實際應用中盾構(gòu)機刀盤驅(qū)動也有變頻或雙速電動機驅(qū)動和液壓馬達驅(qū)動兩種驅(qū)動方式,,特性曲線相當,。液壓馬達與電機情況對比如表1所示。 表1 液壓馬達與電機情況對比 液壓驅(qū)動裝置體積小,,適于中小盾構(gòu)。電機驅(qū)動體積較大,,適于中大特大盾構(gòu),。電機驅(qū)在脫困情況下若刀盤卡死(電機堵轉(zhuǎn)),此時受到變頻器及電機特性限制,,實際扭矩僅為脫困扭矩的60%左右,。而液壓驅(qū)動在脫困情況下溢流閥處于溢流狀態(tài),刀盤驅(qū)動扭矩一直保持脫困扭矩下脫困,。因此頻繁正反轉(zhuǎn)脫困時液壓驅(qū)動比電機驅(qū)動響應快且脫困效果更好,。在砂卵石及上軟下硬地層掘進時由于載荷變化頻繁,液壓馬達比電機適應性更好,,因此液壓驅(qū)動相對于電機驅(qū)動抗沖擊能力好,。在后配套上裝有電機驅(qū)動液壓泵,通過閉式回路的功率控制變量液壓泵,液壓馬達可實現(xiàn)雙向無級調(diào)速,。變量泵和變量馬達的聯(lián)合使用可將刀盤適宜的轉(zhuǎn)速控制在0-2.5rpm之間,,刀盤的最大扭矩為5213KNm(脫困扭矩)。刀盤驅(qū)動液壓馬達如圖3所示,。 1.驅(qū)動液壓馬達,;2.主軸承 刀盤旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)可分為補油回路、主工作回路,、外部控制供油泵,、主泵外部控制回路、馬達外部控制回路,。刀盤旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)是為刀盤切割巖石或土壤時提供轉(zhuǎn)速和扭矩,,要求根據(jù)巖石地質(zhì)的變化轉(zhuǎn)速能夠方便的調(diào)整。為了得到較大的功率和扭矩,,該系統(tǒng)采用3臺315KW的雙向變量液壓泵并聯(lián),,帶動8臺雙向兩速低速大扭矩液壓馬達。圖4為盾構(gòu)刀盤驅(qū)動液壓系統(tǒng)原理圖,。 圖4 盾構(gòu)機刀盤驅(qū)動液壓系統(tǒng)原理圖 1,、14電動機;2變量泵,;3,、5單向閥,;4梭閥;6,、7順序閥,;8調(diào)速閥;9減速機,;10變量馬達,;11、12溢流閥,;13蓄能器,;15螺桿泵;16電磁閥,;17變量泵,;18、19調(diào)速閥,;20,、23換向閥;21,、25,、27溢流閥;22功率限制閥,;24,、26順序閥;28單向閥 主回路選用德國力士樂A4VSG750HD1軸向柱塞泵和A7VM500HA1T液控變量馬達,。主回路系統(tǒng)中3個三個泵共用同一個液控泵,,通過電液比例控制閥控制馬達排量從而改變刀盤轉(zhuǎn)速。 盾構(gòu)機驅(qū)動液壓馬達/泵液壓驅(qū)動馬達主要零件是缸體1,、配流盤2,、變量活塞4以及缸體內(nèi)的滑靴、柱塞和斜盤,,其構(gòu)造如圖5所示,。軸式軸向柱塞泵的柱塞通過連桿與交接盤(主軸法蘭)鉸接,并由于連桿的強制作用使柱塞產(chǎn)生往復運動,。由于缸體相對與傳動軸具有傾角γ,,因而在法蘭軸旋轉(zhuǎn)時,法蘭盤通過連桿帶動柱塞在缸體內(nèi)左直線往復運動,。當柱塞外伸時,,柱塞底部工作腔容積增加形成真空,油箱中的液體在大氣壓力的推動之下經(jīng)過吸油管路和配流盤的吸油窗口吸入油液,,這就是斜軸泵的吸油過程,。當住塞向缸孔內(nèi)縮回時柱塞底部工作腔容積收縮,,一部分液體被強迫通過配流盤的排油窗口和泵的排油口排出液壓泵,這就是斜軸泵的排油過程,。由于柱塞在缸體上時均布的,,所以柱塞的伸出和縮回也是在同時進行的。故當傳動軸連續(xù)旋轉(zhuǎn)時,,斜軸泵可以連續(xù)的吸入和排出液體,。 注:轉(zhuǎn)載請與作者聯(lián)系授權(quán),作者:廣州市新歐機械有限公司黃志堅教授,,020-82333916 |
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