1、第 4 章 刀盘驱动系统刀盘驱动系统是盾构中功率最大的系统，目前的盾构中，刀盘驱动方式主要有两种，一种是液压马达驱动，另一种是变频电机驱动，本章主要介绍这两种驱动方式。第 1 节 刀盘电液驱动系统的启动条件所谓电液驱动，就是由电动机驱动主油泵，再由主油泵提供的液压油驱动液压马达，液压马达经减速器驱动刀盘的驱动方式。要想刀盘能够驱动，必需满足一定的联锁条件，才能保证设备的安全运行，这些条件包括常规条件和刀盘驱动的特殊条件，这些条件在PLC 编程时，都要充分地满足。1、常规条件所谓常规条件，指的是刀盘驱动系统、推进系统、螺旋输送机、皮带机、泡沫系统启动的公共条件，不满足这些条件，上述系统都不能启动
2、。这些条件是：（1）主油缸油温正常，由下列电路监测图中 3B2 和 3B6 分别为温度传感器和温控开关，将各自检测的信号送到 PLC 的模拟量输入端和开关量输入端，以供分析和判断。（2）主油缸油位正常，由下列电路监控（见图 4-2）（3）内循环水液位正常，由下列电路监控（见图 4-3)（4）齿轮油温度正常，由下列电路监控（见图 4-4)（5）主驱马达温度正常，由下列电路监控（见图 4-5)（6）盾尾油脂桶正常，由下列电路监控（见图 4-6)（7）HBW 油脂桶正常，由下列电路监控（见图 4-7)（8）主轴承润滑油脂桶正常（见图 4-8)图 4-1 主油缸油温检测图 4-2 主油缸油位检测图 4
3、-3 冷却水检测2、刀盘启动的条件除满足以上条件外，刀盘的启动还应满足以下条件（1）人闸急停系统正常（2）内循环水运行（3）刀盘减速机温度正常（4）刀盘齿轮油运行（5）主轴承润滑油脂运行（6）刀盘 HBW 油脂运行（7）螺机转速大于设定的最小值（8）位盘电位器起始值为零（9）过滤泵启动（10）补油泵启动（11）控制泵启动（12）辅助泵启动（13）1#或 2#主驱动选择（14）刀盘马达预选正常（15）刀盘负载满足旋转条件（16）刀盘内部/外部未选（17）刀盘左转/右转未选（18）刀盘旋转启动3、主驱动泵的启动过程土压平衡的盾构中有 23 台主驱动液压泵，由软启动器驱动。满足启动条件的时候，按下控
4、制室的启动按钮 6S2，启动信号 I0.7 送到 PLC，PLC 经分析判断，符合启动条件后，由 Q69.5 驱动按钮 6S2 的指示灯，由 Q48.7 给出启动信号，驱动继电器 2K2，其常开触头闭合，使软启动器开始工作，电动机开始启动，其速度信号送到 PLC 的 PIW704 输入端进行监控。每台主驱动电机的启动由 PLC 自动控制，相隔一定的时间。主驱动开关的控制电路如图 4-6 所示，当刀盘紧急停止时，触头 22-2K1 断开，线圈5Q2 失电而使空开迅速断开，马达 M 的作用是给弹簧储能，在开关闭合及断开的时候加速动作，从而减少通断过程中产生的电弧。4、刀盘的左、右转控制刀盘的左右控
5、制按钮在控制室，按钮按下后，通过输入端将信号送到 PLC，如图 4-7所示，PLC 收到信号后，进行分析处理，再去控制电磁阀，从而控制电动马达的方向。如图 4-8 所示，左转时，Q41.3、Q41.4、Q41.5、Q41.6 分别得电，电磁阀2Y2、2Y4、2Y6、2Y8 吸合，分别控制四组液压马达左右转。图 4-4 启动信号的输入与输出图 4-5 主驱动电机的启动图 4-6 主驱动主开关的控制线圈电路图 4-7 刀盘的左右控制按钮五、刀盘的速度控制（一）刀盘的高速档与低速档控制 刀盘的高速档与低速档控制指令由控制室人工发出，按钮指令送到 PLC 后，再由 PLC发出命令驱动控制高低速的电磁阀
6、，控制刀盘的高速与低速。如图 4-9 与图 4-10 所示。图 4-8 控制刀盘左右转阀的电磁阀图 4-9 刀盘的高速与低速控制 图 4-10 刀盘高低速转换电磁阀（2）每档中的速度调节 无论是在高速档还是低速档，都可以通过调节电位器去调节刀盘的转速，其控制输入电路如图 4-11 所示，控制输出如图 4-12 所示。图 4-11 刀盘的速度调节图 4-12 刀盘速度控制6、刀盘的其它检测与控制（一）人仓刀盘控制 如图 4-13 所示（二）刀盘速度检测 如图 4-14 所示图 4-13 人仓刀盘控制图 4-14 刀盘转速测量（3）刀盘油温检测 如图 4-15 所示（4）刀盘刹车电磁阀 如图 4-16 所示（5）刀盘刹车接近开关及压力开关 如图 4-17 所示图 4-15 刀盘温度检测 图 4-16 刀盘刹车电磁阀图 4-17 刀盘刹车接近开关及压力开关（6）人仓刀盘紧急停止 如图 4-18 所示(7）刀盘马达温度开关 每个马达上一个，如图 4-19 所示为其中两个图 4-18 人仓紧急停止 图 4-19 刀盘马达温度开关（8）主控制室控制模式选择开关 用钥匙开关选择主控室控制或现场控制，如图 4-20 所示。图 4-20 刀盘控制模式
