一種改良的盾構(gòu)主驅(qū)動HBW油脂注入裝置及其控制方法制造方法及圖紙

本發(fā)明專利技術(shù)公開了一種改良的盾構(gòu)主驅(qū)動HBW油脂注入裝置及其控制方法，包括均布安裝于盾殼和主驅(qū)動殼體的前方并用于檢測土倉內(nèi)的土壓的多個土倉壓力傳感器，分別對應(yīng)安裝于每一個油脂注入口處的HBW油脂腔內(nèi)用于檢測HBW油脂腔內(nèi)的HBW油脂壓力的多個油脂腔壓力傳感器，用于向每一個油脂注入口泵送HBW油脂的氣動油脂泵，安裝于氣動油脂泵的出口處并用于控制氣動油脂泵前方油脂通道通斷的電動球閥，控制器檢測到所述土壓和所述HBW油脂壓力的差值大于等于允許的預(yù)設(shè)定最大差值時，控制電動球閥打開并控制氣動油脂泵工作泵送HBW油脂。本發(fā)明專利技術(shù)根據(jù)土倉內(nèi)的壓力來改變HBW油脂注入的壓力，從而精確的控制HBW油脂的注入量，減少HBW油脂的消耗量、降低施工成本。

Improved shield driven HBW grease injection device and control method thereof

The invention discloses an improved shield driving HBW grease injection device and its control method, including the uniform installed on the shield shell and a main drive and front of the housing for a plurality of earth pressure sensors to detect the earth pressure of the head chamber, are respectively installed on the HBW oil cavity in every oil into the mouth for HBW oil pressure test of HBW oil cavity of the multiple oil cavity pressure sensor for each grease port of HBW pump oil pneumatic oil pump, installed at the outlet of the pneumatic oil pump and electric control valve for pneumatic oil pump front oil channel switching, the controller detects the soil the pressure and the HBW oil pressure difference is greater than or equal to the preset maximum allowed difference when control electric valve open and control pneumatic grease pump oil pump dynamic HBW. The invention is to change the HBW oil into the pressure chamber according to the pressure inside, and precise control of HBW oil injection volume, reduce consumption, reduce the construction cost of HBW oil.

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術(shù)涉及盾構(gòu)機
，特別涉及一種改良的盾構(gòu)主驅(qū)動HBW油脂注入裝置及其控制方法。
技術(shù)介紹
盾構(gòu)機常用于地鐵隧道、海底隧道、公路隧道等的掘進(jìn)，是一種自動化程度高、節(jié)省人力、施工速度快、一次成洞、不受氣候影響、開挖時可控制地面沉降和在地下開挖時不影響地面交通的隧洞施工機械。盾構(gòu)機的基本工作原理就是通過最前方的盾體沿隧洞軸線邊向前推進(jìn)邊對土壤進(jìn)行挖掘，而盾體的前方安裝有轉(zhuǎn)盤，轉(zhuǎn)盤上布滿耐磨刀具，通過刀盤的旋轉(zhuǎn)和擠壓來破碎、切屑地下的泥土、砂石和石塊等，其中盾殼的轉(zhuǎn)動通過主驅(qū)動帶動。目前，在盾構(gòu)機掘進(jìn)施工過程中，主驅(qū)動性能的好壞直接影響盾構(gòu)掘進(jìn)效率，主驅(qū)動損壞更會導(dǎo)致盾構(gòu)無法掘進(jìn)，帶來嚴(yán)重后果，主驅(qū)動的損壞通常由密封損壞造成的，大量的泥水通過損壞的密封圈進(jìn)入主驅(qū)動內(nèi)部，從而直接導(dǎo)致大齒輪圈、小齒輪、軸承等部件的磨損，導(dǎo)致主驅(qū)動部件的損壞。因此，在掘進(jìn)過程中主驅(qū)動密封系統(tǒng)是保護(hù)好主驅(qū)動的關(guān)鍵技術(shù)，而傳統(tǒng)的流量控制的密封系統(tǒng)是通過大量的排出HBW油脂的方法，將泥沙堵在密封之外達(dá)到保護(hù)主驅(qū)動的效果。現(xiàn)有主驅(qū)動密封的結(jié)構(gòu)示意圖如圖1所示，在主驅(qū)動轉(zhuǎn)殼和盾殼之間從內(nèi)到外依次安裝多級密封，其中主驅(qū)動的第一道唇形密封圈處具有HBW油脂腔，HBW油脂與渣土直接接觸，HBW油脂腔均布多個油脂注入口（圖中僅顯示一個），利用不斷擠出的HBW油脂將渣土擋在主驅(qū)動外。為保證HBW的密封效果，國內(nèi)注入HBW油脂通常采用流量控制方法，即不管刀盤處土倉的壓力如何，擠出的油脂量均相等，該方法無法根據(jù)地質(zhì)的實際情況精確輸出，因此導(dǎo)致油脂浪費較大。同時在HBW油脂腔外結(jié)泥餅的情況下，HBW油脂腔的出口堵塞，油脂無法及時排出，導(dǎo)致密封壓力過大，從而導(dǎo)致油脂回流，密封側(cè)翻，存在較大安全隱患。鑒于此，本專利技術(shù)人為此研制出一種改良的盾構(gòu)主驅(qū)動HBW油脂注入裝置及其控制方法，有效的解決了上述問題，本案由此產(chǎn)生。
技術(shù)實現(xiàn)思路
本專利技術(shù)提供的一種改良的盾構(gòu)主驅(qū)動HBW油脂注入裝置及其控制方法，根據(jù)土倉內(nèi)的壓力來改變HBW油脂注入的壓力，從而精確的控制HBW油脂的注入量，以減少HBW油脂的消耗量、降低施工成本。為了實現(xiàn)上述目的，本專利技術(shù)的技術(shù)方案如下：一種改良的盾構(gòu)主驅(qū)動HBW油脂注入裝置，包括土倉壓力傳感器，具有多個，均布安裝于盾殼和主驅(qū)動殼體的前方，用于檢測土倉內(nèi)的土壓；油脂腔壓力傳感器，具有多個，分別對應(yīng)安裝于每一個油脂注入口處的HBW油脂腔內(nèi)，用于檢測HBW油脂腔內(nèi)的HBW油脂壓力；氣動油脂泵，用于向每一個油脂注入口泵送HBW油脂；電動球閥，安裝于氣動油脂泵的出口處，用于控制氣動油脂泵前方油脂通道的通斷；控制器，分別與土倉壓力傳感器、油脂腔壓力傳感器、電動球閥和氣動油脂泵信號連接，控制器用于根據(jù)接收的土壓信號和HBW油脂壓力信號來控制氣動油脂泵工作；控制器檢測到所述土壓和所述HBW油脂壓力的差值大于等于允許的預(yù)設(shè)定最大差值時，控制電動球閥打開并控制氣動油脂泵工作泵送HBW油脂，直至所述土壓和所述HBW油脂壓力的差值小于等于允許的預(yù)設(shè)定最小差值時停止。所述控制器還和盾構(gòu)機的刀盤噴水系統(tǒng)信號連接，控制器檢測到所述HBW油脂壓力大于等于預(yù)設(shè)定的泥餅判斷值時，控制刀盤噴水系統(tǒng)工作。還包括報警器，安裝于盾構(gòu)機駕駛室內(nèi)，并和控制器信號連接，控制器檢測到所述HBW油脂壓力大于等于預(yù)設(shè)定的泥餅判斷值時，控制報警器報警。所述控制器和盾構(gòu)機的主驅(qū)動信號連接，控制器檢測到所述HBW油脂壓力大于等于設(shè)定的管路堵塞判斷值時，控制氣動油脂泵和電動球閥停止工作，同時控制主驅(qū)動停止工作。還包括報警器，安裝于盾構(gòu)機駕駛室內(nèi)，并和控制器信號連接，控制器檢測到所述HBW油脂壓力大于等于預(yù)設(shè)定的管路堵塞判斷值時，控制報警器報警。所述預(yù)設(shè)定最大差值和預(yù)設(shè)定最小差值分別為HBW油脂腔內(nèi)唇形密封圈的最大安全值和最小安全值。一種改良的盾構(gòu)主驅(qū)動HBW油脂注入裝置的控制方法，控制步驟為：S1控制器控制電動球閥開啟，并控制氣動油脂泵工作；S2啟動盾構(gòu)機主驅(qū)動；S3實時檢測土倉內(nèi)的土壓和HBW油脂腔內(nèi)的HBW油脂壓力T；S4控制器計算土壓和HBW油脂壓力T的壓力差?t；當(dāng)?t大于等于預(yù)設(shè)定最大差值時，控制器控制電動球閥開啟并控制氣動油脂泵工作，并回到S3；當(dāng)?t小于等于預(yù)設(shè)定最小差值時，控制器控制電動球閥關(guān)閉并控制氣動油脂泵停止工作，并回到S3；當(dāng)?t處于預(yù)設(shè)定最小差值和預(yù)設(shè)定最大差值之間時，控制器控制電動球閥和氣動油脂泵保持當(dāng)前工作狀態(tài)不變，并回到S3。所述預(yù)設(shè)定最大差值和預(yù)設(shè)定最小差值分別為HBW油脂腔內(nèi)的唇形密封圈的最大安全值t1和最小安全值t2。所述步驟S3中，設(shè)泥餅判斷值為T1，設(shè)管路堵塞判斷值為T2；當(dāng)T＜T1時，執(zhí)行后續(xù)步驟S4；當(dāng)T1≤T＜T2時，控制器控制刀盤噴水系統(tǒng)工作沖刷掉泥餅，并控制報警器報警，執(zhí)行后續(xù)步驟S4；當(dāng)T2≤T時，控制器控制電動球閥關(guān)閉，控制氣動油脂泵和主驅(qū)動停止工作，并控制報警器報警。采用上述方案后，本專利技術(shù)通過油脂腔壓力傳感器檢測HBW油脂腔內(nèi)的HBW油脂壓力，并通過控制器將該檢測到的所有HBW油脂壓力與土倉內(nèi)的土壓進(jìn)行比較，當(dāng)土壓和HBW油脂壓力的差值大于允許的預(yù)設(shè)定差值時，使電動球閥打開并控制氣動油脂泵泵送油脂。其中電動球閥的作用在于，在氣動油脂泵不泵送時，電動球閥關(guān)閉以防止HBW油脂回流。相比于現(xiàn)有定流量的控制方式，本專利技術(shù)HBW油脂泵送的量可根據(jù)土倉壓力和HBW油脂腔內(nèi)HBW油脂壓力進(jìn)行自動調(diào)節(jié)，從而精確的控制HBW油脂的注入量，減少HBW油脂的消耗量、降低施工成本。還提供的一種改良的盾構(gòu)主驅(qū)動HBW油脂注入裝置的控制方法，除上述效果外，還先控制電動球閥開啟并控制氣動油脂泵工作，然后再開啟主驅(qū)動，防止主驅(qū)動開啟后土倉內(nèi)土壓升高，而使HBW油脂倒流。附圖說明圖1是本實施例裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本實施例裝置的控制過程圖。標(biāo)號說明土倉壓力傳感器1，油脂腔壓力傳感器2，氣動油脂泵3，電動球閥4，控制器5，油脂注入口6，HBW油脂腔7，刀盤噴水系統(tǒng)8，報警器9，主驅(qū)動10。具體實施方式為了進(jìn)一步解釋本專利技術(shù)的技術(shù)方案，下面通過具體實施例來對本專利技術(shù)進(jìn)行詳細(xì)闡述。如圖1所示，是本專利技術(shù)揭示的一種改良的盾構(gòu)主驅(qū)動10HBW油脂注入裝置包括多個土倉壓力傳感器1、多個油脂腔壓力傳感器2、氣動油脂泵3、電動球閥4和控制器5。多個土倉壓力傳感器1，均布安裝于盾殼和主驅(qū)動10殼體的前方，用于檢測土倉內(nèi)的土壓。多個油脂腔壓力傳感器2，分別對應(yīng)安裝于每一個油脂注入口6處的HBW油脂腔7內(nèi)，用于檢測HBW油脂腔7內(nèi)的HBW油脂壓力。氣動油脂泵3用于向每一個油脂注入口6泵送HBW油脂，電動球閥4則安裝于氣動油脂泵3的出口處，用于控制氣動油脂泵3前方油脂通道的通斷。控制器5則分別與土倉壓力傳感器1、油脂腔壓力傳感器2、電動球閥4和氣動油脂泵3信號連接，控制器5用于根據(jù)接收的上述土壓信號和上述HBW油脂壓力信號來控制氣動油脂泵3工作。控制器5檢測到土倉內(nèi)的土壓和HBW油脂壓力的差值大于允許的預(yù)設(shè)定最大差值時，控制電動球閥4打開并控制氣動油脂泵3工作泵送HBW油脂，直至上述土倉內(nèi)的土壓和上述HBW油脂壓力的差值小于允許的預(yù)設(shè)定最小差值時停止。其中預(yù)設(shè)定最大差值和預(yù)設(shè)定最小差值分別為HBW油本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點】
一種改良的盾構(gòu)主驅(qū)動HBW油脂注入裝置，其特征在于：包括土倉壓力傳感器，具有多個，均布安裝于盾殼和主驅(qū)動殼體的前方，用于檢測土倉內(nèi)的土壓；油脂腔壓力傳感器，具有多個，分別對應(yīng)安裝于每一個油脂注入口處的HBW油脂腔內(nèi)，用于檢測HBW油脂腔內(nèi)的HBW油脂壓力；氣動油脂泵，用于向每一個油脂注入口泵送HBW油脂；電動球閥，安裝于氣動油脂泵的出口處，用于控制氣動油脂泵前方油脂通道的通斷；控制器，分別與土倉壓力傳感器、油脂腔壓力傳感器、電動球閥和氣動油脂泵信號連接，控制器用于根據(jù)接收的土壓信號和HBW油脂壓力信號來控制氣動油脂泵工作；控制器檢測到所述土壓和所述HBW油脂壓力的差值大于等于允許的預(yù)設(shè)定最大差值時，控制電動球閥打開并控制氣動油脂泵工作泵送HBW油脂，直至所述土壓和所述HBW油脂壓力的差值小于等于允許的預(yù)設(shè)定最小差值時停止。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種改良的盾構(gòu)主驅(qū)動HBW油脂注入裝置，其特征在于：包括土倉壓力傳感器，具有多個，均布安裝于盾殼和主驅(qū)動殼體的前方，用于檢測土倉內(nèi)的土壓；油脂腔壓力傳感器，具有多個，分別對應(yīng)安裝于每一個油脂注入口處的HBW油脂腔內(nèi)，用于檢測HBW油脂腔內(nèi)的HBW油脂壓力；氣動油脂泵，用于向每一個油脂注入口泵送HBW油脂；電動球閥，安裝于氣動油脂泵的出口處，用于控制氣動油脂泵前方油脂通道的通斷；控制器，分別與土倉壓力傳感器、油脂腔壓力傳感器、電動球閥和氣動油脂泵信號連接，控制器用于根據(jù)接收的土壓信號和HBW油脂壓力信號來控制氣動油脂泵工作；控制器檢測到所述土壓和所述HBW油脂壓力的差值大于等于允許的預(yù)設(shè)定最大差值時，控制電動球閥打開并控制氣動油脂泵工作泵送HBW油脂，直至所述土壓和所述HBW油脂壓力的差值小于等于允許的預(yù)設(shè)定最小差值時停止。2.如權(quán)利要求1所述的一種改良的盾構(gòu)主驅(qū)動HBW油脂注入裝置，其特征在于：所述控制器還和盾構(gòu)機的刀盤噴水系統(tǒng)信號連接，控制器檢測到所述HBW油脂壓力大于等于預(yù)設(shè)定的泥餅判斷值時，控制刀盤噴水系統(tǒng)工作。3.如權(quán)利要求2所述的一種改良的盾構(gòu)主驅(qū)動HBW油脂注入裝置，其特征在于：還包括報警器，安裝于盾構(gòu)機駕駛室內(nèi)，并和控制器信號連接，控制器檢測到所述HBW油脂壓力大于等于預(yù)設(shè)定的泥餅判斷值時，控制報警器報警。4.如權(quán)利要求1所述的一種改良的盾構(gòu)主驅(qū)動HBW油脂注入裝置，其特征在于：所述控制器和盾構(gòu)機的主驅(qū)動信號連接，控制器檢測到所述HBW油脂壓力大于等于設(shè)定的管路堵塞判斷值時，控制氣動油脂泵和電動球閥停止工作，同時控制主驅(qū)動停止工作。5.如權(quán)利要求4所述的一種改良的盾構(gòu)主驅(qū)動HBW...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：呂專真，劉恒，張新偉，韓興超，李峰，王進(jìn)，陳福濤，王鴻，鄭偉，
申請(專利權(quán))人：廈門廈工中鐵重型機械有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：福建;35