模式切换系统、盾构设备及模式切换方法与流程

本公开涉及盾构设备领域，尤其涉及一种模式切换系统、盾构设备及模式切换方法。

背景技术：

1、盾构机作为现代隧道施工装备的代表，广泛应用于地铁、公路、铁路、水利等建设，随着地下空间开发技术的不断发展，对盾构机设计研发要求也逐渐向高效、安全、智能化方向发展；盾构机同步推拼技术是一种能将推进过程与管片拼装过程同时进行的新技术，解决了传统盾构机拼装时不能推进的难题，极大地提高了施工效率。

2、相关技术中的同步推拼盾构机在推进油缸快速伸出阶段到开始掘进阶段的过程中需要经历油缸充压过程，盾构机通过比例减压阀进行充压的过程缓慢，导致在拼装完管片到推进油缸伸出到管片进行正常推进之前，需要现场人员看护。

技术实现思路

1、有鉴于此，本公开实施例提供一种模式切换系统、盾构设备及模式切换方法，有助于提高模式切换效率。

2、在本公开的一个方面，提供一种模式切换系统，用于盾构设备，包括：

3、推进油缸，用于推动盾构设备的本体掘进；

4、第一进油油路，与推进油缸的第一工作腔连通，被配置为向推进油缸的第一工作腔提供液压油；

5、第二进油油路，与推进油缸的第一工作腔连通，被配置为向推进油缸的第一工作腔提供液压油；

6、切换装置，用于切换第一进油油路和/或第二进油油路的通断；以及

7、处理器，与切换装置信号连接，被配置为根据盾构设备的工作模式，通过切换装置切换第一进油油路和/或第二进油油路的通断，以便推进油缸的第一工作腔接收第一进油油路和/或第二进油油路的供油；

8、其中，第一进油油路的油压大于第二进油油路的油压。

9、在一些实施例中，处理器被进一步配置为响应于盾构设备由拼装模式切换至推进模式，通过切换装置使第一进油油路导通，以便推进油缸的第一工作腔接收第一进油油路的供油，并断开第二进油油路。

10、在一些实施例中，切换装置包括：

11、第一控制阀，设置于第一进油油路，用于切换第一进油油路的通断；

12、第一进油阀，设置于第二进油油路，用于切换第二进油油路的通断；

13、其中，处理器与第一控制阀和第一进油阀信号连接，处理器被配置为通过第一控制阀切换第一进油油路的通断，和/或通过第一进油阀切换第二进油油路的通断，以便推进油缸的第一工作腔接收第一进油油路和/或第二进油油路的供油。

14、在一些实施例中，模式切换系统还包括：

15、第一调节阀，设置于第一进油油路，与第一控制阀连通；

16、其中，处理器与第一调节阀信号连接，被配置为响应于盾构设备由拼装模式切换至推进模式，通过第一调节阀调节第一进油油路的进油速度。

17、在一些实施例中，模式切换系统还包括：

18、调压油路，与第一控制阀连通，并与第一调节阀并联连接；

19、第二调节阀，设置于调压油路，用于切换调压油路的通断；

20、其中，处理器与第二调节阀信号连接，被配置为响应于盾构设备由拼装模式切换至推进模式，通过第二调节阀使调压油路导通，以提高第一进油油路的进油速度。

21、在一些实施例中，模式切换系统包括：

22、多个并联的第二调节阀；

23、其中，处理器与多个第二调节阀均信号连接，被配置为响应于盾构设备由拼装模式切换至推进模式，选择性地切换多个第二调节阀中的任一第二调节阀的工作状态，以调节调压油路的调压速度。

24、在一些实施例中，模式切换系统还包括：

25、压力补偿器，设置于第一进油油路，与第一调节阀连通；

26、其中，处理器与压力补偿器信号连接，被配置为响应于盾构设备由拼装模式切换至推进模式，通过压力补偿器使第一调节阀的阀前压力与阀后压力之差维持在预设压差。

27、在一些实施例中，模式切换系统还包括：

28、压力传感器，与推进油缸的第一工作腔连接，被配置为检测推进油缸的第一工作腔压力；

29、其中，处理器与压力传感器信号连接，被配置为：

30、响应于盾构设备由拼装模式切换至推进模式且推进油缸的第一工作腔压力达到第一预设压力，通过切换装置断开第一进油油路并导通第二进油油路，以便推进油缸的第一工作腔接收第二进油油路的供油。

31、在一些实施例中，模式切换系统还包括：

32、第一回油油路，与推进油缸的第一工作腔连通，被配置为接收液压油；

33、第二回油油路，与推进油缸的第一工作腔连通，被配置为接收液压油；

34、其中，第二回油油路的油压大于第一回油油路的油压，切换装置用于切换第一回油油路和/或第二回油油路的通断；

35、处理器与第二控制阀和第一回油阀信号连接，被配置为根据盾构设备的工作模式，通过切换装置切换第一回油油路和/或第二回油油路的通断，以便推进油缸的第一工作腔通过第一回油油路和/或第二回油油路回油。

36、在一些实施例中，处理器被进一步被配置为响应于盾构设备由推进模式切换至拼装模式，通过切换装置使第二回油油路导通，以便推进油缸的第一工作腔通过第二回油油路回油，并断开第一回油油路。

37、在一些实施例中，切换装置还包括：

38、第一回油阀，设置于第一回油油路，用于切换第一回油油路的通断；

39、第二控制阀，设置于第二回油油路，用于切换第二回油油路的通断；

40、其中，处理器与第二控制阀和第一回油阀信号连接，处理器被配置为根据盾构设备的工作模式，通过第二控制阀切换第二回油油路的通断，和/或通过第一回油阀切换第一回油油路的通断，以便推进油缸的第一工作腔通过第二回油油路和/或第一回油油路回油。

41、在一些实施例中，模式切换系统还包括：

42、压力传感器，与推进油缸的第一工作腔连接，被配置为检测推进油缸的第一工作腔压力；

43、其中，处理器与压力传感器信号连接，被配置为：

44、响应于盾构设备由推进模式切换至拼装模式且推进油缸的第一工作腔压力达到第二预设压力，通过切换装置断开第二回油油路，并导通第一回油油路，以便推进油缸的第一工作腔通过第一回油油路回油。

45、在一些实施例中，第一调节阀为比例换向阀，第二调节阀为电磁球阀；

46、其中，第一调节阀的阀门直径小于第二调节阀的阀门直径。

47、在本公开的另一方面，提供一种盾构设备，包括：

48、如上述任一实施例的模式切换系统。

49、在一些实施例中，模式切换系统包括：

50、第一调节阀，设置于第一进油油路；

51、压力补偿器，设置于第一进油油路，与第一调节阀连通；

52、其中，盾构设备包括多个模式切换系统，处理器与多个模式切换系统的多个压力补偿器均信号连接，处理器被配置为响应于盾构设备由拼装模式切换至推进模式，通过多个压力补偿器使每个模式切换系统的第一调节阀的阀前压力与阀后压力之差均维持在预设压差，以使每个推进油缸同步充压。

53、在本公开的又一方面，提供一种基于上述任一实施例的盾构设备的模式切换方法，包括：

54、将盾构设备由拼装模式切换至推进模式；

55、通过切换装置使第一进油油路导通，以便推进油缸的第一工作腔接收第一进油油路的供油，并通过第一进油阀断开第二进油油路。

56、在一些实施例中，模式切换系统还包括：

57、第一调节阀，设置于第一进油油路；

58、调压油路，与第一调节阀并联连接；

59、第二调节阀，设置于调压油路，用于切换调压油路的通断；

60、其中，模式切换方法还包括：

61、通过第一调节阀和/或第二调节阀调节第一进油油路的进油速度。

62、在一些实施例中，还包括：

63、压力补偿器，设置于第一进油油路，与第一调节阀连通；

64、其中，模式切换方法还包括：

65、通过多个压力补偿器使多个模式切换系统的每个第一调节阀的阀前压力与阀后压力之差均维持在预设压差，以使每个推进油缸同步充压。

66、在一些实施例中，模式切换系统还包括：

67、第一回油油路，与推进油缸的第一工作腔连通，被配置为接收液压油；

68、第二回油油路，与推进油缸的第一工作腔连通，被配置为接收液压油；

69、其中，第二回油油路的油压大于第一回油油路的油压，切换装置用于切换第一回油油路和/或第二回油油路的通断；

70、其中，模式切换方法还包括：

71、将盾构设备由推进模式切换至拼装模式；

72、通过切换装置使第二回油油路导通，以便推进油缸的第一工作腔通过第二回油油路回油，并断开第一回油油路。

73、在一些实施例中，模式切换系统还包括：

74、压力传感器，与推进油缸的第一工作腔连接，被配置为检测推进油缸的第一工作腔压力；

75、其中，模式切换方法还包括：

76、当推进油缸的第一工作腔压力达到第一预设压力，通过切换装置断开第一进油油路并导通第二进油油路，以便推进油缸的第一工作腔接收第二进油油路的供油。

77、在一些实施例中，模式切换系统还包括：

78、压力传感器，与推进油缸的第一工作腔连接，被配置为检测推进油缸的第一工作腔压力；

79、其中，模式切换方法还包括：

80、当推进油缸的第一工作腔压力达到第二预设压力，通过切换装置断开第二回油油路并导通第一回油油路，以便推进油缸的第一工作腔通过第一回油油路回油。

81、因此，根据本公开实施例，通过设置切换装置切换第一进油油路和/或第二进油油路的通断，可根据盾构设备所处的工作状态灵活切换第一进油油路和第二进油油路的通断，从而根据进油需求匹配相应进油能力的进油油路，有助于缩短盾构设备的模式切换时间，提高盾构设备的工作效率。