变频调速电机驱动式土压平衡顶管机制造技术

变频调速电机驱动式土压平衡顶管机，其中，刀盘驱动电机通过大刀盘驱动装置连接到大刀盘，螺旋输送驱动电机连接到带式螺旋输送机，以驱动带式螺旋输送机，纠偏油缸组与大刀盘相关联，以使大刀盘的姿态能借助于纠偏油缸组得到纠偏，加泥或加水装置回转接头连接在大刀盘的中心位置，螺旋输送机出土门装置和带式螺旋输送机连接，刀盘驱动电动机、螺旋输送驱动电动机均为变频电机，顶管操纵台设置有操作界面，该操作界面分别电气连接到大刀盘驱动装置的变频控制器、螺旋输送驱动电动机的变频控制器。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种顶管机。
技术介绍
在长距离顶管施工中，电压降问题一直是施工单位亟待解决的问题。另外，在遇到土质变化、沉降较大的情况下，需要积极修改、及时减少或增加出土 量，才能使沉降情况趋于平稳。当顶管顶进过程中，因土质变化或顶进距离等因素会造成机头迎面土压力突然增 大或减小时，极易使机头附近的地面沉降变化难以控制，造成地面坍塌事故，这是顶管工程 顶进过程中的一大风险点。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种变频调速电机驱动式土压平衡顶管机，以解决电 压降问题、能使施工过程中的沉降情况趋于平稳。为实现所述目的，本技术的变频调速电机驱动式土压平衡顶管机，其特点是， 包括大刀盘、大刀盘驱动装置、刀盘驱动电动机、加泥或加水装置回转接头、纠偏油缸组、螺 旋输送驱动电动机、带式螺旋输送机、顶管操纵台、螺旋输送机出土门装置，刀盘驱动电机 通过大刀盘驱动装置连接到大刀盘，螺旋输送驱动电机连接到带式螺旋输送机，以驱动带 式螺旋输送机，纠偏油缸组与大刀盘相关联，以使大刀盘的姿态能借助于纠偏油缸组得到 纠偏，加泥或加水装置回转接头连接在大刀盘的中心位置，螺旋输送机出土门装置和带式 螺旋输送机连接，刀盘驱动电动机、螺旋输送驱动电动机均为变频电机，顶管操纵台设置有 操作界面，该操作界面分别电气连接到大刀盘驱动装置的变频控制器、螺旋输送驱动电动 机的变频控制器。本技术的有益效果是由于采用了变频调速技术，电机变频调速驱动技术采用三相反并联晶闸管作为调 压器，实现平滑启动；待电机达到额定转数时，启动过程结束，变频电机自动取代已完成任 务的晶闸管，为顶管机正常运转提供额定电压，以降低晶闸管的热损耗，延长其使用寿命， 提高其工作效率，顶管机的这种低电流低频软启动，电机变频运转，可以有效节省电量；在 切削土体时，为了良好的进行开挖，通过调节刀盘驱动电动机的频率，可以有效的调节刀盘 转速，从而控制切削出土量，调节正面土压力；当土体进入密封土仓后，可以通过调节螺旋 输送驱动电动机的频率，从而调节螺旋输送机的转速，从而控制切削出土量以及控制密封 土仓内的土压力值，使得土压力与切削面前方的静止土压力和地下水压力保持平衡，从而 保证开挖面的稳定，防止地面的沉降或隆起，但是，在调节螺旋输送机的出土量时应当注意 改变出土量后不会影响土压舱工作面的稳定，不会致使土压舱工作面土体性质发生骤变， 全断面切削的大刀盘土压平衡顶管机，能有效的控制地表沉降，安全高效的用于粘土、全断 面粉土或砂土层中的顶管施工。 附图说明图1是本技术的变频调速电机驱动式土压平衡顶管机的构造图。具体实施方式如图1所示，变频调速电机驱动式土压平衡顶管机包括大刀盘1、大刀盘驱动装置 2、刀盘驱动电动机6、前壳体3、加泥或加水装置回转接头4、纠偏油缸组5、螺旋输送驱动电 动机7、带式螺旋输送机8、顶管操纵台9、后壳体10、螺旋输送机出土门装置11。前壳体3 和后壳体10构成顶管机的外壳整体，在外壳中，刀盘驱动电机6通过大刀盘驱动装置2连 接到大刀盘1，以驱动大刀盘1。螺旋输送驱动电机7连接到带式螺旋输送机8，以驱动带 式螺旋输送机8。纠偏油缸组5与大刀盘1相关联，以纠偏大刀盘1的姿态。加泥或加水 装置回转接头4连接在大刀盘1的中心位置，以便在大刀盘1工作时提供水。螺旋输送机 出土门装置11和带式螺旋输送机8连接，以将泥土排出。刀盘驱动电动机6、螺旋输送驱 动电动机7均为变频电机，刀盘驱动电动机6是由一台或多台变频电机组成。顶管操纵台 9设置有操作界面，该操作界面分别电气连接到大刀盘驱动装置2的变频控制器、螺旋输送 驱动电动机7的变频控制器。操作界面例如是操作杆或按钮。由于土压平衡顶管机是通过工作井中的主顶进油缸推动顶管机前进的，同时刀盘 旋转切削土体，切削下的土体进入密封土仓并被挤压，形成一定的土压，再通过螺旋输送机 8的旋转，将土体从螺旋输送机出土门装置11输送出去，由于刀盘驱动电机6和螺旋输送驱 动电机7应用电机变频调速驱动技术，在顶管顶进过程中，可通过顶管操纵台9的操作调节 刀盘驱动电动机6的频率，有效地调节刀盘转速，控制切削速度，调节正面土压力。同时，在 土体进入密封土仓后，可通过调节螺旋输送驱动电动机7的频率，调节螺旋输送机的转速， 从而控制出土量以调节密封土仓内的土压力大小，使得土仓内的土压力与切削面正前方的 静止土压和地下水压力保持平衡，从而保证开挖面的稳定，防止地面的沉降或隆起。在顶管长距离顶进过程中，机头内用电设备耗电量始终是较大的，采用变频技术 后，顶管施工用电费用将大大降低，分析如下。第一，变频调速电机驱动式土压平衡顶管机采用电机变频调速驱动技术后，使得 顶管机头的启动运转性能具有良好的节能效果。顶管如果以定频启动，定速运转，会导致启 动功率偏大，而电机变频调速驱动技术采用三相反并联晶闸管作为调压器，实现平滑启动； 待电机达到额定转数时，启动过程结束，变频电机自动取代已完成任务的晶闸管，为顶管机 正常运转提供额定电压，以降低晶闸管的热损耗，延长其使用寿命，提高其工作效率。顶管 机的这种低电流低频软启动，电机变频运转，可以有效节省电量。第二，变频调速电机驱动技术的软启动特性，可以有效地降低电动机的启动电流。 软启动的限流特性可有效限制浪涌电流，避免不必要的冲击力矩以及对配电网络的电流冲 击，有效地减少线路刀闸和接触器的误触发动作；对频繁启停的电动机，可有效控制温升， 延长其寿命。这将是解决电压降问题的一个有力措施。第三，出土量的控制与地层性质有关。因此，变频电机频率应随着切削土体的性 质改变而改变，通过变频电机频率的变化，可以实现刀盘转速始终处于最佳状态，节省了电 力。根据电机学理论，有以下公式权利要求1.变频调速电机驱动式土压平衡顶管机，其特征在于，包括大刀盘、大刀盘驱动装置、 刀盘驱动电动机、加泥或加水装置回转接头、纠偏油缸组、螺旋输送驱动电动机、带式螺旋 输送机、顶管操纵台、螺旋输送机出土门装置，刀盘驱动电机通过大刀盘驱动装置连接到大 刀盘，螺旋输送驱动电机连接到带式螺旋输送机，以驱动带式螺旋输送机，纠偏油缸组与大 刀盘相关联，以使大刀盘的姿态能借助于纠偏油缸组得到纠偏，加泥或加水装置回转接头 连接在大刀盘的中心位置，螺旋输送机出土门装置和带式螺旋输送机连接，刀盘驱动电动 机、螺旋输送驱动电动机均为变频电机，顶管操纵台设置有操作界面，该操作界面分别电气 连接到大刀盘驱动装置的变频控制器、螺旋输送驱动电动机的变频控制器。专利摘要变频调速电机驱动式土压平衡顶管机，其中，刀盘驱动电机通过大刀盘驱动装置连接到大刀盘，螺旋输送驱动电机连接到带式螺旋输送机，以驱动带式螺旋输送机，纠偏油缸组与大刀盘相关联，以使大刀盘的姿态能借助于纠偏油缸组得到纠偏，加泥或加水装置回转接头连接在大刀盘的中心位置，螺旋输送机出土门装置和带式螺旋输送机连接，刀盘驱动电动机、螺旋输送驱动电动机均为变频电机，顶管操纵台设置有操作界面，该操作界面分别电气连接到大刀盘驱动装置的变频控制器、螺旋输送驱动电动机的变频控制器。文档编号F16L1/028GK201858429SQ201020585148公开日2011年6月8日 申请日期2010年10月29日 优先权日201本文档来自技高网...

【技术保护点】
变频调速电机驱动式土压平衡顶管机，其特征在于，包括大刀盘、大刀盘驱动装置、刀盘驱动电动机、加泥或加水装置回转接头、纠偏油缸组、螺旋输送驱动电动机、带式螺旋输送机、顶管操纵台、螺旋输送机出土门装置，刀盘驱动电机通过大刀盘驱动装置连接到大刀盘，螺旋输送驱动电机连接到带式螺旋输送机，以驱动带式螺旋输送机，纠偏油缸组与大刀盘相关联，以使大刀盘的姿态能借助于纠偏油缸组得到纠偏，加泥或加水装置回转接头连接在大刀盘的中心位置，螺旋输送机出土门装置和带式螺旋输送机连接，刀盘驱动电动机、螺旋输送驱动电动机均为变频电机，顶管操纵台设置有操作界面，该操作界面分别电气连接到大刀盘驱动装置的变频控制器、螺旋输送驱动电动机的变频控制器。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：计修平，沙广杰，马世龙，施悦枫，毛伟华，
申请(专利权)人：上海水务建设工程有限公司，
类型：实用新型
国别省市：31