流量回收節(jié)能型管片拼裝機水平移動液壓控制系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種管片拼裝機水平移動液壓控制系統(tǒng)，尤其是涉及一種流量回收節(jié)能型管片拼裝機水平移動液壓控制系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]盾構(gòu)機是一種集隧道挖掘、施工排渣和管片襯砌為一體的多學(xué)科交叉應(yīng)用的大型復(fù)雜掘進設(shè)備，其已成為衡量一個國家工程機械領(lǐng)域發(fā)展高度的標準。液壓控制系統(tǒng)是整個盾構(gòu)掘進設(shè)備的動力和控制中樞，由于這些核心技術(shù)主要掌握在歐美和日本等發(fā)達國家的手中，使得其成為制約我國盾構(gòu)技術(shù)發(fā)展的主要瓶頸之一。面臨能源危機的日益加重、城市人口日益增加的壓力，立體化城市交通網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)便迫在眉睫，設(shè)計和優(yōu)化出大功率密度、高工作效率的盾構(gòu)機液壓控制系統(tǒng)已成為當下亟待解決的技術(shù)問題。
[0003]管片拼裝機是盾構(gòu)機的重要后配套設(shè)備，其主要實現(xiàn)管片襯砌，防止地表沉降的作用。管片拼裝機水平移動液壓控制系統(tǒng)是實現(xiàn)管片機的水平喂片功能。由于管片慣量大，盾構(gòu)管片拼裝環(huán)境惡劣，為防止水平移動過程中出現(xiàn)由于負載過大而導(dǎo)致的系統(tǒng)急劇抖動現(xiàn)象，在液壓控制系統(tǒng)的回油路加裝了螺紋插裝式平衡閥。因水平移動液壓控制系統(tǒng)是閉式回路，故進油路亦加裝了平衡閥。通過分析發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)有的水平移動液壓系統(tǒng)存在明顯的缺陷:液壓缸的回油都是通過平衡閥溢回油箱，不能實現(xiàn)能量回收利用，導(dǎo)致系統(tǒng)發(fā)熱嚴重、功率耗損過大；并且在系統(tǒng)空載運行階段，不能實現(xiàn)快速推進的工作要求，導(dǎo)致系統(tǒng)工作效率低下。根據(jù)計算，結(jié)合現(xiàn)場測試，由于溢流損失而導(dǎo)致的功率耗損占整個管片拼裝機水平移動液壓控制系統(tǒng)功率損失的46%，且空載運行時間占整個水平移動總時間的48%。由此可見，要想達到節(jié)能減排，實現(xiàn)大功率密度的發(fā)展目標，提升管片拼裝機水平移動系統(tǒng)的工作性能，提高整個管片拼裝機水平移動液壓控制系統(tǒng)的工作效率，完善盾構(gòu)機的技術(shù)優(yōu)勢，就要著力解決管片拼裝機水平移動系統(tǒng)中存在的能量損耗問題，降低因溢流損失而導(dǎo)致的管片拼裝機水平移動系統(tǒng)的能量耗損，實現(xiàn)能量回收利用，縮短管片拼裝機水平移動系統(tǒng)的空載運行的時間，從而提高管片拼裝機水平移動系統(tǒng)工作效率和能源利用率。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的提供一種流量回收節(jié)能型管片拼裝機水平移動液壓控制系統(tǒng)，本發(fā)明實現(xiàn)了能量回收利用，有效降低了溢流損失，減小功率耗損；且本發(fā)明實現(xiàn)了空載快進、帶載慢回的理想工作效果，工作效率高。
[0005]本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:包括多路閥、液壓缸、順序閥、第一平衡閥及第二平衡閥，所述的多路閥的第一出油口和第二出油口分別與第一平衡閥和第二平衡閥的進油口連接，第一平衡閥和第二平衡閥的出油口分別與液壓缸的有桿腔和無桿腔連通；第一平衡閥的控制油口與多路閥的第二出油口連通，第二平衡閥的控制油口與多路閥的第一出油口連通；所述的順序閥的進油口和出油口分別與第一平衡閥和第二平衡閥的出油口連通；順序閥的出油口與第二平衡閥的出油口連通的管道上設(shè)有單向閥；所述的順序閥的控制油口與多路閥的第二出油口連通，順序閥的泄油口與多路閥的第一出油口連通。
[0006]上述的流量回收節(jié)能型管片拼裝機水平移動液壓控制系統(tǒng)中，所述的第一平衡閥的控制油口與多路閥的第二出油口連通的管道上設(shè)有第一阻尼孔；第二平衡閥的控制油口與多路閥的第一出油口連通的管道上設(shè)有第二阻尼孔；所述的順序閥的控制油口與多路閥的第二出油口連通的管道上設(shè)有第三阻尼孔。
[0007]上述的流量回收節(jié)能型管片拼裝機水平移動液壓控制系統(tǒng)中，第一平衡閥和第二平衡閥的開啟壓力為35bar，先導(dǎo)比為1:3。
[0008]上述的流量回收節(jié)能型管片拼裝機水平移動液壓控制系統(tǒng)中，所述的順序閥開啟壓力為20bar,先導(dǎo)比為1:1。
[0009]上述的流量回收節(jié)能型管片拼裝機水平移動液壓控制系統(tǒng)中，第一阻尼孔、第二阻尼孔和第三阻尼孔的孔徑均為0.6mm。
[0010]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是:
本發(fā)明的液壓缸與一個外控式順序閥并聯(lián)，其控制壓力與回油路上的第一平衡閥控制壓力都取自進油路上的多路閥的第二出口，并且順序閥的開啟壓力較回油第二平衡閥的開啟壓力小。順序閥出口通過單向閥與油缸無桿腔連接，單向閥是防止油液倒流。由于空載時，系統(tǒng)壓力較低，順序閥先打開，使得油缸有桿腔與無桿腔連通，形成差動油缸，實現(xiàn)能量回收利用，進而使得空載運行的速度增大，提升了本發(fā)明的工作效率；由于順序閥的作用，使得系統(tǒng)通過平衡閥溢流的油液減少，減小了系統(tǒng)功率耗損，達到節(jié)能減排的目的；此外，在回油路上，順序閥與平衡閥通油路形成液壓半橋，其可減小由于外界擾動引起的本發(fā)明的抖動現(xiàn)象。本發(fā)明實現(xiàn)能量回收利用；減小了功率耗損；且本發(fā)明實現(xiàn)了空載快進、帶載慢回的理想工作效果，工作效率高。
【附圖說明】
[0011]圖1是本發(fā)明的原理圖。
【具體實施方式】
[0012]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步的說明。
[0013]如圖1所示，本發(fā)明包括多路閥1、液壓缸4、順序閥5、第一平衡閥6及第二平衡閥2，所述的多路閥I的第一出油口和第二出油口分別與第一平衡閥6和第二平衡閥2的進油口連接，第一平衡閥6和第二平衡閥2的出油口分別與液壓缸4的有桿腔和無桿腔連通。第一平衡閥6的控制油口與多路閥I的第二出油口連通，連通的管道上設(shè)有第一阻尼孔9。第二平衡閥2的控制油口與多路閥I的第一出油口連通，連通的管道上設(shè)有第二阻尼孔7。所述的順序閥5的進油口和出油口分別與第一平衡閥6和第二平衡閥2的出油口連通；順序閥5的出油口與第二平衡閥2的出油口連通的管道上設(shè)有單向閥3，單向閥3只允許液壓油從順序閥5的出油口流向第二平衡閥2的出油口。所述的順序閥5的控制油口與多路閥I的第二出油口連通，連通的管道上設(shè)有第三阻尼孔8。順序閥5的泄油口與多路閥I的第一出油口連通。
[0014]本發(fā)明的回油路加裝了順序閥5，順序閥5與液壓缸4并聯(lián)，順序閥5的控制油與第一平衡閥6的控制油都取自進油路上的多路閥I的第二出口，順序閥5的開啟壓力為20bar，先導(dǎo)比為1:1。第一平衡閥6和第二平衡閥2的開啟壓力為35bar，先導(dǎo)比為1:3。順序閥5的開啟壓力比第一平衡閥6和第二平衡閥2小。
[0015]當多路閥I左端得電時，油液一部分經(jīng)第二平衡閥2的單向閥進入液壓缸4的無桿腔，一部分作為控制油去控制第一平衡閥6和順序閥5。因順序閥5較第一平衡閥6的開啟壓力小，因此順序閥5先打開。液壓缸4回油時，有桿腔的液壓油經(jīng)順序閥5、單向閥3與液壓缸4的無桿腔連通，形成差動油缸，使得本發(fā)明溢流損失大大減小，并且空載推出速度更快。當本發(fā)明出現(xiàn)擾動時，負載加大，即第一平衡閥6的控制壓力增大，此時第一平衡閥6打開，且順序閥5通油路與第一平衡閥6通油路形成液壓半橋，使得本發(fā)明背壓穩(wěn)定，防止了抖動。當本發(fā)明受到的擾動過大時，第一平衡閥6全打開，油液可經(jīng)其溢回油箱，實現(xiàn)過載保護，防止液壓元件的損壞。
[0016]當多路閥I右端得電時，在進油壓力和調(diào)壓彈簧的作用下，順序閥5處于關(guān)閉狀態(tài)，此時油液經(jīng)第一平衡閥6的單向閥直接進入液壓缸4的有桿腔，無桿腔的油液經(jīng)第二平衡閥2溢回油箱。因第二平衡閥2的節(jié)流作用，本發(fā)明存在背壓，使得液壓缸4實現(xiàn)帶載慢回。
[0017]通過上述方法，本發(fā)明不僅能實現(xiàn)能量回收利用，降低了溢流損失，減小功率耗損，實現(xiàn)了空載快進、帶載慢回的理想工作效果，提高了工作效率。
【主權(quán)項】
1.一種流量回收節(jié)能型管片拼裝機水平移動液壓控制系統(tǒng)，其特征在于:包括多路閥、液壓缸、順序閥、第一平衡閥及第二平衡閥，所述的多路閥的第一出油口和第二出油口分別與第一平衡閥和第二平衡閥的進油口連接，第一平衡閥和第二平衡閥的出油口分別與液壓缸的有桿腔和無桿腔連通；第一平衡閥的控制油口與多路閥的第二出油口連通，第二平衡閥的控制油口與多路閥的第一出油口連通；所述的順序閥的進油口和出油口分別與第一平衡閥和第二平衡閥的出油口連通；順序閥的出油口與第二平衡閥的出油口連通的管道上設(shè)有單向閥；所述的順序閥的控制油口與多路閥的第二出油口連通，順序閥的泄油口與多路閥的第一出油口連通。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的流量回收節(jié)能型管片拼裝機水平移動液壓控制系統(tǒng)，其特征在于:所述的第一平衡閥的控制油口與多路閥的第二出油口連通的管道上設(shè)有第一阻尼孔；第二平衡閥的控制油口與多路閥的第一出油口連通的管道上設(shè)有第二阻尼孔；所述的順序閥的控制油口與多路閥的第二出油口連通的管道上設(shè)有第三阻尼孔。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的流量回收節(jié)能型管片拼裝機水平移動液壓控制系統(tǒng)，其特征在于:第一平衡閥和第二平衡閥的開啟壓力為35bar，先導(dǎo)比為1:3。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的流量回收節(jié)能型管片拼裝機水平移動液壓控制系統(tǒng)，其特征在于:所述的順序閥開啟壓力為20bar，先導(dǎo)比為1:1。
5.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的流量回收節(jié)能型管片拼裝機水平移動液壓控制系統(tǒng)，其特征在于:第一阻尼孔、第二阻尼孔和第三阻尼孔的孔徑均為0.6mm。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種流量回收節(jié)能型管片拼裝機水平移動液壓控制系統(tǒng)，包括多路閥、液壓缸、順序閥、第一平衡閥及第二平衡閥，所述的多路閥的第一、第二出油口分別與第一、第二平衡閥的進油口連接，第一平衡閥和第二平衡閥的出油口分別與液壓缸的有桿腔和無桿腔連通；第一、第二平衡閥的控制油口分別與多路閥的第二、第一出油口連通；所述的順序閥的進油口和出油口分別與第一、第二平衡閥的出油口連通；所述的順序閥的控制油口與多路閥的第二出油口連通，順序閥的泄油口與多路閥的第一出油口連通。本發(fā)明實現(xiàn)了能量回收利用，有效降低了溢流損失，減小功率耗損；且本發(fā)明實現(xiàn)了空載快進、帶載慢回的理想工作效果，工作效率高。
【IPC分類】F15B11-08, F15B21-14
【公開號】CN104791310
【申請?zhí)枴緾N201510067506
【發(fā)明人】劉金剛, 王凱, 劉在政, 廖金軍
【申請人】湘潭大學(xué)
【公開日】2015年7月22日
【申請日】2015年2月6日