一种采用冗余控制的盾构机液压推进系统技术方案

本发明专利技术涉及一种采用冗余控制的盾构机液压推进系统，系统主要由两套互为冗余的泵控供油系统组成，包括连通油箱的主变量油泵管路和冗余变量油泵管路和PLC控制单元，主变量油泵管路和冗余变量油泵管路并联后串联三位四通电磁换向阀和液压锁后连接分支油缸组；PLC控制单元的输入端连接第一压力传感器和第二压力传感器，第一压力传感器和第二压力传感器分别安装在推进系统的进油口和回油口上。解决了现阶段盾构液压泵控系统损坏后系统不能连续工作的难题，优点在于：将因盾构外界荷载变化导致的液压油缸负载波动反馈至PLC控制单元,实现了不同工况下盾构推进的速度需求，增加了推进系统的平稳性，整体提高了盾构机的掘进效率。

Hydraulic propulsion system of shield machine with redundancy control

The invention relates to a hydraulic propulsion system of a shield machine with redundant control. The system is mainly composed of two sets of mutually redundant pump control oil supply systems, including the main variable oil pump pipeline and redundant variable oil pump pipeline connected with the oil tank and PLC control unit. The main variable oil pump pipeline and redundant variable oil pump pipeline are connected in parallel and then connected with three position four-way electromagnetic directional valve in series and branch oil cylinder after hydraulic lock The input end of the PLC control unit is connected with the first pressure sensor and the second pressure sensor, and the first pressure sensor and the second pressure sensor are respectively installed on the oil inlet and the oil return port of the propulsion system. It solves the problem that the system can not work continuously after the shield hydraulic pump control system is damaged at the present stage. The advantage is that the hydraulic cylinder load fluctuation caused by the change of the shield external load is fed back to the PLC control unit, which realizes the speed demand of the shield under different working conditions, increases the stability of the propulsion system, and improves the efficiency of the shield machine as a whole.

【技术实现步骤摘要】
一种采用冗余控制的盾构机液压推进系统
本专利技术涉及液压流体控制中电液系统控制设备领域,具体涉及一种采用冗余控制的盾构机液压推进系统。
技术介绍
随着我国隧道地下工程领域的快速发展，越来越多的隧道正在被规划和建设，盾构机作为地下空间工程施工的大型装备正发挥着越来越重要的作用。虽然我国盾构机的应用及制造已经取得一定成绩，但在技术层面更多停留在对早期引进盾构技术的优化改进，结合我国工程地质对盾构机核心部件及控制系统攻关设计具有十分重要意义。液压推进系统是盾构机关键子系统之一，现有液压推进系统设计上采用了一套泵控系统、控制模式为开环控制。这就导致着一旦这套系统损坏，不得长时间停机检修更换，严重影响了整个隧道工程的工期。另一方面，由于采用了开环系统控制，系统无法感知因为外界荷载变化导致的油缸压力波动，且盾构在不同的工况下油缸的动作及速度需要随时调整，如盾构机在空推无负载动作、油缸缩回动作、软土淤泥质等地层推进时可以适当加快推进速度，在复杂硬质等阻力较大地层中应适当减少推进速度，但现有盾构推进速度的调整更多依靠有经验的操作人员主观感知来调整。...

【技术保护点】
1.一种采用冗余控制的盾构机液压推进系统，其特征在于：包括连通油箱的主变量油泵管路和冗余变量油泵管路和PLC控制单元，所述主变量油泵管路和冗余变量油泵管路并联后串联三位四通电磁换向阀和液压锁后连接推进系统分支油缸组，所述分支油缸组的活塞杆输出端外接盾构机油路；PLC控制单元的输入端连接第一压力传感器和第二压力传感器，所述第一压力传感器和第二压力传感器分别安装在推进系统的进油口和回油口上，所述PLC控制单元的输出端连接主控电机和冗余控制电机以控制其启闭；/n所述主变量油泵管路包括主控电机、主变量油泵管路过滤器、主变量泵，主变量油泵管路过滤器入口端连接邮箱，出口端连接主变量泵，所述主变量泵与所述主...

【技术特征摘要】
1.一种采用冗余控制的盾构机液压推进系统，其特征在于：包括连通油箱的主变量油泵管路和冗余变量油泵管路和PLC控制单元，所述主变量油泵管路和冗余变量油泵管路并联后串联三位四通电磁换向阀和液压锁后连接推进系统分支油缸组，所述分支油缸组的活塞杆输出端外接盾构机油路；PLC控制单元的输入端连接第一压力传感器和第二压力传感器，所述第一压力传感器和第二压力传感器分别安装在推进系统的进油口和回油口上，所述PLC控制单元的输出端连接主控电机和冗余控制电机以控制其启闭；
所述主变量油泵管路包括主控电机、主变量油泵管路过滤器、主变量泵，主变量油泵管路过滤器入口端连接邮箱，出口端连接主变量泵，所述主变量泵与所述主控电机电路连接，
所述冗余变量油泵管路包括依次连接...

【专利技术属性】
技术研发人员：李宏波，周建军，张兵，韩伟锋，翟乾智，杨延栋，周学彬，彭祖民，赵海雷，王利明，任颖莹，潘东江，陈桥，王发民，
申请(专利权)人：盾构及掘进技术国家重点实验室，中铁隧道局集团有限公司，中铁南方投资集团有限公司，
类型：发明
国别省市：河南;41