TBM輔助液壓驅(qū)動(dòng)

TBM集各種設(shè)備于一身，并在液壓和控制方面有著先進(jìn)的技術(shù)，本文僅對(duì)TBM輔助驅(qū)動(dòng)液壓系統(tǒng)進(jìn)行分析，以期對(duì)主機(jī)的液壓控制有所了解。

1設(shè)置輔助驅(qū)動(dòng)的目的在正常掘進(jìn)過(guò)程中，TBM刀盤是由電機(jī)驅(qū)動(dòng)的，此時(shí)刀盤有兩種轉(zhuǎn)速：高速為5.4r/min，低速為2.7r/min，最大扭矩為8700kNm.在換刀過(guò)程中，由于需要刀盤緩慢地轉(zhuǎn)動(dòng)定位，所以在IBM驅(qū)動(dòng)中設(shè)置有輔助液壓驅(qū)動(dòng)。設(shè)置輔助液壓驅(qū)動(dòng)的另一個(gè)目的是液壓驅(qū)動(dòng)的扭矩較大，當(dāng)巖石較軟或刀盤被卡住時(shí)便于刀盤脫困和掘進(jìn)。

2輔助驅(qū)動(dòng)液壓回路（見(jiàn)）驅(qū)動(dòng)液壓馬達(dá)，p5泵和泵并聯(lián)對(duì)302閥供油，用來(lái)控制制動(dòng)器。制動(dòng)器通過(guò)302閥塊上的三位四通電磁閥操縱，壓力設(shè)定為5.0器壓力設(shè)定為2.7MPa左右，通過(guò)302閥上的二位四通電磁閥操縱。p5栗最大流量=尸咖=25.，是一個(gè)恒功率泵，尸31泵= 401/min，psS.OMPa，是一個(gè)壓力控制泵。這兩個(gè)泵在閥302上并聯(lián)供油，原因是制動(dòng)器和離合器在掘進(jìn)中安全系數(shù)要求較高。在主電機(jī)驅(qū)動(dòng)中，如果離合器壓力達(dá)不到，使離合器容易損壞；而在液壓馬達(dá)輔助驅(qū)動(dòng)中，制動(dòng)器打不開(kāi)，會(huì)造成其它馬達(dá)損壞，所以，這是一種安全設(shè)計(jì)。在馬達(dá)的進(jìn)出油口上設(shè)置有限速閥（301），設(shè)置此閥后，由于B點(diǎn)無(wú)壓力，溢流閥打不開(kāi)，使回油路不通，起馬液壓回路圖達(dá)制動(dòng)作用，另外一個(gè)作用就是在輔助馬達(dá)驅(qū)動(dòng)時(shí)，如果一個(gè)制動(dòng)器損壞，不能制動(dòng)，此時(shí)在所有的制動(dòng)器都制動(dòng)的情況下，壓力油將全部通過(guò)此馬達(dá)，使馬達(dá)超速損壞，這時(shí)，限速閥由于在進(jìn)回油路上設(shè)置有節(jié)流孔，使馬達(dá)得到限速保護(hù)。305閥是一個(gè)比例溢流閥，通過(guò)遙控操作，改變馬達(dá)的排量，與Pl和/>2泵組成一個(gè)容積調(diào)速回路。調(diào)速原理如下：（見(jiàn)）第一步通過(guò)比例溢流閥使馬達(dá)排量為最大，若負(fù)載不變，馬達(dá)輸出扭矩A/不變。由于輸出功率TV=M/974（kw），則；v與成線性關(guān)系，改變泵的排量（由比例溢流閥100實(shí)現(xiàn)），馬達(dá)轉(zhuǎn)速改變，yv隨著改變，此部分為恒扭矩調(diào)速。第二步，使泵保持最大排量，改變馬達(dá)的排量，調(diào)節(jié)速度。由于泵保持最大排量，馬達(dá)又是一個(gè)恒壓馬達(dá)，此時(shí)泵輸出的功率恒定，從；V=M/974可知，M與n成雙曲線關(guān)系，即馬達(dá)的轉(zhuǎn)速隨負(fù)載自動(dòng)變化，此時(shí)稱恒功率調(diào)速階段。

3輔助液壓驅(qū)動(dòng)刀盤轉(zhuǎn)速和扭矩計(jì)算刀盤的轉(zhuǎn)速和扭矩是全斷面掘進(jìn)機(jī)的主要參數(shù)，制約著掘進(jìn)速度，為了了解輔助液壓驅(qū)動(dòng)時(shí)刀盤的脫困能力和換刀時(shí)刀盤轉(zhuǎn)動(dòng)情況，需計(jì)算輔助液壓驅(qū)動(dòng)刀盤的轉(zhuǎn)速和扭矩。

3.1液壓馬達(dá)驅(qū)動(dòng)刀盤扭矩計(jì)算=0.0551/r，如不考慮機(jī)械效率，其輸出扭矩為：不考慮壓力損失，由及P2泵供油，ZP=34MPa. TBM上有8個(gè)液壓馬達(dá)，總傳動(dòng)比i =5375，則總輸出扭矩為：x5375x297=12793kNm若考慮壓力損失和效率系數(shù)7 =0.83，則刀盤的扭矩為12793=10618kN.m在此液壓回路中，馬達(dá)油液是由Pl、p2泵并聯(lián)提供的，P、p2泵型號(hào)均為A4VS0250HD，最大流量Gmax=3701/min最大壓力=34.0MPa，合流后流量和壓力情況如。

3.2刀盤轉(zhuǎn)速計(jì)算37x0.97=3601/min，Q總有效=2x360=7201/min.由于Q有效=q馬達(dá)n馬達(dá)，當(dāng)，馬達(dá)最小時(shí)，馬達(dá)最大。對(duì)1，8個(gè)馬達(dá)總的最小排量l/r=5625r/min.考慮機(jī)械效率n馬達(dá)=5625x0.97二5460r/min，此時(shí)刀盤的轉(zhuǎn)速n刀盤max= TBM的輔助液壓驅(qū)動(dòng)回路，集中了比例技術(shù)、并聯(lián)回路技術(shù)、機(jī)械及液壓制動(dòng)技術(shù)、容積調(diào)速等技術(shù)，為設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)提供了最大的可靠性和靈敏度。

據(jù)時(shí)軒，在秦嶺TBM從施工中主管TBM配套維修，726309陜西省商南縣清油河鄉(xiāng)中鐵隧道（TBM）公司（上接53頁(yè)）驗(yàn)分析，合格后，方可進(jìn)行工作平臺(tái)拆除，重新將TBM前移，并按技術(shù)要求拆除馬盤及碴斗的固定物，安裝好碴斗和刀盤。運(yùn)轉(zhuǎn)TBM并跟蹤檢查，正常后，方可按TBM正常運(yùn)轉(zhuǎn)的技術(shù)文件進(jìn)行主軸承及潤(rùn)滑系統(tǒng)及迷宮密封的檢查。

5結(jié)語(yǔ)我們這次遇到TBM發(fā)生的特大故障，不等不靠，由中方技術(shù)人員查找到了故障源，提出了解決方案，并征得德國(guó)專家的認(rèn)可，圓滿解決了使TBM停機(jī)42天的重大故障，使TBM比計(jì)劃提高一周恢復(fù)掘進(jìn)。同時(shí)也使我們更加認(rèn)識(shí)到TBM故障監(jiān)測(cè)和油品化驗(yàn)分析的重要性及TBM備件貯備的必要性，更重要的是鍛煉了我們技術(shù)人員，為今后TBM施工累了經(jīng)驗(yàn)。