全断面隧道掘进机铰接液压系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种全断面隧道掘进机铰接液压系统，包括铰接油缸、三位四通阀、两位二通阀、单向阀、单向阀和溢流阀；三位四通阀在中位时，第一工作油口、第二工作油口和回油口相连通，高压进油口闭合；三位四通阀的第一工作油口通过第一两位二通阀与铰接油缸的无杆腔相连通，三位四通阀的第二工作油口通过第二两位二通阀与铰接油缸的有杆腔相连通。该铰接液压系统用在全断面隧道掘进机铰接系统上，可实现全断面隧道掘进机在隧道掘进过程中的转弯；在铰接油缸受到外力时，有杆腔和无杆腔均可实现超压保护，最终保护掘进机不受损坏；在掘进机在隧道掘进过程中转弯时，工况需要铰接油缸能随机械结构时一起自由伸缩，本液压系统可实铰接油缸的浮动。

Hinged hydraulic system for full section tunnel boring machine

The utility model discloses a hinged hydraulic system for a full section tunnel boring machine, which includes an articulated oil cylinder, a three - bit four - way valve, a two - position two - pass valve, a one-way valve, a one-way valve and a overflow valve; the first working oil port, the second working port and the oil return port are connected, the high pressure inlet is closed, and the three bit four passes. The first working oil port of the valve is connected with the non rod cavity of the articulated oil cylinder through the first two - position two - way valve, and the second working oil port of the three four pass valve is connected by the 22 position two valve to the rod cavity of the articulated oil cylinder. The articulated hydraulic system can be used in the hinged system of the full section tunnel boring machine to realize the turning of the full section tunnel boring machine during the tunneling process. When the hinged oil cylinder is subjected to external force, the overpressure protection can be achieved by the rod cavity and the rod free cavity. Finally, the tunnelling machine is protected from damage, and the roadheader turns in the tunnel heading process. When the working condition requires the articulated oil cylinder to freely expand and expand along with the mechanical structure, the hydraulic system can effectively float the cylinder of the articulated cylinder.

【技术实现步骤摘要】
全断面隧道掘进机铰接液压系统
本技术涉及一种液压系统，尤其涉及一种全断面隧道掘进机铰接液压系统。
技术介绍
在全断面隧道掘进机上，铰接油缸布置在掘进机本体上，在掘进机工作时，掘进机需根据隧道路线设计要求开挖出相应断面和路线的隧道。隧道路线会有左右转弯和上下俯仰，这就需要掘进机在隧道掘进过程中能够按要求实现转弯功能。铰接系统就是为实现掘进机在掘进隧道时实现转弯和俯仰的装置，铰接液压系统就是为该系统提供动力和控制功能的系统。目前全断面隧道掘进机所使用的铰接液压系统复多样，且功能不全，在实现掘进机转弯时功能不佳或操作起来很繁琐。
技术实现思路
为了克服上述缺陷，本技术提供了一种全断面隧道掘进机铰接液压系统，运用液压阀功能组合原理，采用变普通换向阀和插装阀相结合的方法，可以很方便掘进机在隧道掘进过程中的转弯、浮动、超压保护等功能，从而使掘进机在隧道掘进过程中的转弯更灵活、更安全，操作也更方便。本技术为了解决其技术问题所采用的技术方案是：一种全断面隧道掘进机铰接液压系统，包括铰接油缸，该铰接油缸具有有杆腔和无杆腔，还包括三位四通阀、第一两位二通阀、第二两位二通阀、第一单向阀、第二单向阀、第一溢流阀和第二溢流阀，所述三位四通阀包括第一工作油口、第二工作油口、回油口和高压油口；所述三位四通阀在中位时，所述第一工作油口、第二工作油口和回油口相连通，所述高压进油口闭合；所述三位四通阀的第一工作油口通过第一两位二通阀与所述铰接油缸的无杆腔相连通，所述三位四通阀的第二工作油口通过第二两位二通阀与所述铰接油缸的有杆腔相连通；所述铰接油缸的有杆腔与所述第一溢流阀的高压口、第一单向阀的正向导通口以及第一测压接头相连通，所述第一溢流阀的回油口和第一单向阀的回油口并联后与所述三位四通阀的回油口相连通；所述铰接油缸的无杆腔与所述第二溢流阀的高压口、第二单向阀的正向导通口以及第二测压接头相连通，所述第二溢流阀的回油口和第二单向阀的回油口并联后与所述三位四通阀的的回油口连通；所述铰接油缸需伸出时，其无杆腔进油，有杆腔回油，所述三位四通阀的左电磁铁得电且右电磁铁不得电，该三位四通阀处于左位，第一两位二通阀的电磁铁和第二两位二通阀的电磁铁得电，均处于导通状态；铰接油缸需缩回时，其有杆腔进油，无杆腔回油，所述三位四通阀的右电磁铁得电且左电磁铁不得电，该三位四通阀处于右位，第一两位二通阀的电磁铁和第二两位二通阀的电磁铁得电，均处于导通状态；当所有电磁阀的电磁铁均不得电时，铰接油缸处于保持状态；当铰接油缸受到外拉力时，其有杆腔液压油受压，当压力升高超过与有杆腔相连的溢流阀设计定值时，溢流阀卸荷；当铰接油缸受到外压力时，其无杆腔液压油受压，压力升高超过与有杆腔相连的溢流阀设计定值时，溢流阀卸荷；当工况需要铰接油缸双向浮动时，第一、二两位三通阀的电磁铁可同时得电，第一、二两位三通阀均处于导通状态与回油口相通，此时铰接油缸可随外负载双向浮动；当工况需要铰接油缸仅伸出浮动时，第二两位三通阀的电磁铁可得电，第二两位三通阀处于导通状态与回油口T相通，同时无杆腔可通过单向阀10从回油口T通道中获得补油，此时铰接油缸可随外负载向伸出方向浮动；当工况需要铰接油缸仅缩回出浮动时，第一两位三通阀的电磁铁可得电，第一两位三通阀处于导通状态与回油口T相通，同时有杆腔可通过单向阀从回油口T通道中获得补油，此时铰接油缸可随外负载向缩回方向浮动。本技术的有益效果是：①可实现全断面隧道掘进机在隧道掘进过程中的转弯；②在铰接油缸受到外力时，有杆腔和无杆腔均可实现超压保护，最终保护掘进机不受损坏；③在掘进机在隧道掘进过程中转弯时，工况需要铰接油缸能随机械结构时一起自由伸缩，本液压系统可实铰接油缸的浮动；④铰接液压系统原理简单，使用液压元件少，且又能满足工况要求，维修方便。附图说明图1为本技术结构示意图。结合附图，作以下说明：1——三位四通阀；2——第一两位二通阀；3——第二两位二通阀；4——第一单向阀；5——第一溢流阀；6——第一测压接头；7——铰接油缸；8——第二溢流阀；9——第二测压接头；10——第二单向阀；A——第一工作油口；B——第二工作油口；P——高压油口；T——回油口；1YV——左电磁铁；2YV——右电磁铁；3YV——电磁铁；4YV——电磁铁；具体实施方式以下结合附图，对本技术的一个较佳实施例作详细说明。但本技术的保护范围不限于下述实施例，即但凡以本技术申请专利范围及说明书内容所作的简单的等效变化与修饰，皆仍属本技术专利涵盖范围之内。参阅附图1，为本技术所述的一种全断面隧道掘进机铰接液压系统，包括铰接油缸7、三位四通阀1、第一两位二通阀2、第二两位二通阀3、第一单向阀4、第二单向阀10、第一溢流阀5和第二溢流阀8。铰接油缸7具有有杆腔和无杆腔，三位四通阀包括第一工作油口A、第二工作油口B、回油口T和高压油口P。三位四通阀在中位时，第一工作油口A、第二工作油口B和回油口T相连通，高压进油口P闭合。其中，三位四通阀的第一工作油口A通过第一两位二通阀与所述铰接油缸的无杆腔相连通，三位四通阀的第二工作油口B通过第二两位二通阀与铰接油缸的有杆腔相连通。铰接油缸的有杆腔与第一溢流阀的高压口、第一单向阀的正向导通口和第一测压接头6相连通，第一溢流阀的回油口和第一单向阀的回油口并联后与三位四通阀的回油口相连通。铰接油缸的无杆腔与第二溢流阀的高压口、第二单向阀的正向导通口和第二测压接头9相连通，第二溢流阀的回油口和第二单向阀的回油口并联后与所述三位四通阀的的回油口连通。该全断面隧道掘进机铰接液压系统的工作过程如下：铰接油缸7需伸出时，其无杆腔进油，有杆腔回油，三位四通阀的左电磁铁1YV得电且右电磁铁2YV不得电，该阀处于左位，第一两位二通阀2的电磁铁3YV和第二两位二通阀3的电磁铁4YV得电，均处于导通状态。铰接油缸7需缩回时，有杆腔进油，无杆腔回油，三位四通阀的右电磁铁2YV得电且左电磁铁1YV不得电，该阀处于右位，第一两位二通阀2的电磁铁3YV和第二两位二通阀3的电磁铁4YV得电，均处于导通状态。当所有电磁阀的电磁铁均不得电时，铰接油缸7处于保持状态。当铰接油缸7受到外拉力时，其有杆腔内液压油受压，当压力升高超过与有杆腔相连的溢流阀5设计定值时，溢流阀5卸荷；当铰接油缸7受到外压力时，其无杆腔液压油受压，压力升高超过与有杆腔相连的溢流阀8设计定值时，溢流阀8卸荷。当工况需要铰接油缸7双向浮动时，第一、二两位三通阀2、3的电磁铁可同时得电，2个两位三通阀均处于导通状态与回油口T相通，此时铰接油缸可随外负载双向浮动；当工况需要铰接油缸7仅伸出浮动时，两位三通阀3的电磁铁可得电，两位三通阀3处于导通状态与回油口T相通，同时无杆腔可通单向阀10从回油口T通道中获得补油，此时铰接油缸可随外负载向伸出方向浮动。当工况需要铰接油缸7仅缩回出浮动时，两位三通阀2的电磁铁可得电，两位三通阀2处于导通状态与回油口T相通，同时有杆腔可通单向阀4从回油口T通道中获得补油，此时铰接油缸可随外负载向缩回方向浮动。该铰接液压系统用于全断面隧道掘进机产品上，可与相同、相似或其它功能的液压系统并联使用。由此可见，该铰接液压系统用在全断面隧道掘进机铰接系统上，可实现全断面隧本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种全断面隧道掘进机铰接液压系统，包括铰接油缸(7)，该铰接油缸具有有杆腔和无杆腔，其特征在于：还包括三位四通阀(1)、第一两位二通阀(2)、第二两位二通阀(3)、第一单向阀(4)、第二单向阀(10)、第一溢流阀(5)和第二溢流阀(8)，所述三位四通阀包括第一工作油口(A)、第二工作油口(B)、回油口(T)和高压油口(P)；所述三位四通阀在中位时，所述第一工作油口(A)、第二工作油口(B)和回油口(T)相连通，所述高压进油口(P)闭合；所述三位四通阀的第一工作油口(A)通过第一两位二通阀与所述铰接油缸的无杆腔相连通，所述三位四通阀的第二工作油口(B)通过第二两位二通阀与所述铰接油缸的有杆腔相连通；所述铰接油缸的有杆腔与所述第一溢流阀的高压口、第一单向阀的正向导通口以及第一测压接头(6)相连通，所述第一溢流阀的回油口和第一单向阀的回油口并联后与所述三位四通阀的回油口相连通；所述铰接油缸的无杆腔与所述第二溢流阀的高压口、第二单向阀的正向导通口以及第二测压接头(9)相连通，所述第二溢流阀的回油口和第二单向阀的回油口并联后与所述三位四通阀的的回油口连通；所述铰接油缸(7)需伸出时，其无杆腔进油，有杆腔回油，所述三位四通阀的左电磁铁(1YV)得电且右电磁铁(2YV)不得电，该三位四通阀处于左位，第一两位二通阀(2)的电磁铁(3YV)和第二两位二通阀(3)的电磁铁(4YV)得电，均处于导通状态；铰接油缸(7)需缩回时，其有杆腔进油，无杆腔回油，所述三位四通阀的右电磁铁(2YV)得电且左电磁铁(1YV)不得电，该三位四通阀处于右位，第一两位二通阀(2)的电磁铁(3YV)和第二两位二通阀(3)的电磁铁(4YV)得电，均处于导通状态；当所有电磁阀的电磁铁均不得电时，铰接油缸(7)处于保持状态；当铰接油缸(7)受到外拉力时，其有杆腔液压油受压，当压力升高超过与有杆腔相连的溢流阀(5)设计定值时，溢流阀(5)卸荷；当铰接油缸(7)受到外压力时，其无杆腔液压油受压，压力升高超过与有杆腔相连的溢流阀(8)设计定值时，溢流阀(8)卸荷；当工况需要铰接油缸(7)双向浮动时，第一、二两位三通阀(2、3)的电磁铁可同时得电，第一、二两位三通阀均处于导通状态与回油口(T)相通，此时铰接油缸可随外负载双向浮动；当工况需要铰接油缸(7)仅伸出浮动时，第二两位三通阀(3)的电磁铁可得电，第二两位三通阀(3)处于导通状态与回油口(T)相通，同时无杆腔可通过第二单向阀(10)从回油口(T)通道中获得补油，此时铰接油缸可随外负载向伸出方向浮动；当工况需要铰接油缸(7)仅缩回出浮动时，第一两位三通阀(2)的电磁铁可得电，第一两位三通阀(2)处于导通状态与回油口(T)相通，同时有杆腔可通过单向阀(4)从回油口(T)通道中获得补油，此时铰接油缸可随外负载向缩回方向浮动。...

【技术特征摘要】
1.一种全断面隧道掘进机铰接液压系统，包括铰接油缸(7)，该铰接油缸具有有杆腔和无杆腔，其特征在于：还包括三位四通阀(1)、第一两位二通阀(2)、第二两位二通阀(3)、第一单向阀(4)、第二单向阀(10)、第一溢流阀(5)和第二溢流阀(8)，所述三位四通阀包括第一工作油口(A)、第二工作油口(B)、回油口(T)和高压油口(P)；所述三位四通阀在中位时，所述第一工作油口(A)、第二工作油口(B)和回油口(T)相连通，所述高压进油口(P)闭合；所述三位四通阀的第一工作油口(A)通过第一两位二通阀与所述铰接油缸的无杆腔相连通，所述三位四通阀的第二工作油口(B)通过第二两位二通阀与所述铰接油缸的有杆腔相连通；所述铰接油缸的有杆腔与所述第一溢流阀的高压口、第一单向阀的正向导通口以及第一测压接头(6)相连通，所述第一溢流阀的回油口和第一单向阀的回油口并联后与所述三位四通阀的回油口相连通；所述铰接油缸的无杆腔与所述第二溢流阀的高压口、第二单向阀的正向导通口以及第二测压接头(9)相连通，所述第二溢流阀的回油口和第二单向阀的回油口并联后与所述三位四通阀的的回油口连通；所述铰接油缸(7)需伸出时，其无杆腔进油，有杆腔回油，所述三位四通阀的左电磁铁(1YV)得电且右电磁铁(2YV)不得电，该三位四通阀处于左位，第一两位二通阀(2)的电磁铁(3YV)和第二两位二通阀(3)的电磁铁(4Y...

【专利技术属性】
技术研发人员：丁少华，苏延奇，徐昊朗，
申请(专利权)人：江苏凯宫隧道机械有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏,32