多变量泵驱动液压系统比例和恒功率控制研究.pdf

维普资讯 学兔兔 。 1奠5I镪 髑婵 勇 毫lll | ll ) _ 多变量泵驱动液压系统比例与恒功率控制研究水 浙江工业大学教育科学与技术学院 邢 彤 浙江大学流体传动及控制国家重点实验室 杨华勇 龚国芳 摘 要：研究的盾构掘进机刀盘驱动液压系统是闭式油路容积调速液压系统，系统由两个大排量的 HD控制型变量泵驱动8个变量液压马达。液压系统中的泵和马达的控制是通过一个集成的电液控制 模块实现的，模块中包括有比例溢流阀和功率限制阀，实现了变量泵的比例控制和恒功率控制。分析了 这种多驱动泵液压系统的恒功率控制原理，计算了功率限制阀的调节参数；建立了液压系统的AMEsim 仿真模型，仿真分析了液压系统的基本特性。仿真分析表明，该控制系统能够满足设计要求。 — … 一 … ‘000 0 — 0帅 o … … 。0 0●o●o●0… … … 00 ～ … — … … … 0o．0 关键词：盾构掘进机 液压系统 电液bB例控制 恒功率控制 盾构掘进机是地面下暗挖隧道的专用机械，它 刀盘是目前较为先进的控制方式。其特点是系统组 具有一个可以移动的钢结构外壳(护盾)，盾壳内装 成简单，安全可靠，负载变化对刀盘转速影响小。本 有开挖、排土、拼装和推进等机械装置，进行土层开 文研究的系统采用HD型液控比例变量泵，通过1 挖、渣土排运、衬砌拼装和盾构推进等系列操作，使 个控制模块进行集中控制，实现整个系统的比例控 隧道结构施工一次完成。盾构的工况很复杂，在不同 制、恒功率控制和不同工作模式下的安全压力控制。 的地质条件下差异很大。刀盘是盾构挖掘土层的关 通过这个控制模块实现多泵、多马达的同时调节，实 键部件，盾构刀盘驱动具有功率大、转矩变化大和转 现安全压力的同时设定，因此使得结构简化，系统的 速范围广等特点。为此，有必要研究大功率和变负载 可靠性高。 工况下液压控制技术。 1液压系统工作原理 由于泵控马达调速回路具有很高的效率和速度 刚度，采用多个大流量变量泵并联驱动多个高速小 图1所示液压系统是应用在南京某地铁隧道施 转矩液压马达，再通过减速机和齿轮传动机构驱动 工的盾构刀盘驱动液压系统。 L。。．． ．．．．．．．．．。。。。。．．．．．。。 ．：．．．．。。．．．．．．．．．．。．．。。。．．，． ．．．，。。。。．。．．．j 1．变量马达组 2．变量泵组 3．补油泵 4．蓄能器 5、6．溢流阀 7、l2．换向阀 8．先导液压泵 9．液压控制模块 l0．调速阀 l1．减压阀 圈1 某盾构刀盘驱动液压系统 基金项目：国家杰出青年基金资助项目；国家重点基础研究规划“973”项目(2o07cB7l4o04)。 ·- -— — 45·--——