硬巖掘進機實驗臺支撐轉向液壓系統的制作方法
【技術領域】
[0001 ] 本發明涉及支撐轉向液壓系統，特別涉及硬巖掘進機實驗臺支撐轉向液壓系統。
【背景技術】
[0002]硬巖隧道掘進機(簡稱TBM)，是鐵路、公路、水利、城市建設等領域地下隧道施工的關鍵設備，是一種集機械、電氣、液壓、信息等技術于一體的隧道掘進設備，具有廣闊的市場前景，近年來，隨著我國基礎設施建設的不斷跟進，大量交通工程、資源輸送工程需要在極其復雜的地質條件下展開隧道掘進施工，硬巖隧道掘進機無疑是這類工程的首選。
[0003]硬巖掘進機技術復雜和附加值高，反映了一個國家的裝備制造業水平。其屬重型裝備，系統龐大復雜，研發、制造成本高、周期長。硬巖掘進機工作環境地質條件復雜，工況多變，研發測試時，對配套場地的要求也很高。所以在設備技術不成熟、工況條件不明確的情況下，盲目開發大型硬巖掘進機既容易造成不必要的浪費，又給實驗、測試帶來困難，而仿真分析也不能得出精確特性。因而，硬巖掘進機研發通常先采用縮比實驗臺進行測試、分析，待技術成熟后，再生產等比原型機。
[0004]在硬巖掘進機的眾多核心技術中，液壓技術以其功率密度大的特點扮演了極其重要的角色。因而，搭建可模擬硬巖掘進機作業時各類工況、綜合液壓控制技術的實驗臺是硬巖掘進機整機開發中重要的一環。中國專利號201310716992.3給出了一種壓力流量全過程適應的硬巖掘進機推進液壓系統；中國專利號201410246311.6給出了一種順應突變載荷的硬巖掘進機推進液壓系統；中國專利號201410241399.2給出了一種雙模式切換的硬巖掘進機推進液壓系統；中國專利號201410615038.X給出了一種推力和支撐力實時耦合的硬巖掘進機推進支撐液壓系統。但對支撐、轉向、糾正偏載的硬巖掘進機實驗臺支撐轉向液壓系統的研究較少。
【發明內容】
[0005]本發明的目的在于克服現有技術存在的不足，提供一種能夠實現支撐、轉向及糾正偏載的硬巖掘進機實驗臺支撐轉向液壓系統。
[0006]為實現本發明目的采用的技術方案如下:
[0007]本發明的硬巖掘進機實驗臺支撐轉向液壓系統，它包括油源、撐靴油路和俯仰油路；
[0008]所述的油源包括送油管路，所述的送油管路一端與油箱連通并且另一端順次連接過濾器、定量栗、第一單向閥以及油源截止閥，所述的電動機與定量栗剛性連接，所述的定量栗的出油口與先導式電磁溢流閥的進油口相連接，所述的先導式電磁溢流閥的先導控制油口與二位四通換向閥的第一口連接，所述的二位四通換向閥的第二口以及先導式電磁溢流閥的出油口與油箱連接；
[0009]所述的撐靴油路包括:安裝有第一截止閥的第一支路，所述的第一支路的進口端與油源截止閥出油口相連，所述的第一支路的出口端分為第三支路和第四支路，所述的第三支路連接比例減壓閥后分為第五支路和第六支路，所述的第五支路順次連接三位四通換向閥的第一接口、三位四通換向閥的第三接口和第二單向閥后分為兩路，一路連接第二液控單向閥、第一液壓缸的無桿腔并且另一路順次連接第三壓力傳感器、第四液控單向閥和第二液壓缸的無桿腔；所述的第四支路順次連接第一減壓閥、第一三位四通比例閥的第一接口以及第一三位四通比例閥的第三接口后分為四路，其中第一路與第五液控單向閥、第一壓力傳感器以及第一液壓缸的有桿腔相連，第二路順次與第一背壓閥、第一壓力傳感器以及第一液壓缸的有桿腔相連，第三路順次與第六液控單向閥、第二壓力傳感器以及第二液壓缸有桿腔相連，第四路順次與第二背壓閥、第二壓力傳感器以及第二液壓缸有桿腔相連；所述的第六支路順次連接第二三位四通比例閥的第一接口、第二三位四通比例閥的第三接口、第一壓力傳感器以及第一液壓缸的有桿腔，裝有第三單向閥的第七支路一端與三位四通換向閥的第四口相連通并且另一端與第五液控單向閥和第一三位四通比例閥的第三接口之間的第四支路相連；與第一三位四通比例閥的第四口相連的第八管路經第四壓力傳感器后分為兩個管路，其中一個管路順次連接第一液控單向閥以及第一液壓缸的無桿腔，另一個管路順次連接第三液控單向閥以及第二液壓缸的無桿腔；第九支路一端與第二三位四通比例閥的第四油口連接，另一端與第二壓力傳感器以及第二液壓缸有桿腔連接，第一液控單向閥的控制油口和第三液控單向閥的控制油口與第一三位四通比例閥的第三口連接，第二液控單向閥控制油口和第四液控單向閥的控制油口與三位四通換向閥的第四口接，第五液控單向閥的控制油口和第六液控單向閥的控制油口與第一三位四通比例閥的第四口連接，第二三位四通比例閥的回油口、第一三位四通比例閥的回油口、三位四通換向閥的回油口、第一減壓閥控制油卸油口以及比例減壓閥控制油卸油口與油箱連接；
[0010]所述的俯仰油路包括:進口端與油源截止閥出油口相連的第二支路，所述的第二支路出口端順次連接第二截止閥和第二減壓閥后分為兩個相同的俯仰模塊，每一個俯仰模塊均包括一個第三三位四通比例閥，所述的第三三位四通比例閥的第一口與第二減壓閥出口相連，所述的第三三位四通比例閥的第三口通過第十支路依次連接第七液控單向閥和第三液壓缸的有桿腔，所述的第三液壓缸的有桿腔通過裝有第五壓力傳感器的管線與第四液壓缸的有桿腔相連通，所述的第七液控單向閥的出油口與第一安全閥進油口相連，所述的第三三位四通比例閥的第四口通過第i^一支路依次連接第八液控單向閥、第六壓力傳感器和第三液壓缸的無桿腔，所述的第三液壓缸的無桿腔與第四液壓缸的無桿腔相連通，所述的第八液控單向閥的出油口與第二安全閥進油口相連，所述的第八液控單向閥進油口與第七液控單向閥控制油口相連，所述的第七液控單向閥進油口與第八液控單向閥控制油口相連。第三三位四通比例閥的回油口與油箱連通。
[0011]本發明的有益效果如下:
[0012]1.可配套設計糾正偏載控制器，當刀盤發生偏載時，控制器接收偏載信號，并實時自動控制轉向、俯仰、旋轉動作，極大提高了糾正偏載的靈活性和有效性，以提高硬巖掘進機的掘進精度和效率。
[0013]2.本發明所述的硬巖掘進機實驗臺支撐轉向液壓系統能實現撐靴的快速伸出和復位、高壓撐緊，既有效提高了撐靴的效率，又能很好地實現支撐功能。
[0014]3.本發明所述的硬巖掘進機實驗臺支撐轉向液壓系統的俯仰油路可實現實驗臺刀盤俯仰、旋轉等動作，具有提高掘進精度，協助脫困的功能。
[0015]4.本發明所述的硬巖掘進機實驗臺支撐轉向液壓系統用于硬巖掘進機開發階段，能大幅降低成本，提尚研發效率。
[0016]5.本發明所述的硬巖掘進機實驗臺支撐轉向液壓系統可用于硬巖掘進機控制算法開發，通過研究不同控制算法的效果，得出最佳控制策略。
[0017]6.本發明所述的硬巖掘進機實驗臺支撐轉向液壓系統具有仿真精度高、占用場地小、測試費用低等優點。
【附圖說明】
[0018]圖1為本發明的硬巖掘進機實驗臺支撐轉向液壓系統的安裝使用俯視示意圖；
[0019]圖2為本發明的硬巖掘進機實驗臺支撐轉向液壓系統