盾构用电气混合空气保压装置的制造方法
【技术领域】
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[0001]本实用新型涉及盾构机保压系统技术领域，特别涉及一种盾构用电气混合空气保压装置，该盾构机用电气混合空气保压装置用于大型(11m以上)土压平衡盾构和泥水平衡盾构机。
【背景技术】
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[0002]盾构机是一种隧道掘进的专用工程机械，现代盾构掘进机集光、机、电、液、传感、信息技术于一体，具有开挖切削土体、输送土碴、拼装隧道衬砌、测量导向纠偏等功能，涉及地质、土木、机械、力学、液压、电气、控制、测量等多门学科技术，而且要按照不同的地质进行“量体裁衣”式的设计制造，可靠性要求极高。盾构掘进机已广泛用于地铁、铁路、公路、市政、水电等隧道工程。
[0003]传统的小型(直径6.28m以下)土压盾构或泥水盾构保压系统采用气动控制空气保压，其缺点为:气源直接取之空气压缩机，保压工作舱内的泥水进入反馈气路管道，堵塞反馈管路，控制仪控制功能丧失，动作灵敏度较低，或者压缩及故障，无空气气源都会造成隧道塌陷、冒泡等危险。
【发明内容】
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[0004]有鉴于此，有必要提供一种盾构用电气混合空气保压装置。
[0005]—种盾构用电气混合空气保压装置，包括气路工作保压控制系统、调压仓、气动控制进气阀门和气动控制排气阀门，气路工作保压控制系统包括气路工作线路和调压控制装置，调压控制装置、气动控制进气阀门和气动控制排气阀门连接在气路工作线路上；
[0006]调压控制装置包括控制仪、压力变送器、第一减压阀、第一定位器、第二定位器和第二减压阀，控制仪的输出信号端并联第一定位器和第二定位器的输入端，主气路采用管路连通第一减压阀和第二减压阀的输入端，压力变送器的输入端采用管路连通调压仓，输出端通过电缆接通控制仪。
[0007]优选的，盾构用电气混合空气保压装置还包括气路备用保压控制系统，气路备用保压控制系统包括气路备用线路、备用调压控制装置、备用气动控制进气阀门和备用气动控制排气阀门，备用调压控制装置与调压控制装置的结构相同，备用调压控制装置、备用气动控制进气阀门和备用气动控制排气阀门连接在气路备用线路上，气路工作线路出现故障后，气路备用保压控制系统启动工作，继续控制调压仓内的压力。
[0008]在泥水盾构中，被潜水墙壁隔开的土仓和调压仓，通过潜水墙壁下部的开孔相通，膨润土泥浆和碴土混合成的悬浮液充满土仓，并充填调压仓的下部空间，而调压仓的上部空间则充满压缩空气；通过压缩空气来间接地自动调节土仓内悬浮液的压力，使之与开挖面的水土压力相平衡，从而实现支撑作用；压缩空气形成调压气垫能够调节泥浆的平面高度，在发生漏水或水从开挖面进入的情况下，它起着一个吸振器的作用并最终可消除压力峰值。调压仓的压缩空气不断补偿悬浮液的波动，及时满足或补充掘进工作面对膨润土液的需求；这种调整可以达到比较精确的程度。能使泥水盾构工作面的泥水压力的波动范围控制在±0.lbar以内。如果平衡状态被打破，空气控制系统会自动迅速向土仓或调压仓内补充高压空气，或排出高压空气，保证压力的平衡状态。过压的高压空气通过安全阀或调节阀排出；压力传感器安装在开挖仓，随时检测压力值，压力调节器比较测得值与设定值，然后控制进气阀修正支撑压力。如果开挖舱过压，则通过卸压阀卸压，调压系统精度为0.lbar ο
[0009]精确的工作面支撑压力调节是通过操作员控制泥浆循环系统的进、出量及独立气液平衡系统来实现的。
[0010]采用本实用新型的调压控制装置控制调压仓的压力，首先通220V AC电压给控制仪，根据地质结构设定所需调压仓的压力，压力变送器检测到调压仓内无压力时，通过电缆将4-20mA信号反馈给控制仪，控制仪通过电缆将4-20mA信号传输给第一定位器，第一定位器接收4-20mA信号动作，第一减压阀的气源通过管路连接进入第一定位器驱动气动控制进气阀门动作，气动控制进气阀门打开，主气路进入调压仓，调压仓压力上升至设定值，此时压力变送器检测到调压仓内压力，并与设定的压力值进行对比，对比出压力值相等时，通过电缆将4-20mA信号反馈给控制仪，控制仪通过电缆将4-20mA信号传输给第一定位器，第一定位器接收4-20mA信号动作，切断第一减压阀的气源通过管路连接进入第一定位器的气源，气动控制进气阀门关闭；若调压仓压力高于设定值，此时压力变送器检测到调压仓内压力，通过电缆将4-20mA信号反馈给此时控制仪，此时的控制仪通过电缆将4-20mA信号传输给第二定位器，第二定位器接收4-20mA信号动作，第二减压阀气源通过管路连接进入第二定位器的气源，气动控制排气阀门打开，调压仓泄压至设定值，进排气阀同时关闭，如此，很好的保持了调压仓内的压力平衡。本实用新型克服单一的气动控制气路泥水、固体颗粒等方面的影响，容易实现保压系统灵敏结构，增强了保压系统的稳定畅通，在盾构机掘进或带压更换刀具时提高了盾构机保压系统的适用性。
【附图说明】
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[0011]图1为盾构用电气混合空气保压装置的结构示意图。
[0012]图2为盾构用电气混合空气保压装置使用状态示意图。
[0013]图中:调压仓1、气路工作线路2、调压控制装置3、控制仪31、压力变送器32、第一减压阀33、第一定位器34、第二定位器35、第二减压阀36、气动控制进气阀门4、气动控制排气阀门5、气路备用线路6、备用气动控制进气阀门7、备用气动控制排气阀门8。
【具体实施方式】
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[0014]请同时参阅图1及图2，盾构用电气混合空气保压装置包括气路工作保压控制系统、调压仓1、气动控制进气阀门4和气动控制排气阀门5，气路工作保压控制系统包括气路工作线路2和调压控制装置3，调压控制装置3、气动控制进气阀门4和气动控制排气阀门5连接在气