盾构机的液压系统工作原理
盾构机工况复杂，地质条件差异很大。刀盘是盾构挖掘土层的关键部件，盾构刀盘驱动具有功率大、转矩变化大和转速范围广等特点。
泵控马达调速回路具有很高的效率和速度刚度，采用多个大流量变量泵并联驱动多个高速小转矩液压马达，再通过减速机和齿轮传动机构驱动刀盘是目前较为先进的控制方式。其特点是系统组成简单、安全可靠，负载变化对刀盘转速影响小。采用HD型液控比例变量泵，通过1个控制模块进行集中控制，可实现整个系统的比例控制、恒功率控制和不同工作模式下的安全压力控制。通过这个控制模块可实现多泵、多马达的同时调节，实现安全压力的同时设定，因此系统结构简化，可靠性高。
图16所示液压系统是应用在某地铁隧道施工的盾构刀盘驱动液压系统。
整个液压系统由3个回路组成，包括主驱动回路、补油回路和液压控制回路。主驱动回路是闭式回路，由两台比例变量泵(HD型，最大排量750mL/r)驱动8台变量马达(两点液控型，最大排量500mL/r，高速挡排量300mL/r)。液压控制模块9供應控制油，实现主驱动泵排量的比例控制和恒功率控制以及液压马达排量的控制。调速阀10和减压阀11调节进入马达的控制油流量和压力，换向阀12实现马达排量的两挡控制。蓄能器4用于减少补油油路的压力脉动，溢流阀5设定补油及主驱动泵的换油压力。
液压控制模块9有3个性能：①通过比例溢流阀调节主驱动泵的排量；②通过顺序阀和溢流阀设定系统的最大工作压力；③通过功率限制阀实现系统中两个变量泵的恒功率控制，即在反馈系统压力作用下，调节主驱动泵的排量，使刀盘转速降低，同时还能降低系统压力，减小刀盘承受的转矩。模块选用Rexroth公司的LV06型功率限制阀，如图17所示。这个功率限制阀由1个直动溢流阀和阶梯阀心1组成，阶梯阀心两端分别是阀口开度控制弹簧2和组合调节弹簧3，调节弹簧抵抗作用在阶梯阀心上的液压力。控制口Pst与主驱动泵的先导控制油口相连接，高压口Phd通过梭阀与主回路相连接。如果系统压力超过功率限制阀的设定压力，阶梯阀心向右运动压缩调节弹簧，减小了阀口开度控制弹簧上的压力，阀口溢流，减小控制压力，使主驱动泵保持恒功率输出。
为使控制回路压力稳定，图16中先导液压泵8即控制油变量泵选用了恒压螺杆泵，回路中采用了调速阀和减压阀。