专利名称：盾构机土舱保压系统的模拟系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种模拟系统，特别是涉及一种盾构机土舱保压系统的模拟系统。
背景技术：
目前盾构机土舱保压系统检测、故障判断及调试需要在盾构施工工况才能进行，然而此时往往由于维修周期而影响施工，并且保压系统属于精密件，内部件损坏后无法进行维修，只能更换新件，新件采购周期为7-8周。如设计一种可以模拟保压系统的模拟系统，能够对土舱、土舱气体损失、气压变送器比例变送、控件合理安装及管路连接，进行提前检测、标定及调试控件，确保其完好性，是相关领域技术人员亟待解决的问题
实用新型内容
本实用新型的目的在于克服上述现有技术中的不足，提供一种盾构机土舱保压系统的模拟系统。该模拟系统能够模拟盾构机土舱的保压系统，能够对土舱、土舱气体损失、气压变送器比例变送、控件合理安装及管路连接，进行提前检测、故障判断和调试，且其使用方便、节约了成本，便于推广使用。为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是盾构机土舱保压系统的模拟系统，其特征在于包括空气压缩机、气动控制器一和用于模拟盾构机土舱的储气罐，所述储气罐通过气路一与气动控制器一相连接，所述气路一上靠近储气罐的位置设置有气压调节器一，所述气路一上且位于气压调节器一与储气罐之间设置有气压变送器一，所述气路一上沿气压调节器一朝向气动控制器一的方向依次设置有截断阀一、截断阀二、调压阀一和调压阀二，所述空气压缩机通过气路二与气路一相连接且气路二与气路一的连接点位于截断阀一和截断阀二之间，所述气路一上连接有气路三，所述气路三的一端与气路一的连接点位于调压阀一和调压阀二之间，所述气路三的另一端与气压调节器一相连接，所述气动控制器一与气压变送器一之间设置有气路四和用于将储气罐内部气压信号反馈给气动控制器一的反馈管路一，所述气路四的一端与气路一相连接且气路四与气路一的连接点位于调压阀二与气动控制器一之间，所述气路四的另一端与气压变送器一相连接，所述反馈管路一的一端与气压变送器一相连接，所述反馈管路一的另一端与气动控制器一相连接，所述气压调节器一与气动控制器一之间设置有用于向气压调节器一传输控制信号的控制管路一，所述控制管路一的一端与气动控制器一相连接，所述控制管路一的另一端与气压调节器一相连接。上述的盾构机土舱保压系统的模拟系统，其特征在于还包括气动控制器二，所述储气罐与气动控制器二之间设置有气路五，所述气路五上靠近储气罐的位置设置有气压调节器二，所述气路五上且位于气压调节器二与储气罐之间设置有气压变送器二，所述气路五上沿气压调节器二朝向气动控制器二的方向依次设置有截断阀四、截断阀五、调压阀三和调压阀四，所述气路五通过气路六与气路二相连接且气路六与气路五的连接点位于截断阀四和截断阀五之间，所述气路五上连接有气路七，所述气路七的一端与气路五的连接点位于调压阀三和调压阀四之间，所述气路七的另一端与气压调节器二相连接，所述气动控制器二与气压变送器二之间设置有气路八和用于将储气罐内部气压信号反馈给气动控制器二的反馈管路二，所述气路八的一端与气路五相连接且气路五与气路八的连接点位于调压阀四与气动控制器二之间，所述气路八的另一端与气压变送器二相连接，所述反馈管路二的一端与气压变送器二相连接，所述反馈管路二的另一端与气动控制器二相连接，所述气压调节器二与气动控制器二之间设置有用于向气压调节器二传输控制信号的控制管路二，所述控制管路二的一端与气动控制器二相连接，所述控制管路二的另一端与气压调节器二相连接。 上述的盾构机土舱保压系统的模拟系统，其特征在于所述气路一上且位于截断阀二与调压阀一之间设置有空气过滤器一，所述气路一上且位于调压阀一和调压阀二之间设置有空气过滤器二；所述气路五上且位于截断阀五与调压阀三之间设置有空气过滤器三，所述气路五上且位于调压阀三和调压阀四之间设置有空气过滤器四。上述的盾构机土舱保压系统的模拟系统，其特征在于所述储气罐上设置有用于观测储气罐内部气压的压力表一，所述气路一上设置有压力表二和压力表三，所述压力表二位于空气过滤器一与调压阀一之间，所述压力表三位于气路四和气路一的连接点与调压阀二之间；所述气路五上设置有压力表四和压力表五，所述压力表四位于空气过滤器三与调压阀三之间，所述压力表四位于气路八和气路五的连接点与调压阀四之间。上述的盾构机土舱保压系统的模拟系统，其特征在于所述储气罐的一端设置有排气阀，所述储气罐的另一端设置有用于模拟盾构机土舱玻璃舱门的玻璃试件。上述的盾构机土舱保压系统的模拟系统，其特征在于所述储气罐上设置有用于将储气罐内的水排出的排水阀。上述的盾构机土舱保压系统的模拟系统，其特征在于所述截断阀一、截断阀二、截断阀四和截断阀五均为球阀。本实用新型与现有技术相比具有以下优点I、本实用新型的结构简单，设计新颖合理，易于安装。2、本实用新型通过设置储气罐、气压调节器一、气压变送器一、气动控制器一、气路一、气路二、气路三、气路四、反馈管路一和控制管路一，从而对盾构机土舱的保压系统进行模拟，对土舱、土舱气体损失、气压变送器比例变送，控件合理安装及管路连接，进行提前检测、故障判断和调试，其使用方便，使用效果好。3、本实用新型通过设置气动控制器二、气压变送器二和气压调节器二、气路五、气路六、气路七、反馈管路二和控制管路二，为模拟保压系统提供了一种补充，也是提高了一种备份方案。4、本实用新型的实现成本低，使用效果好，便于推广使用。综上所述，本实用新型结构简单，设计新颖合理，工作可靠性高，使用寿命长，能够对土舱、土舱气体损失、气压变送器比例变送、控件合理安装及管路连接，进行提前检测、故障判断和调试，且其使用方便、节约了成本，便于推广使用。下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。
图I为本实用新型的结构示意图。附图标记说明 I-储气罐；2-排气阀；3-气路一；4-气压变送器一；5-气压调节器一；6-截断阀一；7-空气压缩机；8-气路二 ；9-截断阀三；10-截断阀二；11-空气过滤器一；12-压力表二；13-调压阀一 ；14-气路三；15-空气过滤器二 ；16-调压阀二；17-压力表三；18-气动控制器一；19-气路四；20-控制管路一 ；21-反馈管路一；22-气动控制器二；23-压力表五；24-调压阀四；25-空气过滤器四；26-调压阀三；27-压力表四；28-空气过滤器三；29-截断阀五；30-气路五；31-气路七；32-截断阀四；33-气压调节器二；34-气压变送器二；35-玻璃试件；36-反馈管路二；37-控制管路二 ；38-气路八；39-气路六；40-压力表一。
具体实施方式
如图I所示的一种盾构机土舱保压系统的模拟系统，包括空气压缩机7、气动控制器一 18和用于模拟盾构机土舱的储气罐1，所述储气罐I的一端设置有排气阀2，所述储气罐I通过气路一 3与气动控制器一 18相连接，所述气路一 3上靠近储气罐I的位置设置有气压调节器一 5，所述气路一 3上且位于气压调节器一 5与储气罐I之间设置有气压变送器一 4,所述气路一 3上沿气压调节器一 5朝向气动控制器一 18的方向依次设置有截断阀一
6、截断阀二 10、调压阀一 13和调压阀二 16，所述空气压缩机7通过气路二 8与气路一 3相连接且气路二 8与气路一 3的连接点位于截断阀一 6和截断阀二 10之间，所述气路二 8上设置有截断阀三9，所述气路一 3上连接有气路三14，所述气路三14的一端与气路一 3的连接点位于调压阀一 13和调压阀二 16之间，所述气路三14的另一端与气压调节器一 5相连接，所述气动控制器一 18与气压变送器一 4之间设置有气路四19和用于将储气罐I内部气压信号反馈给气动控制器一 18的反馈管路一 21，所述气路四19的一端与气路一 3相连接且气路四19与气路一 3的连接点位于调压阀二 16与气动控制器一 18之间，所述气路四19的另一端与气压变送器一 4相连接，所述反馈管路一 21的一端与气压变送器一 4相连接，所述反馈管路一 21的另一端与气动控制器一 18相连接，所述气压调节器一 5与气动控制器一 18之间设置有用于向气压调节器一 5传输控制信号的控制管路一 20，所述控制管路一 20的一端与气动控制器一 18相连接，所述控制管路一 20的另一端与气压调节器一5相连接。所述储气罐I的一端设置有排气阀2，所述储气罐I的另一端设置有用于模拟盾构机土舱玻璃舱门的玻璃试件35。使用时，打开截断阀一 6、截断阀二 10和截断阀三9，高压空气从空气压缩机7内并经气路二 8进入气路一 3，此时，高压空气分作两路，一路高压空气向左并通过截断阀一6，但气压调节器一 5为常闭型气压调节器，于是流向截断阀一 6的高压空气被阻挡；另一路高压空气经调压阀一 13后，将高压空气的压力调节至4bar，此时，该压力为4bar的空气又分成两路，其中一路压力为4bar的空气经气路三14进入气压调节器一 5，另一路压力为4bar的空气经调压阀二 16将高压空气的压力调节至I. 4bar后又分成两路，其中一路压力为I. 4bar的空气直接进入气动控制器一 18内，另一路压力为I. 4bar的空气经气路四19进入气压变送器一 4，气压变送器一 4将采集到的储气罐I内部压力与I. 4bar气动压力转变成一个标准信号并通过反馈管路一 21反馈到气动控制器一 18，气动控制器一 18通过分析运算后与设定值比较，从而通过控制管路一 20给气压调节器一 5输出一个控制信号，进而控制气压调节器一 5的开合，此时，高压空气从空气压缩机7经气路二、截断阀一 6、气压调节器一 5和气压变送器一 4进入储气罐I内，当储气罐I压力小于设定值时，气压调节器一 5在控制信号的作用下打开给储气罐I充气，当储气罐I压力等于设定值时，气压调节器
一5自动关闭，维持一个动态平衡，最终保证储气罐压力在设定值范围内微小波动。储气罐I压力大小可通过排气阀2手动控制，模仿土舱泄漏，借助该模拟系统模拟盾构机土舱保压·系统，可以对保压系统进行检测及调试。如图I所示，还包括气动控制器二 22，所述储气罐I与气动控制器二 22之间设置有气路五30，所述气路五30上靠近储气罐I的位置设置有气压调节器二 33，所述气路五30上且位于气压调节器二 33与储气罐I之间设置有气压变送器二 34，所述气路五30上沿气压调节器二 33朝向气动控制器22的方向依次设置有截断阀四32、截断阀五29、调压阀三26和调压阀四24，所述气路五30通过气路六39与气路二 8相连接且气路六39与气路五30的连接点位于截断阀四32和截断阀五29之间，所述气路五30上连接有气路七31，所述气路七31的一端与气路五30的连接点位于调压阀三26和调压阀四24之间，所述气路七31的另一端与气压调节器二 33相连接，所述气动控制器二 22与气压变送器二 34之间设置有气路八38和用于将储气罐I内部气压信号反馈给气动控制器二 22的反馈管路二 36，所述气路八38的一端与气路五30相连接且气路五30与气路八38的连接点位于调压阀四24与气动控制器二 22之间，所述气路八38的另一端与气压变送器二 34相连接，所述反馈管路二 36的一端与气压变送器二 34相连接，所述反馈管路二 36的另一端与气动控制器二22相连接，所述气压调节器二 33与气动控制器二 22之间设置有用于向气压调节器二 33传输控制信号的控制管路二 37，所述控制管路二 37的一端与气动控制器二 22相连接，所述控制管路二 37的另一端与气压调节器二 33相连接。本实施例中，通过设置气动控制器二 22、气压变送器二 34和气压调节器二 33、气路五30、气路六39、气路七31、反馈管路二 36和控制管路二 37，为模拟保压系统提供了一种补充，也是提高了一种备份方案。使用时，打开截断阀三9、截断阀四32和截断阀五29，高压空气从空气压缩机7内并经气路二 8进入气路五30，此时，高压空气分作两路，一路高压空气向左并通过截断阀四32，但气压调节器一 5为常闭型气压调节器，于是流向截断阀四32的高压空气被阻挡；另一路高压空气经调压阀三26后，将高压空气的压力调节至4bar，此时，该压力为4bar的空气又分成两路，其中一路压力为4bar的空气经气路七31进入气压调节器二 33，另一路压力为4bar的空气经调压阀四24将高压空气的压力调节至I. 4bar后又分成两路，其中一路压力为I. 4bar的空气直接进入气动控制器二 22内，另一路压力为
I.4bar的空气经气路八38进入气压变送器二 34，气压变送器二 34将采集到的储气罐I内部压力与I. 4bar气动压力转变成一个标准信号并通过反馈管路二 36反馈到气动控制器二22，气动控制器二 22通过分析运算后与设定值比较，从而通过控制管路二 37给气压调节器
二33输出一个控制信号，进而控制气压调节器二 33的开合，此时，高压空气从空气压缩机7经气路二 8、截断阀四32、气压调节器二 33和气压变送器二 34进入储气罐I内，当储气罐I压力小于设定值时，气压调节器二 33在控制信号的作用下打开给储气罐I充气，当储气罐I压力等于设定值时，气压调节器二 33自动关闭，维持一个动态平衡，最终保证储气罐压力在设定值范围内微小波动。如图I所示，所述气路一 3上且位于截断阀二 10与调压阀一 13之间设置有空气过滤器一 11，所述气路一 3上且位于调压阀一 13和调压阀二 16之间设置有空气过滤器二15 ;所述气路五30上且位于截断阀五29与调压阀三26之间设置有空气过滤器三28，所述 气路五30上且位于调压阀三26和调压阀四24之间设置有空气过滤器四25。如图I所示，所述储气罐I上设置有用于观测储气罐I内部气压的压力表一 40，所述气路一 3上设置有压力表二 12和压力表三17,所述压力表二 12位于空气过滤器一 11与调压阀一 13之间，所述压力表三17位于气路四19和气路一 3的连接点与调压阀二 16之间；所述气路五30上设置有压力表四27和压力表五23，所述压力表27位于空气过滤器三28与调压阀三26之间，所述压力表四27位于气路八38和气路五30的连接点与调压阀四24之间。通过设置各压力表，可以准确读取各气路上的压力值。所述储气罐I上设置有用于将储气罐I内的水排出的排水阀。所述截断阀一 6、截断阀二 10、截断阀三9、截断阀四32和截断阀五29均为球阀。以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型作任何限制，凡是根据本实用新型技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变换，均仍属于本实用新型技术方案的保护范围内。
权利要求1.盾构机土舱保压系统的模拟系统,其特征在于包括空气压缩机(7)、气动控制器一(18)和用于模拟盾构机土舱的储气罐(I )，所述储气罐(I)通过气路一(3)与气动控制器一(18 )相连接，所述气路一(3 )上靠近储气罐(I)的位置设置有气压调节器一(5 )，所述气路一(3 )上且位于气压调节器一(5 )与储气罐(I)之间设置有气压变送器一(4)，所述气路一(3)上沿气压调节器一(5)朝向气动控制器一(18)的方向依次设置有截断阀一(6)、截断阀二( 10 )、调压阀一(13 )和调压阀二( 16 )，所述空气压缩机(7 )通过气路二( 8 )与气路一(3 )相连接且气路二(8)与气路一(3)的连接点位于截断阀一(6)和截断阀二(10)之间，所述气路一(3)上连接有气路三(14)，所述气路三(14)的一端与气路一(3)的连接点位于调压阀一(13)和调压阀二(16)之间，所述气路三(14)的另一端与气压调节器一(5)相连接，所述气动控制器一(18)与气压变送器一(4)之间设置有气路四(19)和用于将储气罐(I)内部气压信号反馈给气动控制器一(18)的反馈管路一(21)，所述气路四(19)的一端与气路一(3)相连接且气路四(19)与气路一(3)的连接点位于调压阀二(16)与气动控制器一(18)之间，所述气路四(19)的另一端与气压变送器一(4)相连接，所述反馈管路一(21)的一端与气压变送器一(4)相连接，所述反馈管路一(21)的另一端与气动控制器一(18)相连接，所述气压调节器一(5 )与气动控制器一(18 )之间设置有用于向气压调节器一(5 )传输控制信号的控制管路一(20),所述控制管路一(20)的一端与气动控制器一(18)相连接,所述控制管路一(20)的另一端与气压调节器一(5)相连接。
2.根据权利要求I所述的盾构机土舱保压系统的模拟系统，其特征在于还包括气动控制器二(22)，所述储气罐(I)与气动控制器二(22)之间设置有气路五(30)，所述气路五(30 )上靠近储气罐(I)的位置设置有气压调节器二( 33 )，所述气路五(30 )上且位于气压调节器二(33)与储气罐(I)之间设置有气压变送器二(34)，所述气路五(30)上沿气压调节器二(33)朝向气动控制器二(22)的方向依次设置有截断阀四(32)、截断阀五(29)、调压阀三(26)和调压阀四(24)，所述气路五(30)通过气路六(39)与气路二(8)相连接且气路六(39 )与气路五(30 )的连接点位于截断阀四(32 )和截断阀五(29 )之间，所述气路五(30 )上连接有气路七(31)，所述气路七(31)的一端与气路五(30)的连接点位于调压阀三(26)和调压阀四(24)之间，所述气路七(31)的另一端与气压调节器二(33)相连接，所述气动控制器二( 22 )与气压变送器二( 34 )之间设置有气路八(38 )和用于将储气罐(I)内部气压信号反馈给气动控制器二(22)的反馈管路二(36)，所述气路八(38)的一端与气路五(30)相连接且气路五(30)与气路八(38)的连接点位于调压阀四(24)与气动控制器二(22)之间，所述气路八(38)的另一端与气压变送器二(34)相连接，所述反馈管路二(36)的一端与气压变送器二( 34 )相连接，所述反馈管路二( 36 )的另一端与气动控制器二( 22 )相连接，所述气压调节器二( 33 )与气动控制器二( 22 )之间设置有用于向气压调节器二( 33 )传输控制信号的控制管路二(37)，所述控制管路二(37)的一端与气动控制器二(22)相连接，所述控制管路二(37)的另一端与气压调节器二(33)相连接。
3.根据权利要求2所述的盾构机土舱保压系统的模拟系统，其特征在于所述气路一(3)上且位于截断阀二(10)与调压阀一(13)之间设置有空气过滤器一(11)，所述气路一(3)上且位于调压阀一(13)和调压阀二(16)之间设置有空气过滤器二(15);所述气路五(30)上且位于截断阀五(29)与调压阀三(26)之间设置有空气过滤器三(28)，所述气路五(30)上且位于调压阀三(26)和调压阀四(24)之间设置有空气过滤器四(25)。
4.根据权利要求3所述的盾构机土舱保压系统的模拟系统，其特征在于所述储气罐(I)上设置有用于观测储气罐(I)内部气压的压力表一(40 )，所述气路一(3 )上设置有压力表二(12)和压力表三(17)，所述压力表二(12)位于空气过滤器一(11)与调压阀一(13)之间，所述压力表三(17)位于气路四(19)和气路一(3)的连接点与调压阀二(16)之间；所述气路五(30)上设置有压力表四(27)和压力表五(23)，所述压力表四(27)位于空气过滤器三(28)与调压阀三(26)之间，所述压力表四(27)位于气路八(38)和气路五(30)的连接点与调压阀四(24)之间。
5.根据权利要求I所述的盾构机土舱保压系统的模拟系统，其特征在于所述储气罐(O的一端设置有排气阀(2)，所述储气罐(I)的另一端设置有用于模拟盾构机土舱玻璃舱 门的玻璃试件(35)。
6.根据权利要求I所述的盾构机土舱保压系统的模拟系统，其特征在于所述储气罐(I)上设置有用于将储气罐(I)内的水排出的排水阀。
7.根据权利要求2所述的盾构机土舱保压系统的模拟系统，其特征在于所述截断阀一(6)、截断阀二(10)、截断阀四(32)和截断阀五(29)均为球阀。
专利摘要本实用新型公开了一种盾构机土舱保压系统的模拟系统，包括空气压缩机、气动控制器一和储气罐，储气罐通过气路一与气动控制器一相连接，气路一上设置气压调节器一，气路一上设置气压变送器一，气路一上沿气压调节器一朝向气动控制器一的方向依次设置截断阀一、截断阀二、调压阀一和调压阀二，空气压缩机通过气路二与气路一相连接，气路一上连接气路三，气动控制器一与气压变送器一之间设置气路四和反馈管路一，气压调节器一与气动控制器一之间设置控制管路一。该模拟系统能够对土舱、土舱气体损失、气压变送器比例变送、控件合理安装及管路连接，进行提前检测、故障判断和调试。
文档编号E21D9/06GK202768005SQ20122048406
公开日2013年3月6日 申请日期2012年9月21日 优先权日2012年9月21日
发明者曾宇翔, 卓普周, 杨永强, 赵鹏, 赵军军, 岳军, 姚天全 申请人:中铁一局集团有限公司