一种隧道掘进机滚刀破岩机理试验台液压系统技术方案

本发明专利技术公开了一种隧道掘进机滚刀破岩机理试验台液压系统，包括通过直接螺纹接头安装于液压油箱底部的放油球阀、空气滤清器和液位液温计，油箱内连通有推力系统、刀盘系统以及刀间距调整系统，整个油路系统通过设置动力元件、控制元件、执行元件附件，使元件组成液压站，为液压系统输出动力，通过液压管路连接各类控制阀，控制四台液压马达和四组主推力油缸、以及四组刀间距调节油缸实现系统工作。以及四组刀间距调节油缸实现系统工作。以及四组刀间距调节油缸实现系统工作。

【技术实现步骤摘要】
一种隧道掘进机滚刀破岩机理试验台液压系统


[0001]本专利技术涉及掘进设备
，更具体地说，它涉及一种隧道掘进机滚刀破岩机理试验台液压系统。

技术介绍

[0002]隧道掘进机因其开挖效率高且应用安全，越来越多的被用于铁路、公路、地铁、水利、电力、城建等各行业隧道工程建设。但是由于我国地域广袤，地址环境复杂多变，有华东的软淤泥地层、华北地区的黄土地层、华南地区的岩石复杂多变地层、西南西北地区的卵石地层等，对隧道掘进机应用的地质适应性提出的较高的要求。如中国台湾的雪山隧道因地质环境恶劣，隧道掘进地质适应性差，在挖掘过程中共发生过63次岩盘崩落，造成掘进机26次被困，比预期工期滞后8年之久，像类似的隧道工程因掘进机地质适应性差造成工程事故的还有很多。因此为确保隧道掘进地质适应，必须对掘进刀盘开展破岩适应性物理实验。
[0003]滚刀破岩机理实验台实开展掘进机刀盘地质适应的重要工具，实验台的可靠性与稳定性是决定实验成果真实的基本保障。目前国内外也有一些类似的破岩实验台，为了确保实验精度，提供实验稳定性，必须降低实验台总体力学参数，如系统推力扭矩等。因此，多数平台为缩尺滚刀破岩实验台，或者只能单把滚刀开展破岩研究，与真实的隧道掘进破岩相差较远。申请号为201910630771.1公开的一种滚刀岩机综合实验平台，能够通过液压管路连接各类控制阀，控制四台液压马达和四组主推力油缸、以及四组刀间距调节油缸实现系统工作。
[0004]根据申请号为201910630771.1公开的一种滚刀岩机综合实验平台，需要对其中的液压系统进行公开，因此提出一种隧道掘进机滚刀破岩机理试验台液压系统。

技术实现思路

[0005]针对现有技术存在的不足，本专利技术的目的在于提出一种隧道掘进机滚刀破岩机理试验台液压系统，其通过液压管路连接各类控制阀，控制四台液压马达和四组主推力油缸、以及四组刀间距调节油缸实现系统工作。
[0006]为实现上述目的，本专利技术提供了如下技术方案：一种隧道掘进机滚刀破岩机理试验台液压系统，包括通过直接螺纹接头安装于液压油箱底部的放油球阀、空气滤清器和液位液温计，所述油箱内连通有推力系统、刀盘系统以及刀间距调整系统；所述推力系统包括通过液压管路连接至油箱内的高压柱塞泵一，所述高压柱塞泵一通过液压管路连接有安全溢流控制单元一，所述安全溢流控制单元一通过液压管路连接有推力系统方向控制器，所述推力系统方向控制器通过液压管路连接有四组主推力油缸，所述高压柱塞泵一通过联轴器连接有三相异步电动机一，且所述四组主推力油缸由数字伺服推力源为动力源；所述刀盘系统包括通过液压管路连接至油箱内的高压柱塞泵二，所述高压柱塞泵
二通过液压管路连接有安全溢流控制单元二，所述溢流控制单元二连接有四组并联的液压马达，所述高压柱塞泵二通过联轴器连接有三相异步电动机二；所述刀间距调整系统包括通过液压管路连接至油箱内的高压柱塞泵三，所述高压柱塞泵三连接有安全溢流控制单元三，所述安全溢流控制单元三连接有刀间距调整系统控制单元，所述高压柱塞泵三通过连轴器连接有电机。
[0007]本专利技术的进一步设置为：所述安全溢流控制单元一由板式单向阀一、先导式比例溢流阀一、倒装板式精油滤一通过泵站阀块一组成，所述板式单向阀一的进口端通过A型端直通与高压柱塞泵一的出油口连通，其出口端与倒装板式精油滤一连接，在所述板式单向阀一的出口端与先导式比例溢流阀一连通，且所述先导式比例溢流阀一的出口端通过A型端直通连通至油箱内，且所述倒装板式精油滤一的出口端连接有压力变送器一；所述推力系统方向控制器由电磁球阀一、叠加式进口节流压力补偿器、电液比例换向阀通过阀块集成安装组成，所述倒装板式精油滤一的出口端通过叠加式进口节流压力补偿器与电液比例换向阀的进油口P连通，所述电液比例换向阀的工作口A与电磁球阀一的A端连通，所述电磁球阀一的P端与四组主推力油缸并联，每组主推力油缸均依次连接有先导式顺序阀、电磁球阀二，所述电磁球阀二的A端口均连接至电液比例换向阀的工作口B，所述先导式顺序阀的A端与主推力油缸连通，其B端与电磁球阀二的P端口连通，在所述先导式顺序阀A端口均连接有压力变送器二，所述电液比例换向阀的回油口T通过液压管路连通至油箱内；所述安全溢流控制单元二由三位四通电磁比例换向阀、板式单向阀二、先导式比例溢流阀二、倒装板式精油滤二通过泵站阀块二组成，所述板式单向阀二的进口端通过阀块接头与高压柱塞泵二连接，其出口端与倒装板式精油滤二连接，在所述板式单向阀二的出口端与先导式比例溢流阀二连通，且所述先导式比例溢流阀二的出口端通过液压管路连通至油箱内，且所述倒装板式精油滤二的出口端与三位四通电磁比例换向阀的进油口P连通，所述三位四通电磁比例换向阀的工作口A与工作口B与四组并联的液压马达连接，所述三位四通电磁比例换向阀的回油口T通过液压管路连通至油箱内，在所述倒装式精油滤二的出口端连接有压力变送器三，在所述三位四通电磁比例换向阀的工作口A、工作口B处均连接有压力变送器四；所述安全溢流控制单元三由板式单向阀三、安全阀、倒装板式精油滤三通过泵站阀块三组成，所述板式单向阀三的进口端与高压柱塞泵三的出口接头连接，其出口端与倒装板式精油滤三连接，所述板式单向阀三的出口端与安全阀连通，所述安全阀的出口端通过液压管路连通至油箱内；所述刀间距调整系统控制单元由Y型三位四通电磁换向阀与四个O型三位四通电磁换向阀通过阀块集成安装，所述Y型三位四通电磁换向阀的进油口P与倒装板式精油滤三的出口端连接，所述Y型三位四通电磁换向阀的工作口A、B端均对应与四个O型三位四通电磁换向阀的进油口P与出油口T连通，四个O型三位四通电磁换向阀的工作口A、工作口B均与刀间距调节油缸连接，所述Y型三位四通电磁换向阀的回油口Y通过液压管路连通至油箱内。
[0008]本专利技术的进一步设置为：在所述高压柱塞泵一的进口端连接有一号吸油滤，所述一号吸油滤的进油口通过液压管路连通至油箱内，在所述高压柱塞泵二的进口端连接有二
号吸油滤，所述二号吸油滤的进油口通过液压管路连通至油箱内，在所述高压柱塞泵三的进口端连接有三号吸油滤，所述三号吸油滤的进油口通过液压管路连通至油箱内。
[0009]本专利技术的进一步设置为：所述倒装板式精油滤一的出油口通过阀块接口连接有耐震压力表一，所述倒装板式精油滤二的出油口连接有耐震压力表二，所述倒装板式精油滤三的出油口通过阀块接口连接有耐震压力表三。
[0010]本专利技术的进一步设置为：所述先导式比例溢流阀一的出油口连接有空气冷却器一，所述空气冷却器一的出口端连通至油箱内，所述先导式比例溢流阀二的出油口连接有空气冷却器二，且所述空气冷却器二的进口端与三位四通电磁比例换向阀的回油口T连通，且空气冷却器二的出口端连通至油箱内。
[0011]本专利技术的进一步设置为：高压柱塞泵一的型号为25MCY14
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1B，高压柱塞泵二的型号为300MCY14
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1B，高压柱塞泵三的型号为1.25MCY14
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1B，三相异步电动机一的型号为Y180L
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...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种隧道掘进机滚刀破岩机理试验台液压系统，其特征在于，包括通过直接螺纹接头安装于液压油箱底部的放油球阀、空气滤清器和液位液温计，所述油箱内连通有推力系统、刀盘系统以及刀间距调整系统；所述推力系统包括通过液压管路连接至油箱内的高压柱塞泵一，所述高压柱塞泵一通过液压管路连接有安全溢流控制单元一，所述安全溢流控制单元一通过液压管路连接有推力系统方向控制器，所述推力系统方向控制器通过液压管路连接有四组主推力油缸，所述高压柱塞泵一通过联轴器连接有三相异步电动机一，且所述四组主推力油缸由数字伺服推力源为动力源；所述刀盘系统包括通过液压管路连接至油箱内的高压柱塞泵二，所述高压柱塞泵二通过液压管路连接有安全溢流控制单元二，所述溢流控制单元二连接有四组并联的液压马达，所述高压柱塞泵二通过联轴器连接有三相异步电动机二；所述刀间距调整系统包括通过液压管路连接至油箱内的高压柱塞泵三，所述高压柱塞泵三连接有安全溢流控制单元三，所述安全溢流控制单元三连接有刀间距调整系统控制单元，所述高压柱塞泵三通过连轴器连接有电机。2.根据权利要求1所述的隧道掘进机滚刀破岩机理试验台液压系统，其特征在于，所述安全溢流控制单元一由板式单向阀一、先导式比例溢流阀一、倒装板式精油滤一通过泵站阀块一组成，所述板式单向阀一的进口端通过A型端直通与高压柱塞泵一的出油口连通，其出口端与倒装板式精油滤一连接，在所述板式单向阀一的出口端与先导式比例溢流阀一连通，且所述先导式比例溢流阀一的出口端通过A型端直通连通至油箱内，且所述倒装板式精油滤一的出口端连接有压力变送器一；所述推力系统方向控制器由电磁球阀一、叠加式进口节流压力补偿器、电液比例换向阀通过阀块集成安装组成，所述倒装板式精油滤一的出口端通过叠加式进口节流压力补偿器与电液比例换向阀的进油口P连通，所述电液比例换向阀的工作口A与电磁球阀一的A端连通，所述电磁球阀一的P端与四组主推力油缸并联，每组主推力油缸均依次连接有先导式顺序阀、电磁球阀二，所述电磁球阀二的A端口均连接至电液比例换向阀的工作口B，所述先导式顺序阀的A端与主推力油缸连通，其B端与电磁球阀二的P端口连通，在所述先导式顺序阀A端口均连接有压力变送器二，所述电液比例换向阀的回油口T通过液压管路连通至油箱内；所述安全溢流控制单元二由三位四通电磁比例换向阀、板式单向阀二、先导式比例溢流阀二、倒装板式精油滤二通过泵站阀块二组成，所述板式单向阀二的进口端通过阀块接头与高压柱塞泵二连接，其出口端与倒装板式精油滤二连接，在所述板式单向阀二的出口端与先导式比例溢流阀二连通，且所述先导式比例溢流阀二的出口端通过液压管路连通至油箱内，且所述倒装板式精油滤二的出口端与三位四通电磁比例换向阀的进油口P连通，所述三位四通电磁比例换向阀的工作口A与工作口B与四组并联的液压马达连接，所述三位四通电磁比例换向阀的回油口T通过液压管路连通至油箱内，在所述倒装式精油滤二的出口端连接有压力变送器三，在所述三位四通电磁比例换向阀的工作口A、工作口B处均连接有压力变送器四；所述安全溢流控制单元三由板式单向阀三、安全阀、倒装板式精油滤三通过泵站阀块三组成，所述板式单向阀三的进口端与高压柱塞泵三的出口接头连接，其出口端与倒...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩伟锋，任颖莹，陈瑞祥，李凤远，曾垂刚，张兵，高会中，王凯，
申请(专利权)人：盾构及掘进技术国家重点实验室，
类型：发明
国别省市：