盾構機的液壓系統工作原理
盾構機工況復雜，地質條件差異很大。刀盤是盾構挖掘土層的關鍵部件，盾構刀盤驅動具有功率大、轉矩變化大和轉速范圍廣等特點。
泵控馬達調速回路具有很高的效率和速度剛度，采用多個大流量變量泵并聯驅動多個高速小轉矩液壓馬達，再通過減速機和齒輪傳動機構驅動刀盤是目前較為先進的控制方式。其特點是系統組成簡單、安全可靠，負載變化對刀盤轉速影響小。采用HD型液控比例變量泵，通過1個控制模塊進行集中控制，可實現整個系統的比例控制、恒功率控制和不同工作模式下的安全壓力控制。通過這個控制模塊可實現多泵、多馬達的同時調節，實現安全壓力的同時設定，因此系統結構簡化，可靠性高。
圖16所示液壓系統是應用在某地鐵隧道施工的盾構刀盤驅動液壓系統。
整個液壓系統由3個回路組成，包括主驅動回路、補油回路和液壓控制回路。主驅動回路是閉式回路，由兩臺比例變量泵(HD型，最大排量750mL/r)驅動8臺變量馬達(兩點液控型，最大排量500mL/r，高速擋排量300mL/r)。液壓控制模塊9提供控制油，實現主驅動泵排量的比例控制和恒功率控制以及液壓馬達排量的控制。調速閥10和減壓閥11調節進入馬達的控制油流量和壓力，換向閥12實現馬達排量的兩擋控制。蓄能器4用于減少補油油路的壓力脈動，溢流閥5設定補油及主驅動泵的換油壓力。
液壓控制模塊9有3個功能：①通過比例溢流閥調節主驅動泵的排量；②通過順序閥和溢流閥設定系統的最大工作壓力；③通過功率限制閥實現系統中兩個變量泵的恒功率控制，即在反饋系統壓力作用下，調節主驅動泵的排量，使刀盤轉速降低，同時還能降低系統壓力，減小刀盤承受的轉矩。模塊選用Rexroth公司的LV06型功率限制閥，如圖17所示。這個功率限制閥由1個直動溢流閥和階梯閥心1組成，階梯閥心兩端分別是閥口開度控制彈簧2和組合調節彈簧3，調節彈簧抵抗作用在階梯閥心上的液壓力。控制口Pst與主驅動泵的先導控制油口相連接，高壓口Phd通過梭閥與主回路相連接。如果系統壓力超過功率限制閥的設定壓力，階梯閥心向右運動壓縮調節彈簧，減小了閥口開度控制彈簧上的壓力，閥口溢流，減小控制壓力，使主驅動泵保持恒功率輸出。
為使控制回路壓力穩定，圖16中先導液壓泵8即控制油變量泵選用了恒壓螺桿泵，回路中采用了調速閥和減壓閥。