基于压力流量复合控制的盾构推进液压系统_亚博直播

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亚博直播|盾构是一种集机械、电气、液压、测控技术于一体的技术密集型基础工程设备,专门用于地下隧道开挖。它具有掘进速度快、质量低、劳动强度低、安全性低、对地表沉降和环境影响小等优点。随着南水北调等国家基础工程的积极发展,北京为迎接奥运会地铁建设的放缓,以及上海、广州等其他大中城市轨道交通的快速发展,盾构机的市场需求更大。

我国决心开发和利用盾构技术,整合各种技术力量,促进盾构技术的发展。常规压力控制会引起流量的轻微波动,导致盾构前进速度不稳定;常规流量控制不会引起压力波动,使液压缸前向压力不一致,从而造成盾构超挖,加剧土体扰动,减小地表变形。因此,在非线性逆阻抗条件下,完全的压力控制或流量控制很难满足盾构前进压力和前进速度的联合控制抑制。

在此基础上,设计了一种基于压力和流量复合控制的盾构前进液压系统,可在施工过程中动态调节前进压力和前进速度,并在建模和工程应用的基础上进行了分析和研究。1盾构推进液压系统设计1.1推进液压缸隔板的确定推进液压缸安装在盾构密封仓隔板的后面,沿盾体圆周均匀分布,作用在管片上,是推进系统的执行机构。

其动力源由安装在盾构后部的液压泵获得,各种功能由液压阀的控制来构建。盾构前向动力传输与控制具有大功率、可变阻抗的特点,需要大量的液压缸。如果每个液压缸单独控制,成本高,控制复杂。为此采用分区控制,将大量的前进液压缸按圆周均匀分布到几个区域。

分别控制每个区域的液压缸。如图1右图所示,推进系统将32个液压缸分为A、B、C、D四个区,根据上下土层和水压的不同,B区液压缸数量多于D区.根据理论计算,A区和C区有8个液压缸,B区有10个液压缸,D区有6个液压缸.液压缸的分区控制不仅可以节约成本,增加控制的复杂性,而且超过了盾构姿态调整和纠偏的目的,此外,分为四个区域,可以准确简单地计算总扭矩,这就需要盾构的爬升和弯曲的高度。图1前进液压缸分区布置图1.2前进液压系统工作原理。

前向液压系统采用比例溢流阀恒压变量泵作为动力源,同时向四个分区供油。由于分区控制,四个分区仅在盾构断面方位角上不同,控制方式和工作原理完全相同。图2是前进液压系统c区工作原理示意图。

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