通電磁換向閥25的a25口和c25口后流向左推進油缸29的t29口，調(diào)節(jié)左推進油缸29無桿腔的壓力，若要控制推進油缸的速度，第一兩位三通電磁換向閥8得電，閥8工作在右位，液壓油流經(jīng)第一兩位三通電磁換向閥8的a8口和c8口后流向第一調(diào)速閥14的p14口，對第一調(diào)速閥14輸入不同信號調(diào)節(jié)左推進油缸29的推進速度，從單向閥3流出的液壓油流經(jīng)第二兩位三通電磁換向閥9的a9口和c9口后，進入第三比例減壓閥18的p18口，通過判斷第二壓力傳感器33的壓力值對第三比例減壓閥18輸入不同的信號，液壓油流經(jīng)第二三位四通電磁換向閥26的d26口和c26口后流向右推進油缸30的t30口，調(diào)節(jié)右推進油缸30無桿腔的壓力，若要控制推進油缸的速度，第二兩位三通電磁換向閥9得電，閥9工作在左位，液壓油流經(jīng)第二兩位三通電磁換向閥9的a9口和b9口后流向第二調(diào)速閥17的p17口，對第二調(diào)速閥17輸入不同信號調(diào)節(jié)右推進油缸30的推進速度。