论国产盾构机液压与电气控制系统讨论论国产盾构机液压与电气控制系统讨论 摘要:盾构机是高度自动化的隧道掘进专用机械工具,广泛被应用在各种城市隧道工程建设中。本文结合我国自行设计制造的盾构机,针对液压系统及电气控制系统进行了简单的分析和讨论。 关键字:盾构机 液压 电气 控制系统 中图分类号:F407.6 文献标识码:A 文章编号: 盾构机是一种开挖地下工程施工的专用工程机械,主要由推动系统、盾体刀盘驱动系统等构成。当下我国盾构机是集电、液、控制、信息技术于一体的智能化大型工程机械设备,具有输送渣土、测量导向、开挖切削土体等功能。文章结合国产盾构机的进展现状、问题,以及小直径盾构机,对国产盾构液压和电气控制系统进行了简单的阐述。 一、国产盾构机的现状与应用 (一)我国盾构机现状 从 20 世纪 90 年代开始,我国盾构机技术开始有了明显的进展,重点开展了土压平衡盾构,引进了先进的泥水加压盾构技术。由于没有相关的有用盾构技术能力,盾构研发技术落后,所以,我国盾构技术还处于进展的阶段。 (二)国内盾构机的应用 根据盾构机使用地域不同,目前我国的盾构机主要应用于:引水和排水管道,污水管路,或者根据土质不同、结构形式不同的其他利用。盾构机主要由液压、电气、机械三个板块组成,分为台车部分和盾体部分。 二、盾构机液压、电气控制系统 盾构机是集开挖、支护、衬砌、出碴于一体的隧道施工专业设备。盾构机在隧道的掘进过程中,主要由以下三个运动完成:一是刀盘旋转切削土体,二是盾体的整体推动,三是管片的拼装,此三大运动主要由液压系统及电气控制系统共同完成。盾构机液压、电气系统具备刀盘旋转、盾体推动、管片拼装、铰接伸缩、碴土排出等需要实现相对运动的功能系统。 (一)液压系统 在盾构技术上,液压技术在盾构机上得到了充分的应用,通过精确控制液压缸来保证盾构机按设计路线稳定、准确掘进,故盾构机液压系统在盾构机工作中起到主要作用。 盾构液压系统主要由盾体推动、管片拼装、铰接伸缩等功能系统组成。盾构机推动系统中,单个液压缸推动力 F 与油缸数量 n 和盾构机外径 D 有关,一般情况如下[4]: 以 4.35m 盾构机为例,通过盾体内布置情况及盾构总推力验算,最终取 n=16,F=1200kN 即推动系统由 16 个液压油缸组成,每个推动油缸推力 1200KN,总推力 19200KN。推动油缸采纳分区控制,即将所有推动油缸按圆周分成四个区:上区、下区、左...