一种盾构机螺旋机前闸门和伸缩机构联动液压回路的制作方法

1.本实用新型属于盾构机技术领域，尤其涉及一种盾构机螺旋机前闸门和伸缩机构联动液压回路。


背景技术：

2.盾构机是一种使用盾构法的隧道掘进机。螺旋机是盾构机上一个重要组成部分，它的作用是在盾构机刀盘掘进的时候将土仓里面的泥土输送到皮带机。螺旋机一般由螺旋机驱动、螺旋机前筒体、螺旋机后筒体、螺旋轴、螺旋机伸缩机构、螺旋机后闸门机构、螺旋机前闸门机构组成。为方便螺旋机检修和应对盾构机相关紧急情况处理，需要将螺旋轴从土仓缩回，其具体操作步骤为：先通过螺旋机伸缩机构缩回螺旋轴，然后通过螺旋机前闸门机构关闭前闸门。待螺旋机检修完成后或盾构机相关紧急情况处理完成后需要重新将螺旋轴伸进土仓。其具体动作步骤为：先通过螺旋机前闸门机构打开前闸门，然后通过螺旋机伸缩机构伸出螺旋轴。这些操作均具有固定的先后动作顺序要求且不可更改，否则很有可能会引发质量安全事故。目前市场上的盾构机其螺旋机的伸缩动作和前闸门开闭动作还均是独立动作并没有严格的先后动作关联设置，这就要求在实际操作中需要具有丰富相关经验或专业知识的操作人员才能进行操作，对操作人员的专业素质要求较高。在实际操作中，因为操作人员的失误造成的螺旋机相关事故时有发生，存在安全隐患。


技术实现要素：

3.针对现有技术存在的问题，本实用新型提供了一种解决现有盾构机的螺旋机的伸缩动作和前闸门开闭动作相对独立，令设备检修要求高，因而存在安全隐患的问题的盾构机螺旋机前闸门和伸缩机构联动液压回路。
4.本实用新型是这样实现的，一种盾构机螺旋机前闸门和伸缩机构联动液压回路，其特征在于：包括三位四通电磁换向阀，第一顺序阀，第一液控单向阀、第二液控单向阀，第一单向节流阀、第二单向节流阀，第一单向阀，三通梭阀，第二顺序阀，第二单向阀，两位四通液控换向阀，第三液控单向阀、第四液控单向阀，螺旋机第一伸缩油缸、螺旋机第二伸缩油缸，螺旋机前闸门第一油缸、螺旋机前闸门第二油缸；
5.所述三位四通电磁换向阀的p口连接高压油源，所述三位四通电磁换向阀的t口连接液压油箱，所述三位四通电磁换向阀的a口与所述第一液控单向阀的单向进油口连接，所述三位四通电磁换向阀的b口与第一顺序阀的进油口连接，所述第一顺序阀的出油口与所述第二液控单向阀的单向进油口连接，所述第一顺序阀的泄油口与所述液压油箱连接，所述第一液控单向阀的单向出油口与所述第一单向节流阀的第一油口连接，所述第一液控单向阀的先导口与所述第二液控单向阀的单向进油口连接，所述第一单向节流阀的第二油口与所述螺旋机第一伸缩油缸、螺旋机第二伸缩油缸的无杆腔连接，所述第二液控单向阀的单向出油口与所述第二单向节流阀的第一油口连接，所述第二液控单向阀的先导口与所述第一液控单向阀的单向进油口连接，所述第二单向节流阀的第二油口与螺旋机第一伸缩油
缸、螺旋机第二伸缩油缸的有杆腔连接；
6.所述第一单向阀的进油口与所述第一顺序阀的出油口连接，所述第一单向阀的出油口与所述第一顺序阀的进油口连接，所述三通梭阀的第一油口与所述三位四通电磁换向阀的b口连接，所述三通梭阀的第二油口与所述三位四通电磁换向阀的a口连接，所述三通梭阀的第三油口与所述两位四通液控换向阀的p口连接，所述第二顺序阀的进油口与所述三位四通电磁换向阀的a口连接，所述第二顺序阀的出油口与所述两位四通液控换向阀的x口连接，所述第二顺序阀的泄油口与所述液压油箱连接，所述第二单向阀的进油口与所述第二顺序阀的出油口连接，所述第二单向阀的出油口与所述第二顺序阀的进油口连接；
7.所述两位四通液控换向阀的t口与所述液压油箱连接，所述两位四通液控换向阀的y口与所述液压油箱连接，所述两位四通液控换向阀的a口与所述第三液控单向阀的单向进油口连接，所述两位四通液控换向阀的b口与所述第四液控单向阀的单向进油口连接，所述第三液控单向阀的单向出油口与螺旋机前闸门第一油缸、螺旋机前闸门第二油缸的无杆腔连接，所述第三液控单向阀的先导口与所述第四液控单向阀的单向进油口连接，所述第四液控单向阀的单向出油口与螺旋机前闸门第一油缸、螺旋机前闸门第二油缸的有杆腔连接，所述第四液控单向阀的先导口与所述第三液控单向阀的单向进油口连接。
8.与现有技术相比，本实用新型将螺旋机伸缩动作和前闸门开闭动作按照动作逻辑进行了液压关联设计，在进行螺旋轴伸缩时，前闸门会根据动作逻辑自动实现开、闭动作。这种设计只需要一个动作指令即可自动实现多个复合动作，对操作人员的经验和专业知识要求程度大大降低，大大降低了操作过程中出错的风险，消除设备维保中存在的安全隐患。
附图说明
9.图1是本实用新型结构示意图。
10.图中、1、三位四通电磁换向阀；2、第一顺序阀；3.1、第一液控单向阀；3.2、第二液控单向阀；4.1、第一单向节流阀；4.2、第二单向节流阀；5、第一单向阀；6、三通梭阀；7、第二顺序阀；8、第二单向阀；9、两位四通液控换向阀；第10.1、三液控单向阀；10.2、第四液控单向阀；11.1、螺旋机伸第一缩油缸；螺11.2、旋机伸第二缩油缸；12.1、螺旋机前闸门第一油缸；12.2、螺旋机前闸门第二油缸；13、高压油源；14、液压油箱。
具体实施方式
11.为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
12.为解决现有盾构机的螺旋机的伸缩动作和前闸门开闭动作相对独立，令设备检修要求高，因而存在安全隐患的问题，本实用新型特提供一种盾构机螺旋机前闸门和伸缩机构联动液压回路，本实用新型使维保对操作人员的经验和专业知识要求程度大大降低，大大降低了操作过程中出错的风险，消除设备维保中存在的安全隐患。为了进一步说明本实用新型的结构，结合附图详细说明书如下：
13.请参阅图1，一种盾构机螺旋机前闸门和伸缩机构联动液压回路。包括高压油源13，液压油箱14。
14.还包括三位四通电磁换向阀1、第一顺序阀2、第一液控单向阀3.1、第二液控单向阀3.2、第一单向节流阀4.1、第二单向节流阀4.2、第一单向阀5、三通梭阀6、第二顺序阀7、第二单向阀8、两位四通液控换向阀9、第三液控单向阀10.1、第四液控单向阀10.2、螺旋机伸第一缩油缸11.1、螺旋机伸第二缩油缸11.2、螺旋机前闸门第一油缸12.1、螺旋机前闸门第二油缸12.2。
15.高压油源13作为整个回路的动力源为回路提供高压油，液压油箱14用来储存、冷却液压回路使用的液压油。三位四通电磁换向阀1用来控制螺旋机伸缩油缸伸出、缩回换向。第一顺序阀2用来控制螺旋机前闸门油缸伸出和螺旋机伸缩油缸缩回的先后顺序。第一液控单向阀3.1、第二液控单向阀3.2用来对螺旋机伸缩油缸进行压力保持和位置锁紧。单向节流阀4.1、第二单向节流阀4.2用来控制螺旋机伸缩油缸伸出、缩回速度。第一单向阀5用来使液压油单向通过。三通梭阀6用来对两位四通液控换向阀9的输入油源进行逻辑选择。第二顺序阀7用来控制螺旋机伸缩油缸伸出和螺旋机前闸门油缸缩回的先后顺序。第二单向阀8用来使液压油单向通过。两位四通液控换向阀9用来控制螺旋机前闸门油缸伸出、缩回换向。第三液控单向阀10.1、第四液控单向阀10.2用来对螺旋机前闸门油缸进行压力保持和位置锁紧。螺旋机伸第一缩油缸11.1、螺旋机伸第二缩油缸11.2用来驱动螺旋轴从土仓伸出、缩回。螺旋机前闸门第一油缸12.1、螺旋机前闸门第二油缸12.2用来驱动螺旋机前闸门打开、关闭。
16.螺旋机前闸门、伸缩机构顺序动作液压驱动回路的连接方式为：三位四通电磁换向阀1的p口与高压油源13连接，三位四通电磁换向阀1的t口与液压油箱14连接，三位四通电磁换向阀1的a口与第一液控单向阀3.1的单向进油口连接，三位四通电磁换向阀1的b口与第一顺序阀2的进油口连接，第一顺序阀2的出油口与第二液控单向阀3.2的单向进油口连接，第一顺序阀2的泄油口与液压油箱12连接，第一液控单向阀3.1的单向出油口与单向节流阀4.1的第一油口连接，第一液控单向阀3.1的先导口与第二液控单向阀3.2的单向进油口连接，单向节流阀4.1的第二油口与螺旋机伸缩油缸9.1、9.2的无杆腔连接，第二液控单向阀3.2的单向出油口与单向节流阀4.2的第一油口连接，第二液控单向阀3.2的先导口与第一液控单向阀3.1的单向进油口连接，单向节流阀4.2的第二油口与螺旋机伸第一缩油缸11.1、螺旋机伸第二缩油缸11.2的有杆腔连接。
17.第一单向阀5的进油口与第一顺序阀2的出油口连接，第一单向阀5的出油口与第一顺序阀2的进油口连接，三通梭阀6的第一油口与三位四通电磁换向阀1的b口连接，三通梭阀6的第二油口与三位四通电磁换向阀1的a口连接，三通梭阀6的第三油口与两位四通液控换向阀9的p口连接，第二顺序阀7的进油口与三位四通电磁换向阀1的a口连接，第二顺序阀7的出油口与两位四通液控换向阀9的x口连接，第二顺序阀7的泄油口与液压油箱14连接，第二单向阀8的进油口与第二顺序阀7的出油口连接，第二单向阀8的出油口与第二顺序阀7的进油口连接。
18.两位四通液控换向阀9的t口与液压油箱14连接，两位四通液控换向阀9的y口与液压油箱14连接，两位四通液控换向阀9的的a口与第三液控单向阀10.1的单向进油口连接，两位四通液控换向阀9的的b口与第四液控单向阀10.1的单向进油口连接，第三液控单向阀10.1的单向出油口与螺旋机前闸门第一油缸12.1、螺旋机前闸门第二油缸12.2的无杆腔连接，第三液控单向阀10.1的先导口与第四液控单向阀10.1的单向进油口连接，第四液控单
向阀10.1的单向出油口与螺旋机前闸门第一油缸12.1、螺旋机前闸门第二油缸12.2的有杆腔连接，第四液控单向阀10.1的先导口与第三液控单向阀10.1的单向进油口连接。
19.螺旋机前闸门、伸缩机构顺序动作液压驱动回路将螺旋轴伸缩动作和前闸门开闭动作按照动作逻辑进行了液压关联设计，在进行螺旋轴伸缩时，前闸门会根据动作逻辑自动实现开、闭动作。具体实现方式如下：
20.动作1：螺旋轴缩——前闸门关。
21.由于螺旋机的工作特性，螺旋机正常工作时螺旋轴是伸进土仓里面，同时前闸门处于打开状态，此时螺旋机伸缩油缸处于缩回状态，螺旋机前闸门油缸处于伸出状态。当螺旋轴缩回时，三位四通电磁换向阀1电磁铁dt1得电，液压油从高压油源13进入三位四通电磁换向阀1的p口，从三位四通电磁换向阀1的a口进入三通梭阀6的第二油口，从三通梭阀6的第三油口进入两位四通液控换向阀9的p口，从两位四通液控换向阀9的a口进入第三液控单向阀10.1的单向阀进油口，第四液控单向阀10.1的先导口，使第四液控单向阀10.1反向开启，从第三液控单向阀10.1的单向阀出油口进入螺旋机伸缩油缸12.1、螺旋机前闸门第二油缸12.2的无杆腔，使螺旋机前闸门油缸处于伸出状态，保证在螺旋轴缩回动作完成前，前闸门处于打开状态，同时液压油从三位四通电磁换向阀1的a口进入第一液控单向阀3.1的单向阀进油口、第二液控单向阀3.2的先导口，使第二液控单向阀3.2反向开启，从第一液控单向阀3.1的单向阀出油口进入单向节流阀4.1的第一油口，从单向节流阀4.1的第二油口进入螺旋机伸第一缩油缸11.1、螺旋机伸第二缩油缸11.2的无杆腔推动活塞杆向外伸出从而驱动螺旋轴从土仓缩回，此时，螺旋机伸第一缩油缸11.1、螺旋机伸第二缩油缸11.2有杆腔的液压油进入单向节流阀4.2的第二油口，从单向节流阀4.2的第一油口进入第二液控单向阀3.2的单向阀出油口，从第二液控单向阀3.2的单向阀进油口进入第一单向阀5的进油口，从第一单向阀5的出油口进入三位四通电磁换向阀1的b口，从三位四通电磁换向阀1的t口进入液压油箱14。当螺旋轴缩回到位后，高压油源13的液压油压力升高，当压力升高至p2时，液压油从三位四通电磁换向阀1的a口进入第二顺序阀7的进油口使顺序阀打开，第二顺序阀7的弹簧腔液压油进入液压油箱14，液压油从第二顺序阀7的出油口进入两位四通液控换向阀9的x口驱动两位四通液控换向阀9换向，两位四通液控换向阀9的弹簧腔液压油进入液压油箱14，此时，液压油从两位四通液控换向阀9的b口进入第四液控单向阀10.1的单向阀进油口、第三液控单向阀10.1的先导口，使第三液控单向阀10.1反向开启，从第四液控单向阀10.1的单向阀出油口进入螺旋机前闸门第一油缸12.1、螺旋机前闸门第二油缸12.2的有杆腔推动活塞杆缩回，从而驱动螺旋机前闸门关闭。此时，螺旋机前闸门第一油缸12.1、螺旋机前闸门第二油缸12.2的无杆腔液压油进入第三液控单向阀10.1的单向阀出油口，从第三液控单向阀10.1的单向阀进油口进入两位四通液控换向阀9的a口，从两位四通液控换向阀9的t口进入液压油箱14。待前闸门关闭完成后，整个动作完成，三位四通电磁换向阀1的电磁铁dt1失电，三位四通电磁换向阀1在弹簧作用下返回中位，两位四通液控换向阀9在弹簧作用下换向，两位四通液控换向阀9的x腔液压油进入第二单向阀8的进油口，从第二单向阀8的出油口进入三位四通电磁换向阀1的a口，从三位四通电磁换向阀1的t口进入液压油箱14。
22.动作2：前闸门开——螺旋轴伸。
23.此时螺旋机伸缩油缸处于伸出状态，螺旋机前闸门油缸处于缩回状态。当螺旋轴
伸出时，三位四通电磁换向阀1电磁铁dt2得电，液压油从高压油源13进入三位四通电磁换向阀1的p口，从三位四通电磁换向阀1的b口进入三通梭阀6的第一油口，从三通梭阀6的第三油口进入两位四通液控换向阀9的p口，从两位四通液控换向阀9的a口进入第三液控单向阀10.1的单向阀进油口，第四液控单向阀10.1的先导口，使第四液控单向阀10.1反向开启，从第三液控单向阀10.1的单向阀出油口进入螺旋机伸缩油缸12.1、螺旋机前闸门第二油缸12.2的无杆腔推动活塞杆伸出，从而驱动螺旋机前闸门打开，此时，螺旋机前闸门第一油缸12.1、螺旋机前闸门第二油缸12.2的有杆腔液压油进入第四液控单向阀10.1的单向阀出油口，从第四液控单向阀10.1的单向阀进油口进入两位四通液控换向阀9的b口，从两位四通液控换向阀9的t口进入液压油箱14。当螺旋机前闸门打开到位后，高压油源13的液压油压力升高，当压力升高至p1时，液压油从三位四通电磁换向阀1的b口进入第一顺序阀2的进油口使顺序阀打开，第一顺序阀2的弹簧腔液压油进入液压油箱14，液压油从第一顺序阀2的出油口进入第二液控单向阀3.2的单向阀进油口、第一液控单向阀3.1的先导口，使第一液控单向阀3.1反向开启，从第二液控单向阀3.2的单向阀出油口进入单向节流阀4.2的第一油口，从单向节流阀4.2的第二油口进入螺旋机伸第一缩油缸11.1、螺旋机伸第二缩油缸11.2的有杆腔推动活塞杆缩回从而驱动螺旋轴从伸进土仓，此时，螺旋机伸第一缩油缸11.1、螺旋机伸第二缩油缸11.2无杆腔液压油进入单向节流阀4.1的第二油口，从单向节流阀4.1的第一油口进入第一液控单向阀3.1的单向阀出油口，从第一液控单向阀3.1的单向阀进油口进入三位四通电磁换向阀1的a口，从三位四通电磁换向阀1的t口进入液压油箱14。当螺旋轴伸出到位后整个动作完成，三位四通电磁换向阀1的电磁铁dt2失电，三位四通电磁换向阀1在弹簧作用下返回中位。
24.在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
25.以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。