泵机组43均与终端6进行管路连接，以便在需要时，可以由水泵和水罐共同向管路系统供水。也可以根据PLC控制器I的控制，选择任一种管路系统供水。管路系统的供水压力一般在8_20Bar之间比较适宜。
[0047]可在水罐5的顶部区域安装安全阀51。安全阀主要起到保护水罐的作用，原因如下:当压力传感器因故障引起压力测量不准确时，会传给PLC错误的信号，此时进气调节阀21可能会持续向水罐充气加压，而排气调节阀22可能关闭，这样水罐气压会越来越高，超过罐体承压能力。因此，必须设置一个罐体安全阀进行保护。可在水罐5的底部区域安装出水手动球阀52，以控制出水管路。
[0048]所述终端6包括连接在冲洗管路61上的流量计62、电动球阀63、第二单向阀64、手动球阀65和终端球阀66 ;所述冲洗管路66与水罐5连通。在所述冲洗管路61的主干管道上还可以设置电磁流量计67，实时检测主干管道消耗的冲刷水流量并传至PLC控制器1电磁流量计可为插入式电磁流量计。
[0049]为实现终端的冲洗水压力控制，本申请还提供一种泥水盾构机用冲洗水压力控制方法，包括步骤:
[0050]A、在系统启动前设定阀门控制器24的保压值和安全阀51的起跳压力，调节连接终端6的冲洗管路61上的电动球阀63的开度，保持手动球阀(27、28)、电动球阀63均处于关闭状态，手动球阀(41、52、65)处于打开状态，
[0051]B、启动增压水泵机组43开始往进水管路44和水罐5内充水；
[0052]C、当水罐5内液位达到液位开关31位置时，液位开关发出信息，PLC控制器I发出指令停止增压水泵机组43，然后打开手动球阀(27、28)，启动空气保压系统，系统初始状态准备就绪；
[0053]D、在终端球阀66需要清洗时，在终端球阀66动作前先打开电动球阀63通过冲洗管路61对终端球阀66进行冲洗，在终端球阀66动作停止后再关闭电动球阀63。
[0054]冲洗管路61上的供水压力控制在8到20Bar之间。
[0055]持续冲洗，当水罐6内液位降低至低位液位开关32以下时，PLC控制器I启动增压水泵机组43，增压水泵机组43开始往水罐6内充水，直至水罐6内液位到达高位液位开关31的位置。
[0056]【具体实施方式】可见以下实施例。
[0057]实施例一:如图1所示，系统初始状态调节:在系统启动前设定阀门控制器26的保压值(即要求保压系统控制的压力数值)和安全阀51的起跳压力，调节好终端冲洗管路61上的电动球阀63的开度，保持手动球阀27、28处于关闭状态，电动球阀63处于关闭状态，手动球阀41、65处于打开状态，然后启动增压水泵机组43开始往冲刷管路和水罐5内充水，当水罐内液位达到高位液位开关31位置时，液位开关发出信息，PLC控制器发出指令停止增压水泵机组，然后打开手动球阀27、28，启动空气保压系统，系统初始状态准备就绪。
[0058]阀门冲洗状态:当终端冲洗管路61上的终端球阀66需要冲洗时(如进行开关动作)，在终端球阀66动作前先打开电动球阀63对终端球阀66进行冲洗，在终端球阀66动作停止后再关闭电动球阀63，该终端球阀66的冲洗工作随即停止。
[0059]在进行终端球阀66冲洗时，只要水罐5的液位不低于低位液位开关32，增压水泵机组43将不会启动，仅依靠水罐5供水。
[0060]当水罐内液位降低至低位液位开关32以下时，PLC控制器立即启动增压水泵机组43，水泵开始往水罐5内充水直至水罐5内液位到达高位液位开关31的位置。当电动球阀63或电磁流量计67或终端球阀66出现故障需在线维修时，关闭终端手动球阀65，同时其他分支管路仍可正常冲刷。
[0061]实施例二:
[0062]作为实施例一的进一步改进，在第一单向阀42和终端冲洗管路61之间的主干管道上加设一电磁流量计67。在管路系统工作期间，电磁流量计实时检测主干管道消耗的冲刷水流量并传至PLC控制器I。在阀门冲洗状态下，当同时冲刷的球阀数量较多从而导致瞬时冲刷水消耗量超过了控制程序中的设定值时，PLC控制器I启动增压水泵机组43，由水泵和水罐共同向管路系统供水。该方案特别适合终端冲洗管路61数量很多的情况(如大直径泥水盾构上的冲洗水管路系统)。
[0063]以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种泥水盾构机用冲洗水压力控制系统，其特征在于，包括PLC控制器(1)、通过控制线路与PLC控制器(I)相连的空气保压系统(2)、液位调节组件(3)和进水调节组件(4)，所述空气保压系统(2)、液位调节组件(3)和进水调节组件(4)均与水罐(5)相连，水罐(5)的出水口连接至若干个需要使用所述冲洗水的含球阀的终端(6); 所述空气保压系统(2)包括进气调节阀(21)、排气调节阀(22)和压力传感器(23)，所述进气调节阀(21)、排气调节阀(22)分别安装在进气管道(24)和排气管道(25)上，所述进气管道(24)和排气管道(25)与水罐(5)内部相通；压力传感器(23)设置在最高的高位液位开关(31)所在水平面的上方； 所述液位调节组件(3)位于水罐(5)侧面，包括位于不同水平面高低的至少一个高位液位开关(31)和至少一个低位液位开关(32)； 所述进水调节组件(4)包括进水手动球阀(41)、第一单向阀(42)和增压水泵机组(43)，所述增压水泵机组(43)通过进水管路(44)连接至水罐(5)，所述进水手动球阀(41)、第一单向阀(42)安装在进水管路(44)上。
2.根据权利要求1所述的控制系统，其特征在于，所述终端(6)包括连接在冲洗管路(61)上的流量计(62)、电动球阀(63)、第二单向阀(64)、手动球阀(65)和终端球阀(66)；所述冲洗管路￠1)与水罐(5)连通。
3.根据权利要求1所述的控制系统，其特征在于，所述空气保压系统(2)还包括阀门控制器(26)，所述阀门控制器(26)与进气调节阀(21)、排气调节阀(22)、压力传感器(23)相连。
4.根据权利要求1所述的控制系统，其特征在于，进气管道(24)上设置进气手动球阀(27)，排气管道(25)上设置排气手动球阀(28)。
5.根据权利要求1所述的控制系统，其特征在于，在水罐(5)顶部区域安装安全阀(51)。
6.根据权利要求1所述的控制系统，其特征在于，在所述冲洗管路￠1)的主干管道上设置电磁流量计(67)。
7.一种泥水盾构机用冲洗水压力控制方法，其特征在于，包括步骤: A、在系统启动前设定阀门控制器(26)的保压值和安全阀(51)的起跳压力，调节连接终端￠)的冲洗管路￠1)上的电动球阀￠3)的开度，保持进气手动球阀(27)和排气手动球阀(28)、电动球阀(63)均处于关闭状态，进水手动球阀(41)、出水手动球阀(52)、终端手动球阀(65)处于打开状态， B、启动增压水泵机组(43)开始往进水管路(44)和水罐(5)内充水； C、当水罐(5)内液位达到液位开关(31)位置时，液位开关发出信息，PLC控制器(I)发出指令停止增压水泵机组(43)，然后打开进气手动球阀(27)和排气手动球阀(28)，启动空气保压系统，系统初始状态准备就绪； D、在终端球阀￠6)需要清洗时，在终端球阀￠6)动作前先打开电动球阀￠3)通过冲洗管路￠1)对终端球阀￠6)进行冲洗，在终端球阀￠6)动作停止后再关闭电动球阀(63)ο
8.根据权利要求7所述的控制方法，其特征在于，当水罐(5)内液位降低至低位液位开关(32)以下时，PLC控制器(I)启动增压水泵机组(43)，增压水泵机组(43)开始往水罐(5)内充水，直至水罐(5)内液位到达高位液位开关(31)的位置。
9.根据权利要求7所述的控制方法，其特征在于，冲洗管路￠1)上的供水压力在8到20Bar之间。
10.一种泥水盾构机，其特征在于，所述泥水盾构机含有如权利要求1至6中任一项所述的冲洗水压力控制系统。
【专利摘要】本发明提供了一种泥水盾构机用冲洗水压力控制系统，包括PLC控制器、通过控制线路与PLC控制器相连的空气保压系统、液位调节组件和进水调节组件，所述空气保压系统、液位调节组件和进水调节组件均与水罐相连，水罐的出水口连接至若干个终端；水罐的出水口以及增压水泵机组均与终端管路连接；液位开关包括位于不同高低水平面的至少两个液位开关；空气保压系统包括进气调节阀、排气调节阀和压力传感器；终端管路包括连接在管路上的流量计、电动球阀、单向阀、手动球阀和终端球阀。本申请通过空气保压系统保持水罐的出口压力，使得冲刷水的供水压力不受消耗量变化的影响，有效防止供水压力波动。
【IPC分类】E21D9-093
【公开号】CN104847369
【申请号】CN201510304929
【发明人】刘飞香, 程永亮, 唐崇茂, 文中保, 秦邦江, 刘学, 梁兴生
【申请人】中国铁建重工集团有限公司
【公开日】2015年8月19日
【申请日】2015年6月4日