掘进机刀盘双模式电液驱动系统的制作方法

本发明涉及掘进机技术领域，具体地说，特别涉及了一种掘进机刀盘双模式电液驱动系统。

背景技术：

掘进机广泛应用于隧道建设工程中，对国家的基础设施建设具有突出的贡献。刀盘主驱动液压系统是提供了掘进机向前掘进时开挖底层所需的扭矩，其输出转速的大小是掘进机掘进快慢的重要影响因素。

目前使用的掘进机的刀盘主驱动液压系统完全采用了多个变排量液压马达并联作为扭矩和转速输出，变排量液压马达成本高，并且变排量液压马达系统工作效率和可靠性均有待改善。

技术实现要素：

为了解决背景技术中掘进机的刀盘主驱动液压系统存在的问题，本发明提出了一种掘进机刀盘双模式电液驱动系统，系统中完全使用了定排量液压马达，可提高隧道掘进机工作效率、提升系统可靠性和降低工程成本。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案如下：

本发明包括连接到掘进机主油路的变排量液压泵组、可分离式定排量液压马达组和不可分离式定排量液压马达组，变排量液压泵组输入流量到主油路，两个马达组从主油路得到流量，通过可分离式定排量液压马达组和不可分离式定排量液压马达组的组合控制实现两种转速输出模式。

本发明组合使用可分离式定排量液压马达和不可分离式定排量液压马达构建该系统，具有两种输出模式。

所述的可分离式定排量液压马达组包括多个并联连接到主油路的可分离式定排量液压马达和油路通断装置，每个可分离式定排量液压马达两端均经各自的油路通断装置接入到主油路的两路中，即一端通过一油路通断装置接入主油路的油路A，另一端通过另一油路通断装置接入主油路的油路B。

可分离式定排量液压马达组中的所有可分离式定排量液压马达同时或分别控制并设置有连接在减速器和马达之间的离合器，离合器实现了马达和减速器的分离，从而使马达不参与驱动刀盘的工作，离合器可以是气动齿形离合器或者液压齿形离合器。

可分离式定排量液压马达组中有e个加离合器的定排量液压马达，e个马达可同时或分别控制，其数量e根据工程负载确定。

所述的油路通断装置包括二通插装阀、二位三通阀和梭阀，可分离式定排量液压马达一端分别与二通插装阀一个油路端口和梭阀的一个输入口连接，二通插装阀另一油路端口和梭阀的另一个输入口一起连接到主油路的一路上，二通插装阀控制口C连接二位三通阀的A口，二位三通阀P口与梭阀输出口SA连接，二位三通阀T口连接油箱；可分离式定排量液压马达的两端的油路通断装置连接方式相同。

在不需要可分离式定排量液压马达参与驱动刀盘的工作时，离合器脱开，并且油路通断装置的二位三通阀A口和P口通，即处于图2中的左位，此时二通插装阀关闭，使得切断供油，保证掘进机驱动系统安全；在需要可分离式定排量液压马达参与驱动刀盘的工作时，离合器结合，并且油路通断装置的二位三通阀A口和T口通，即处于图2中的右位，此时二通插装阀打开，使得可分离式定排量液压马达接入油路开始工作。

所述两种转速输出模式为高转速模式和低转速模式，分别为：

当所有离合器脱开且通过油路通断装置控制所有可分离式定排量液压马达断油时，系统中只有不可分离式定排量液压马达接入工作，此时系统输出排量最小且转速最高，为高转速模式；

当所有离合器结合且通过油路通断装置控制所有可分离式定排量液压马达导通时，所有可分离式定排量液压马达接入工作，此时系统输出排量最大且转速最低，为低转速模式。

所述的不可分离式定排量液压马达组包括多个并联连接到主油路的不可分离式定排量液压马达，单个不可分离式定排量液压马达一端接入主油路A，另一端接入主油路B，不可分离式定排量液压马达组中有f个定排量液压马达，其数量f根据工程负载确定。

所述的变排量液压泵组包括多个并联连接到主油路的变排量液压泵，单个变排量液压泵一端接入主油路A，另一端接入主油路B，变排量液压泵组中有g个变排量液压泵，变排量液压泵间为并联关系，且g个变排量液压泵可同时或分别控制，其数量g根据工程负载确定。

本发明与背景技术相比具有的有益效果是：

由于将定排量液压马达引入系统且定排量液压马达具有成本低，可靠性及工作效率高的特点，所以本发明的液压系统提高了系统的可靠性和工作效率，降低了工程成本。

并且本发明系统实现了双模式电液驱动系统，使得系统具有高速模式和低速模式。

附图说明

图1是本发明系统的原理示意图。

图2是图1的局部放大图。

图中：1、二通插装阀，2、二位三通阀，3、梭阀，4、离合器，5、可分离式定排量液压马达，6、减速器，7、不可分离式定排量液压马达，8、电机，9、变排量液压泵。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明做进一步的说明。

如图1所示，本发明包括可分离式定排量液压马达组、不可分离式定排量液压马达组、变排量液压泵组和主油路A、B。不可分离式定排量液压马达组包括多个并联连接到主油路的不可分离式定排量液压马达7，变排量液压泵组包括多个并联连接到主油路的变排量液压泵9，变排量液压泵9通过联轴器和电机8相连，可分离式定排量液压马达组包括e个可分离式定排量液压马达5和油路通断装置，每个可分离式定排量液压马达通过气动或者液压的齿形离合器4和减速器连接。

油路通断装置安装在可分离式定排量液压马达的两端，由二通插装阀1、二位三通阀2和梭阀3组成，马达一端连接二通插装阀1和梭阀3，二通插装阀1的另一端、梭阀3的另一个进油口P2接入主油路B，二通插装阀1的控制口C连接二位三通阀2的A口，二位三通阀2的P口接梭阀4的出口SA，二位三通阀的T口接油箱。

马达另一端的油路通断装置连接形式与上述连接方法相同，马达连接二通插装阀1和梭阀3，二通插装阀1的另一端、梭阀3的另一个进油口P2接入主油路A，二通插装阀1的控制口C连接二位三通阀2的A口，二位三通阀2的P口接梭阀3的出口SA，二位三通阀的T口接油箱。

需要说明的是，此可分离式定排量液压马达的数量e根据设计方法确定，并且均设有油路通断装置，图中给出省略画法，并用下标B11到B1e表示加离合器的定排量液压马达的数量为e，而非确定值，每个可分离式定排量液压马达均连接至主油路A和B。

不可分离式定排量液压马达组包括f个不可分离式定排量液压马达7，不可分离式定排量液压马达7的油口B21～B2f接入主油路B，油口A21～A2f接入主油路A。需要说明的是，此处的不可分离式定排量液压马达的数量f根据设计方法确定，图中给出省略画法，并用下标B21到B2f表示不可分离式定排量液压马达的数量为f，而非确定值，每个不可分离式定排量液压马达均连接至主油路A和B。

变排量液压泵组包括g个变排量液压泵9，变排量液压泵9通过联轴器和电机8相连，变排量液压泵9的油口PB1～PBg接入主油路B，油口PA1～PAg接入主油路A。需要说明的是，此处的变排量液压泵9的数量g根据设计要求而确定的，所以图中给出省略画法，并用下标PB1到PBg和PA1到PAg表示变排量液压泵9的数量为g，而非确定值，每个变排量液压泵9均连接至主油路A和B。

如图1所示，本发明的具体实施过程是：

对于两种转速输出模式，具体为高转速模式和低转速模式，分别为：

当所有离合器4脱开且通过油路通断装置控制所有可分离式定排量液压马达断油时，系统中只有不可分离式定排量液压马达接入工作，此时系统输出排量最小且转速最高，为高转速模式；

当所有离合器4结合且通过油路通断装置控制所有可分离式定排量液压马达导通时，所有可分离式定排量液压马达接入工作，此时系统输出排量最大且转速最低，为低转速模式。

以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。