盾构系统及其外循环水的冷却装置.pdf

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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)实用新型专利 (10)授权公告号 (45)授权公告日 (21)申请号 201921168487.9 (22)申请日 2019.07.23 (73)专利权人 中铁建华南建设有限公司 地址 511458 广东省广州市南沙区丰泽东 路106号 （自编1号楼） X1301-G352 （仅 限办公用途）（JM） (72)发明人 蒋先和李兵龚安波许丹 孙俊鲁德利 (74)专利代理机构 广州华进联合专利商标代理 有限公司 44224 代理人 张亚菲 (51)Int.Cl. E21D 9/06(2006.01) (ESM)同样的发明创造已同日申请发明专利 (54)。

2、实用新型名称 盾构系统及其外循环水的冷却装置 (57)摘要 本实用新型公开了一种盾构系统及其外循 环水的冷却装置， 盾构系统的外循环水的冷却装 置包括： 循环水池； 外循环水管路， 所述外循环水 管路用于将外循环水导入所述循环水池内； 第一 温度检测元件， 所述第一温度检测元件用于对循 环水池内的水温进行检测； 及二次循环管路， 所 述二次循环管路用于对循环水池内的水进行二 次循环冷却。 外循环水的冷却装置的冷却效率较 高， 能够及时的将热量置换到空气中去； 如此， 采 用所述外循环水的冷却装置的盾构系统的冷却 效率高， 能够时刻保持正常工作状态。 权利要求书1页 说明书6页 附图1页 CN 。

3、210768771 U 2020.06.16 CN 210768771 U 1.一种盾构系统的外循环水的冷却装置， 其特征在于， 包括： 循环水池； 外循环水管路， 所述外循环水管路用于将外循环水导入所述循环水池内； 第一温度检测元件， 所述第一温度检测元件用于对循环水池内的水温进行检测； 及 二次循环管路， 所述二次循环管路用于对循环水池内的水进行二次循环冷却。 2.根据权利要求1所述的盾构系统的外循环水的冷却装置， 其特征在于， 所述外循环水 管路包括外循环主管道及外循环副管道， 所述二次循环管路包括二次循环主管道及所述外 循环副管道， 所述外循环副管道设置于所述外循环主管道与所述二次循环。

4、主管道之间， 通 过所述外循环副管道连通所述外循环主管道与所述二次循环主管道， 且所述外循环副管道 设有出液口， 所述外循环主管道的直径及所述二次循环主管道的直径均大于所述外循环副 管道的直径。 3.根据权利要求2所述的盾构系统的外循环水的冷却装置， 其特征在于， 还包括第一开 关阀， 所述第一开关阀用于控制所述二次循环主管道的导通与截止。 4.根据权利要求2所述的盾构系统的外循环水的冷却装置， 其特征在于， 还包括第一单 向阀， 所述第一单向阀设置于所述外循环主管道内， 所述第一单向阀用于限制水从所述外 循环副管道流入所述外循环主管道内。 5.根据权利要求2所述的盾构系统的外循环水的冷却装置。

5、， 其特征在于， 所述外循环副 管道设置为螺旋形或直线形。 6.根据权利要求1至5任一项所述的盾构系统的外循环水的冷却装置， 其特征在于， 还 包括第一水压检测元件和第一泵体， 所述第一水压检测元件用于对所述外循环水管路内的 水压进行检测， 所述第一泵体用于将循环水池内的水导入所述二次循环管路内并使所述二 次循环管路内的水压大于或等于所述外循环水管路内的水压。 7.根据权利要求6所述的盾构系统的外循环水的冷却装置， 其特征在于， 还包括第二水 压检测元件， 所述第二水压检测元件用于对所述二次循环管路内的水压进行检测。 8.根据权利要求7所述的盾构系统的外循环水的冷却装置， 其特征在于， 还包括。

6、卸压元 件， 所述卸压元件用于降低所述二次循环管路内的水压。 9.根据权利要求1至5任一项所述的盾构系统的外循环水的冷却装置， 其特征在于， 还 包括反冲洗管路， 所述反冲洗管路与所述外循环水管路及所述二次循环管路均连通。 10.一种盾构系统， 其特征在于， 包括如权利要求1至9任一项所述的外循环水的冷却装 置。 权利要求书 1/1 页 2 CN 210768771 U 2 盾构系统及其外循环水的冷却装置 技术领域 0001 本实用新型涉及循环水冷却技术领域， 具体涉及一种盾构系统及其外循环水的冷 却装置。 背景技术 0002 城市轨道交通的施工过程中， 为了确保盾构系统能够保持正常工作状态，。

7、 需要利 用冷却系统使得盾构系统时刻保持在预设的理想温度。 尤其针对南方高热天气， 盾构系统 的冷却效果的好坏是盾构系统能否保持正常工作的关键。 盾构系统的冷却机构主要包括内 循环冷却装置和外循环冷却装置。 通过内循环冷却装置将盾构机运转时产生的热量交换至 内循环水上； 再利用热交换器将热量置换到外循环冷却装置的外循环水上； 最后将外循环 水的热量置换到空气中并排出。 传统的外循环水冷却装置的冷却效率较低， 无法及时的将 热量置换到空气中去。 实用新型内容 0003 基于此， 提出了一种盾构系统及其外循环水的冷却装置， 外循环水的冷却装置的 冷却效率较高， 能够及时的将热量置换到空气中去； 如。

8、此， 采用所述外循环水的冷却装置的 盾构系统的冷却效率高， 能够时刻保持正常工作状态。 0004 其技术方案如下： 0005 一方面， 提供了一种盾构系统的外循环水的冷却装置， 包括： 循环水池； 外循环水 管路， 所述外循环水管路用于将外循环水导入所述循环水池内； 第一温度检测元件， 所述第 一温度检测元件用于对循环水池内的水温进行检测； 及二次循环管路， 所述二次循环管路 用于对循环水池内的水进行二次循环冷却。 0006 上述盾构系统的外循环水冷却装置， 使用时， 内循环水将热量置换到外循环水后， 通过外循环水管道将外循环水导入到循环水池内， 从而使得外循环水能够将热量置换给空 气， 从而。

9、完成外循环水的冷却降温； 随着外循环水持续的进入循环水池内， 循环水池内的水 温会上升， 利用第一温度检测元件对循环水池内的水温进行实时检测， 保证能够对循环水 池内的水温做到动态监控， 避免循环水池内的水温过高而影响外循环水的冷却效果； 当检 测到循环水池内的水温过高， 利用二次循环管路对循环水池内的水进行二次循环冷却， 从 而对循环水池内的水进行降温处理， 保证循环水池内的水温时刻处于正常范围内而不会对 外循环水的冷却造成影响， 保证外循环水能够高效的得到冷却。 0007 下面进一步对技术方案进行说明： 0008 在其中一个实施例中， 所述外循环水管路包括外循环主管道及外循环副管道， 所 。

10、述二次循环管路包括二次循环主管道及所述外循环副管道， 所述外循环副管道设置于所述 外循环主管道与所述二次循环主管道之间， 通过所述外循环副管道连通所述外循环主管道 与所述二次循环主管道， 且所述外循环副管道设有出液口， 所述外循环主管道的直径及所 述二次循环主管道的直径均大于所述外循环副管道的直径。 说明书 1/6 页 3 CN 210768771 U 3 0009 在其中一个实施例中， 盾构系统的外循环水的冷却装置还包括第一开关阀， 所述 第一开关阀用于控制所述二次循环主管道的导通与截止。 0010 在其中一个实施例中， 盾构系统的外循环水的冷却装置还包括第一单向阀， 所述 第一单向阀设置于。

11、所述外循环主管道内， 所述第一单向阀用于限制水从所述外循环副管道 流入所述外循环主管道内。 0011 在其中一个实施例中， 所述外循环副管道设置为螺旋形或直线形。 0012 在其中一个实施例中， 盾构系统的外循环水的冷却装置还包括第一水压检测元件 和第一泵体， 所述第一水压检测元件用于对所述外循环水管路内的水压进行检测， 所述第 一泵体用于将循环水池内的水导入所述二次循环管路内并使所述二次循环管路内的水压 大于或等于所述外循环水管路内的水压。 0013 在其中一个实施例中， 盾构系统的外循环水的冷却装置还包括第二水压检测元 件， 所述第二水压检测元件用于对所述二次循环管路内的水压进行检测。 0。

12、014 在其中一个实施例中， 盾构系统的外循环水的冷却装置还包括卸压元件， 所述卸 压元件用于降低所述二次循环管路内的水压。 0015 在其中一个实施例中， 盾构系统的外循环水的冷却装置还包括反冲洗管路， 所述 反冲洗管路与所述外循环水管路及所述二次循环管路均连通。 0016 另一方面， 提供了一种盾构系统， 包括所述的外循环水的冷却装置。 0017 上述盾构系统， 使用时， 盾构机产生的热量置换给内循环水后， 内循环水将热量置 换到外循环水， 通过外循环水管道将外循环水导入到循环水池内， 从而使得外循环水能够 将热量置换给空气， 从而完成外循环水的冷却降温； 随着外循环水持续的进入循环水池内。

13、， 循环水池内的水温会上升， 利用第一温度检测元件对循环水池内的水温进行实时检测， 保 证能够对循环水池内的水温做到动态监控， 避免循环水池内的水温过高而影响外循环水的 冷却效果； 当检测到循环水池内的水温过高， 利用二次循环管路对循环水池内的水进行二 次循环冷却， 从而对循环水池内的水进行降温处理， 保证循环水池内的水温时刻处于正常 范围内而不会对外循环水的冷却造成影响， 保证外循环水能够高效的得到冷却， 从而能够 高效的将盾构机产生的热量排出， 使得盾构系统能够时刻保持正常工作状态。 附图说明 0018 图1为一个实施例的盾构系统的外循环水的冷却装置的结构示意图。 0019 附图标记说明：。

14、 0020 100、 循环水池， 200、 外循环水管路， 210、 外循环主管道， 300、 二次循环管路， 310、 二次循环主管道， 400、 第一温度检测元件， 500、 外循环副管道， 510、 出液口。 具体实施方式 0021 为使本实用新型的目的、 技术方案及优点更加清楚明白， 以下结合附图及具体实 施方式， 对本实用新型进行进一步的详细说明。 应当理解的是， 此处所描述的具体实施方式 仅用以解释本实用新型， 并不限定本实用新型的保护范围。 0022 需要说明的是， 当元件被称为 “设置于” 、“固设于” 另一个元件， 它可以直接在另一 个元件上或者也可以存在居中的元件。 当元件。

15、被称为 “固设于” 另一个元件， 或与另一个元 说明书 2/6 页 4 CN 210768771 U 4 件 “固定连接” ， 它们之间可以是可拆卸固定方式也可以是不可拆卸的固定方式。 当一个元 件被认为是 “连接” 、“转动连接” 另一个元件， 它可以是直接连接到另一个元件或者可能同 时存在居中元件。 本文所使用的术语 “垂直的” 、“水平的” 、“左” 、“右” 、“上” 、“下” 以及类似 的表述只是为了说明的目的， 并不表示是唯一的实施方式。 0023 除非另有定义， 本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领 域的技术人员通常理解的含义相同。 本文中在本实用新型的说明书。

16、中所使用的术语只是为 了描述具体的实施方式的目的， 不是旨在于约束本实用新型。 本文所使用的术语 “及/或” 包 括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。 0024 本实用新型中所述 “第一” 、“第二” 、“第三” 等类似用语不代表具体的数量及顺序， 仅仅是用于名称的区分。 0025 在一个实施例中， 提供了一种盾构系统的外循环水冷却装置， 包括： 循环水池100； 外循环水管路200， 外循环水管路200用于将外循环水导入循环水池100内； 第一温度检测元 件400， 第一温度检测元件400用于对循环水池100内的水温进行检测； 及二次循环管路300， 二次循环管路300用于对循环。

17、水池100内的水进行二次循环冷却。 0026 上述实施例的盾构系统的外循环水冷却装置， 使用时， 内循环水将热量置换到外 循环水后， 通过外循环水管道将外循环水导入到循环水池100内， 从而使得外循环水能够将 热量置换给空气， 从而完成外循环水的冷却降温； 随着外循环水持续的进入循环水池100 内， 循环水池100内的水温会上升， 利用第一温度检测元件400对循环水池100内的水温进行 实时检测， 保证能够对循环水池100内的水温做到动态监控， 避免循环水池100内的水温过 高而影响外循环水的冷却效果； 当检测到循环水池100内的水温过高， 利用二次循环管路 300对循环水池100内的水进行二。

18、次循环冷却， 从而对循环水池100内的水进行降温处理， 保 证循环水池100内的水温时刻处于正常范围内而不会对外循环水的冷却造成影响， 保证外 循环水能够高效的得到冷却。 0027 第一温度检测元件400可以是设置于循环水池100内壁的温度传感器， 或者是插入 循环水池100内的测温探头， 只需能够对循环水池100内的水温进行检测即可。 0028 在一个实施例中， 外循环水管路200包括外循环主管道210及外循环副管道500， 二 次循环管路300包括二次循环主管道310及外循环副管道500， 外循环副管道500设置于外循 环主管道210与二次循环主管道310之间， 通过外循环副管道500连通。

19、外循环主管道210与二 次循环主管道310， 且外循环副管道500设有出液口510， 外循环主管道210的直径及二次循 环主管道310的直径均大于外循环副管道500的直径。 如此， 外循环水进入外循环副管道500 内后流速加快， 再通过外循环副管道500的侧壁上的出液口510将外循环水喷出而进入循环 池内， 使得外循环水喷出的距离变远， 延长了外循环水与空气接触的时间， 更有利于外循环 水与空气进行热交换， 提高了外循环水的冷却效率； 将循环水池100内的水依次通过二次循 环主管道310和外循环副管道500， 由于二次循环主管道310的直径大于外循环副管道500的 直径， 使得循环水池100内。

20、的水进入外循环副管道500内后流速加快， 从而使得循环水池100 内的水能够更快、 更好的与外界进行热交换， 提高了循环水池100内的水的冷却效率； 同时， 外循环水管路200与二次循环管路300共用外循环副管道500， 也便于盾构系统的外循环水 冷却装置的管道布置， 使得盾构系统的外循环水冷却装置结构紧凑， 节省空间。 沿外循环主 管道210的长度方向或二次循环主管道310的长度方向， 可以设置至少两个外循环副管道 说明书 3/6 页 5 CN 210768771 U 5 500， 通过至少两个外循环副管道500将外循环主管道210和二次循环主管道310连通， 从而 增加了水与空气的接触面积。

21、， 增强了冷却效果。 0029 需要进行说明的是， 出液口510的形状可以设置为规则的圆形、 多边形等形状， 也 可以设置为不规则的折线形等形状； 优选为不规则的形状， 如此， 能够破坏外循环水喷出时 的状态， 使得外循环水更多的与空气接触而进行热量交换。 0030 进一步地， 盾构系统的外循环水的冷却装置还包括第一开关阀(未示出)， 第一开 关阀用于控制二次循环主管道310的导通与截止。 如此， 循环水池100内的水温小于第一预 设温度时， 第一开关阀使得二次循环主管道310截止， 避免外循环水经过二次循环主管道 310而直接进入循环水池100内， 保证外循环水的冷却效果； 当循环水池100。

22、内的水温大于第 一预设温度而需要对循环水池100内的水进行二次循环冷却时， 第一开关阀使得二次循环 主管道310导通， 即可使得循环水池100内的水顺畅的进入二次循环主管道310内而进行二 次循环冷却。 第一开关阀可以设置为气压阀、 液压阀或其他能够控制二次循环主管道310的 导通与截止的元件。 0031 在一个实施例中， 盾构系统的外循环水的冷却装置还包括第一单向阀(未示出)， 第一单向阀设置于外循环主管道210内， 第一单向阀用于限制水从外循环副管道500流入外 循环主管道210内。 如此， 利用第一单向阀限制水的流通方向， 即第一单向阀允许外循环水 从外循环主管道210流入到外循环副管道。

23、500内， 而限制水从外循环副管道500流入外循环 主管道210内， 能够限制水的倒灌， 保证外循环水能够顺畅的排出而进行冷却。 第一单向阀 可以是弹簧式或重力式， 只需满足能够对液体的流向进行选择即可。 第一单向阀可以靠近 外循环主管道210的出液端设置， 阻隔效果好。 0032 在一个实施例中， 盾构系统的外循环水的冷却装置还包括第一水压检测元件(未 示出)和第一泵体(未示出)， 第一水压检测元件用于对外循环水管路200内的水压进行检 测， 第一泵体用于将循环水池100内的水导入二次循环管路300内并使二次循环管路300内 的水压大于或等于外循环水管路200内的水压。 如此， 若检测到循环。

24、水池100内的水温高于 第一预设温度， 先利用第一水压检测元件对外循环水管路200的水压进行检测， 再打开二次 循环管路300的第一泵体而将循环水池100内的水导入二次循环管路300内， 使得二次循环 管路300内的水压上升至大于或等于外循环水管路200内的水压， 从而使得循环水池100内 的水能够顺畅的进入二次循环管路300内而进行二次循环冷却。 第一水压检测元件可以是 设置于外循环水管路200内壁的压力传感器， 也可以是伸入外循环水管路200内的测压探 头， 只需满足能够对外循环水管路200内的水压进行检测即可。 第一泵体可以是液压泵、 离 心泵或其他能够抽取液体的泵体。 0033 进一步。

25、地， 盾构系统的外循环水的冷却装置还包括第二水压检测元件(未示出)， 第二水压检测元件用于对二次循环管路300内的水压进行检测。 如此， 利用第一水压检测元 件对外循环水管路200的水压进行检测， 利用第二水压检测元件对二次循环管路300内的水 压进行检测， 能够动态调节外循环水管路200内的水压与二次循环管路300内的水压的差 值， 使外循环水管路200内的水压与二次循环管路300内的水压的差值处于预设压差范围 内， 避免因二次循环管路300内的水压过度的大于外循环水管路200内的水压而出现外循环 水倒灌的问题， 保证外循环水能够顺畅的排出而进行冷却。 第二水压检测元件可以是设置 于二次循环。

26、管路300内壁的压力传感器， 也可以是伸入二次循环管路300内的测压探头， 只 说明书 4/6 页 6 CN 210768771 U 6 需满足能够对二次循环管路300内的水压进行检测即可。 0034 在一个实施例中， 盾构系统的外循环水的冷却装置还包括卸压元件(未示出)， 卸 压元件用于降低二次循环管路300内的水压。 利用二次循环管路300对循环水池100内的水 进行二次循环冷却的过程中， 循环水池100内的水温下降， 当检测到循环水池100内的水温 与第一预设温度的温差在允许范围内时， 即可调整二次循环管路300内的水压而使得二次 循环管路300内的水压缓慢下降， 避免因二次循环管路30。

27、0内的水压持续大于外循环水管路 200内的水压而影响外循环水管路200将外循环水导入循环水池100内以对外循环水进行冷 却， 对二次循环管路300内的水压的降低可以持续到直至循环水池100内的水温等于或小于 第一预设温度， 从而可以停止第一泵体将循环水池100内的水送入二次循环管路300； 具体 地， 调整二次循环管路300内的水压而使得二次循环管路300内的水压缓慢下降， 避免由二 次循环主管道310内进入外循环副管道500的水的水压持续大于或过度大于由外循环主管 道210内进入外循环副管道500的外循环水的水压， 防止出现外循环水倒灌的问题， 保证外 循环水能够持续得到冷却， 也能使得外循。

28、环水管路200内的水压与二次循环管路300内的水 压的差值逐渐变小， 逐步提升外循环水进入外循环副管道500的流量， 保证外循环水的冷却 效率。 卸压元件可以为卸压阀或其他能够对水压进行卸载的元件， 卸压阀可以靠近二次循 环管路300的进液端设置。 0035 在一个实施例中， 外循环副管道500设置为螺旋形或直线形。 外循环副管道500设 置为直线形时， 便于加工， 生产成本低； 外循环副管道500设置为螺旋形时， 出液口510沿螺 旋形的轨迹方向分布， 能够进一步增大水与空气的接触面积， 延长水与空气的接触时间， 对 外循环水的冷却效果好， 二次循环冷却的效果也好。 0036 在上述任一实施。

29、例的基础上， 盾构系统的外循环水的冷却装置还包括反冲洗管路 (未示出)， 反冲洗管路与外循环水管路200及二次循环管路300均连通。 如此， 利用反冲洗管 路将冲洗水供入外循环水管路200和二次循环管路300中以对其进行冲洗， 避免使用时间过 长后造成堵塞。 0037 在一个实施例中， 还提供了一种盾构系统， 包括上述任一实施例的外循环水的冷 却装置。 0038 上述实施例的盾构系统， 使用时， 盾构机产生的热量置换给内循环水后， 内循环水 将热量置换到外循环水， 通过外循环水管道将外循环水导入到循环水池100内， 从而使得外 循环水能够将热量置换给空气， 从而完成外循环水的冷却降温； 随着外。

30、循环水持续的进入 循环水池100内， 循环水池100内的水温会上升， 利用第一温度检测元件400对循环水池100 内的水温进行实时检测， 保证能够对循环水池100内的水温做到动态监控， 避免循环水池 100内的水温过高而影响外循环水的冷却效果； 当检测到循环水池100内的水温过高， 利用 二次循环管路300对循环水池100内的水进行二次循环冷却， 从而对循环水池100内的水进 行降温处理， 保证循环水池100内的水温时刻处于正常范围内而不会对外循环水的冷却造 成影响， 保证外循环水能够高效的得到冷却， 从而能够高效的将盾构机产生的热量排出， 使 得盾构系统能够时刻保持正常工作状态。 0039 。

31、以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合， 为使描述简洁， 未对上述实施例 中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述， 然而， 只要这些技术特征的组合不存在矛 盾， 都应当认为是本说明书记载的范围。 说明书 5/6 页 7 CN 210768771 U 7 0040 以上实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式， 其描述较为具体和详细， 但并 不能因此而理解为对实用新型专利范围的约束。 应当指出的是， 对于本领域的普通技术人 员来说， 在不脱离本实用新型构思的前提下， 还可以做出若干变形和改进， 这些都属于本实 用新型的保护范围。 因此， 本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。 说明书 6/6 页 8 CN 210768771 U 8 图1 说明书附图 1/1 页 9 CN 210768771 U 9 。