介绍盾构机推进液压系统的工作原理,对推进系统两种工作模式的控制原理进行了详细描述。结合现场具体案例,详细分析了推进系统中常见的几个问题。针对推进系统进行保压困难问题、盾构停刀盘时推进压降现象、拼装模式下液压缸窜动现象进行原因分析及处理。

盾构机推进液压系统由于比例变量泵调速+比例减压阀调压节能比高而在工程中得到了广泛应用,但此系统中的比例变量泵在高低压推进与拼装模式转换过程中,泵中比例阀存在较大的换向振动冲击,导致推进与拼装模式转换时发生泵站元件、密封装置和管路损坏等风险。在比例变量泵供油口和比例换向阀之间增加减压阀,使泵中比例换向阀按需平稳换向;在速度控制上,比例变量泵最低供油量不能满足微速推进复杂工况的要求,因此采用变量泵与微速阀联合控制的方法;在油缸锁紧保压控制上,液控单向阀控制口从主换向阀中位机能“B”口与油缸有杆腔之间的油路引入,一旦主换向阀发生故障,将导致液控单向阀控制口油路不能导通并无法关闭,正在拼装管片的油缸也将受到液压油泄漏导致油压降低顶管片油缸活塞杆松动带来的安全隐患。液控单向阀控制口从高...

推进系统是盾构掘进机的一个关键部分,承担着整个盾构机械掘进的关键性任务,其工作特性直接关系到盾构工程施工的正确性、可靠性和安全性。参考单护盾推进液压系统原理图,并根据双护盾推进液压系统特点,设计了双护盾推进液压系统,并分析和研究了其工作原理及其特点。

系统为盾构机提供推进推力和转向功能。针对盾构机推进系统的控制,设计了以西门子S7-400为核心控制器的盾构推进液压控制系统,采用Profibus-DP总线对控制系统ET-200子站I/O点进行控制,分布的控制盾构控制系统的设备。最后在现场设备实现了推进油缸的同步伸缩,掘进的转向,推进速度和推进压力调节的控制,控制系统的速度和精度得到了提升,更好的实现密封舱土压平衡的控制。

为解决盾构推进液压系统能耗高的问题,以常见的“泵控调速+阀控调压”与“阀控调速+阀控调压”两种控制系统为研究对象,对其工作原理进行详细地说明;通过理论和仿真对比分析两种推进系统的节能效果,得出“泵控调速+阀控调压”推进系统相对于“阀控调速+阀控调压”的节能比达到30%~40%,其推进系统节能效果更明显;最后通过工程应用对理论和仿真结果进行验证,为盾构机节能技术的研究提供一定参考依据。

以微型土压平衡(Earth Pressure Balance,EPB)盾构机推进液压系统作为研究对象,介绍了推进系统的工作原理,对混入空气后的油液黏度和有效体积弹性模量进行分析,建立了推进系统数学模型,并对混入不同百分比空气的系统进行仿真运算,得到了液压缸位移响应和速度响应随系统含气量变化的关系。研究表明:随着液压系统空气含量的增加,液压缸位移响应发生迟滞,速度响应变慢,液压缸在运动时产生振动。结合各液压元件工作原理,依次对实际盾构机推进系统元件进行排气,最终排除了液压系统中混入的空气,为实现盾构机平稳推进提供了理论依据。

采用电液比例控制技术设计了一种基于压力流量复合控制的盾构推进液压系统。利用基于CC-Link现场总线的PLC控制实现了盾构推进液压系统速度和压力的协调控制采用组态王软件开发的盾构推进液压监控系统实现了人机交互。推进液压系统在盾构模拟试验台上进行了实验分析结果表明：所设计的推进电液控制系统能实时控制推进压力和推进速度显著减少了速度压力调节的相互干涉能较好地满足盾构在不同地质情况下推进控制的基本要求。

推进系统是盾构机的关键系统之一。阐述了盾构机常用的比例减压阀和比例调速阀两种控制方式的推进液压系统。在负载变化时,推进油缸能否保持稳定的推进速度,是保证开挖面稳定、防止开挖面破坏的关键。采用AMESim仿真软件,对比例减压阀和比例调速阀两种控制方式的推进液压系统分别建模和仿真。仿真结果显示：比例调速阀控制较比例减压阀控制的推进速度刚度大,更稳定。达到了指导盾构机推进液压系统设计的目的。

推进系统是盾构掘进机的一个关键部分,承担着整个盾构机械掘进的关键性任务,其工作特性直接关系到盾构工程施工的正确性、可靠性和安全性。参考单护盾推进液压系统原理图,并根据双护盾推进液压系统特点,设计了双护盾推进液压系统,并分析和研究了其工作原理及其特点。

阐述了盾构机推进液压系统的原理，利用AMESim仿真工具对该系统进行了仿真分析。仿真结果表明，压力流量复合控制方式既可以进行压力闭环控制又可以进行流量闭环控制，从而减小压力和流量的波动，达到对推进压力和推进速度的实时控制的目的。