qp——泵的额定流量(L/min)
              Vg——泵的排量( mL/r) , Vg=71 mL/r
              n——电机转速(r/min),n =1 500 r/min
              ηm——泵的机械效率, ηm=0.9
              ηv——泵的容积效率, ηv=0.9
             △p——系统压力差( MPa) ,  p =22 MPa

△

      根据计算, 

 

选取 ABB 

 

公司的 Y2- 250M- 4- B35 型电机, 

 

其功率为 55 kW, 满足系统要求。

2.4 油箱设计
      油箱采用开式油箱, 箱内液面与大气相通, 在油箱顶部设置空气滤清器, 并兼作注油口

 

用。油箱有效容积一般为泵每分钟流量的 3～7 倍, 泵的每分钟的流量为
      

 

油箱有效容积应为 95.8×7=670.6 L, 

 

按有效容积为 80% 

 

计算油箱的总容积为 840 L。可

 

初步定油箱三边的尺寸为 1000 mm×1000 mm×850 mm。
2.5 辅助元件计算选型
      过滤器是液压系统中的重要元件。它可以消除液压油中的污染物, 保持油液清洁度, 确
保系统元件工作的可靠性。根据其要求, 

 

系统压力管路过滤器选用温州黎明公司的 ZU- 

H250×10DFP。
      

 

根据油箱的有效容积为 670.6 L 

 

和系统最大流量 95 L/min, 选用黎明公司的滤清器 

EF7- 100

 

。其加油流量为 110 L/min, 

 

空气流量为 1 055 L/min

 

。按照吸油管路流速 v   

为 0.5～

1.5 m/s, 确定吸油管路内径:

      

 

取标准软管通径内径 Ф50 mm,可满足要求。

      

 

按照液压油管路流速 v

 

为 4～7 m/s, 确定液压油管路内径:

      

 

取标准软管通径 Ф19 mm, 可满足要求。

3 泵站及试验台三维设计及实物图
      为了提高系统设计的准确性, 以及试验台系统各部件整体组装的结构紧凑性和密封性, 

 

采用了三维参数化设计软件 Pro/E 建立的三维实体,能够完全再现各个实物零件的真实特
征, 从而方便、直观地进行实体虚拟装配和运动分析。通过观察装配体的各个部位, 检查设
计的正确性、合理性和准确性, 使各种问题在设计阶段就被发现解决, 提高了设计效率[5]。

 

图 2 

 

为采用 Pro/E 

 

设计的系统泵站及试验台三维布置图。图 3 为所要测试的推进系统集成

阀块图, 图 4 为推进系统集成阀块试验台。

4 调试结果及现场推进
      通过在试验台上调试发现, 集成阀块和各个元件之间的密封性能好, 回路也畅通, 可长

 

时间在系统工作压力 22 MPa 下工作, 并可承受最大峰值压力 35 MPa, 满足系统密封性能
要求。调节比例阀的放大板电流, 比例调速阀和比例溢流阀可在标定范围内 0～100%无级
调速, 也能满足系统工作要求。同时插装阀的通断功能、溢流阀的过载卸荷能力以及换向阀
的压力冲击均符合设计要求。
      把所设计的推进系统集成阀块安装在盾构机上, 

 

在现场施工中进行实际推进。图 5 为

 

盾构机 4 个分区的推进压力曲线图, 从图中可以看出, 4 个分区的推进压力趋势都比较平
稳, 

 

其中 A 

 

组和 C 组压力相接近, B 组压力最小, D 组压力最大, 

 

这主要是因为盾构机 4 个

分组的布置以及上下土层土压力和水压力的不同导致的。