一种智能化水密封冲洗系统及冲洗方法
技术领域
本发明涉及盾构泥浆泵水密封冲洗技术领域，特别是指一种智能化水密封冲洗系统及冲洗方法。
背景技术
在泥水盾构机中泥水环流系统主要由泥浆泵、阀体、管道、配套部件及控制系统等组成，主要向开挖面密封仓输送泥浆，并将切削后的渣土送至地面进行分离处理。泥浆泵是泥水环流系统的核心部件，不仅要保证泥水环流系统稳定性运行，还决定了泥水环流系统是否高效节能。泥浆泵根部都需要水密封，主要用于冷却泥浆泵泵头处盘根密封，同时使盘根密封吸水膨胀，密封泥浆泵泵头。传统的水密封冲洗系统主要由定量泵、流量调节阀、水流量指示器等组成，经现场施工反馈，该系统不仅调试难度大，且无法对水密封冲洗泵送流量及压力实现准确、稳定、智能化控制。
发明内容
针对上述背景技术中的不足，本发明提出一种智能化水密封冲洗系统及冲洗方法，解决了现有技术中水密封冲洗系统无法对水密封冲洗泵送流量及压力的准确、稳定、智能化控制以及在施工过程中调试难度大的问题。
本发明的技术方案是这样实现的：一种智能化水密封冲洗系统，包括水箱和增压泵，所述增压泵通过闭环控制冲洗管路与相应的泥浆泵相连接，所述闭环控制冲洗管路并联设置，且均与上位机相连接。
所述闭环控制冲洗管路包括主管路，主管路上设有水密封冲洗泵、前控制阀组、后控制阀组和流量计，前控制阀组位于水密封冲洗泵的进水端，流量计和后控制阀组依次设置在水密封冲洗泵的出水端。
所述前控制阀组包括沿出水方向依次设置的手动球阀Ⅰ和气动球阀，气动球阀与水密封冲洗泵之间设有第一压力表和压力传感器。
所述后控制阀组包括沿出水方向依次设置的手动球阀Ⅱ、截止阀、单向阀和手动球阀Ⅲ，所述手动球阀Ⅱ为备用旁通阀。
所述流量计位于手动球阀Ⅱ和水密封冲洗泵之间，水密封冲洗泵与流量计之间设有第二压力表。
所述气动球阀、第一压力表、压力传感器、水密封冲洗泵、第二压力表及流量计均与上位机相连接。
一种智能化水密封冲洗系统的冲洗方法，步骤如下：
S1：首先根据泥浆泵水密封冲洗需求的主管路内水的流量及压力，对上位机进行相应的参数设置，并作为标准参数值；
S2：在启动与主管路相连通的增压泵2之前，先打开设置在主管路上的手动球阀Ⅰ和手动球阀Ⅲ，关闭手动球阀Ⅱ，全开截止阀；
S3：启动增压泵，并远程控制打开气动球阀；
S4：上位机根据设置在主管路上的压力传感器和流量计所检测数据，调节水密封冲洗泵的工作状态，使主管路内水的流量及压力满足标准参数值，实现对泥浆泵水密封的稳定水冲洗。
步骤S4中上位机根据设置在主管路上的压力传感器和流量计所检测数据，调节水密封冲洗泵的工作状态的具体步骤如下：
S4.1当压力传感器和流量计所检测的数据大于等于标准参数值，则水密封冲洗泵不工作；
S4.2：当压力传感器和流量计所检测数据小于标准参数值，水密封冲洗泵变频启动，直至压力传感器和流量计所检测数据满足标准参数值；
S4.3：当主管路内的流量已超过相应的标准参数值，但主管路内的压力未满足标准参数值时，手动调节截止阀，调节主管路内的压力大小，当主管路内的压力稳定后，停止调节截止阀；
S4.4：重复步骤S4.1~S4.3完成通过上位机控制水密封冲洗泵工作状态，进而实现智能化闭环控制的目的。
本发明是一种智能化水密封冲洗系统，该系统根据压力传感器及流量计的检测反馈信号，通过上位机对水密封冲洗泵的工作状态进行控制，从而实现水密封冲洗泵流量和压力的稳定输出，达到智能化闭环控制的目的。通过使用上位机控制器、变量泵、流量计以及压力传感器等组件，组成闭环控制方式，结构设计巧妙，控制方法简单，降低生产成本且能达到水密封冲洗系统准确、稳定、智能化控制的目的，具有较高的实用性和推广价值。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明连接结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1所示，实施例1，一种智能化水密封冲洗系统，包括水箱1和增压泵2，增压泵连接在水箱上，为水密封冲洗系统提供水源，并维持一定压力和流量。所述增压泵2通过闭环控制冲洗管路与相应的泥浆泵相连接，所述闭环控制冲洗管路并联设置，且均与上位机14相连接。即闭环控制冲洗管路与泥浆泵一一对应，有几个泥浆泵就有几路相应的闭环控制冲洗管路，闭环控制冲洗管路并联设置，互相之间独立工作。
进一步，所述闭环控制冲洗管路包括主管路15，主管路连接在增压泵与泥浆泵之间，作为泥浆泵水密封冲洗的主要管路。主管路15上设有水密封冲洗泵7、前控制阀组、后控制阀组和流量计9，水密封冲洗泵7采用变频泵，且与上位机相连接，通过上位机调节其工作状态。前控制阀组位于水密封冲洗泵7的进水端，流量计9和后控制阀组依次设置在水密封冲洗泵7的出水端。前控制阀组和后控制阀组控制主管路的通断，并为系统维修提供方便。流量计9与上位机14相连接，用于监测水密封冲洗泵出水端主管路内的水流量，并将数据传输给上位机，实现实时监测。
进一步，所述前控制阀组包括沿出水方向依次设置的手动球阀Ⅰ3和气动球阀4，气动球阀4与上位机相连接，该系统的通断状态通过气动球阀4来实现远程控制。手动球阀Ⅰ3用于手动控制该系统的通断并为系统维修提供方便，在使用过程中处于常开状态。气动球阀4与水密封冲洗泵7之间设有第一压力表5和压力传感器6。第一压力表5和压力传感器6均与上位机相连接，用于检测水密封冲洗泵7入口水压力，并将数据传递给上位机。所述后控制阀组包括沿出水方向依次设置的手动球阀Ⅱ10、截止阀11、单向阀12和手动球阀Ⅲ13，所述手动球阀Ⅱ10为备用旁通阀，工作过程中处于常闭状态。单向阀12是为了防止密封水倒流，损坏水密封冲洗系统。在现场施工调试中，根据泥浆泵的需求，手动调节截止阀11，可实现对水流量及压力的控制。
进一步，所述流量计9位于手动球阀Ⅱ10和水密封冲洗泵7之间，水密封冲洗泵7与流量计9之间设有第二压力表8。第二压力表8也上位机14相连接，用于检测水密封冲洗泵7出口压力，分别实现本地压力和上位机压力监测和显示功能。
实施例2，一种如实施例1所述的智能化水密封冲洗系统的冲洗方法，步骤如下：
S1：首先根据泥浆泵水密封冲洗需要的主管路15内水的流量及压力，对上位机进行相应的参数设置（设定相应的流量值和压力值），并作为标准参数值；
S2：在启动与主管路15相连通的增压泵2之前，先打开设置在主管路15上的手动球阀Ⅰ3和手动球阀Ⅲ13，关闭手动球阀Ⅱ10，全开截止阀11；
S3：启动增压泵2，并远程控制打开气动球阀4；
S4：上位机根据设置在主管路15上的压力传感器6和流量计9所检测数据，调节水密封冲洗泵7的工作状态，使主管路15内水的流量及压力满足标准参数值，实现对泥浆泵水密封的稳定水冲洗。具体步骤如下：
S4.1当压力传感器6和流量计9所检测的数据大于等于标准参数值，则水密封冲洗泵7不工作；
S4.2：当压力传感器6和流量计9所检测数据小于标准参数值，水密封冲洗泵7变频启动，直至压力传感器6和流量计9所检测数据满足标准参数值；
S4.3：当主管路15内的流量已超过相应的标准参数值，但主管路15内的压力未满足标准参数值时，手动调节截止阀11，调节主管路15内的压力大小，当主管路15内的压力稳定后，停止调节截止阀11；
S4.4：重复步骤S4.1~S4.3完成通过上位机控制水密封冲洗泵7工作状态，进而实现智能化闭环控制的目的。
其他结构与实施例1相同。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，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。
