一種頂管機用集成插裝式多路閥的製作方法

2023-09-19 23:42:52 4

1.本發明屬於流體傳動控制領域，涉及一種頂管機用集成插裝式多路閥。


背景技術：

2.頂管機目前大多採用板式集成閥與液壓管路連接，其接頭，軟管使用較多，對液壓管路的沿程損失和局部損失都比較大，且液壓出現故障時不易維修，管路堆積較為嚴重，佔用空間較大，衝擊、振動、噪聲較大；
3.頂管機工作時很大一部分時間屬於中長距離液壓傳輸，目前採用的國產電比例控制方向,換向閥存在電流控制過於敏感，在使用過程中由於穩態(瞬態)液動力以及電磁鐵的磁滯效應，電流大小與閥芯開度難以成線性比例，以使得電比例控制閥控制傳輸存在滯環較大的缺點，這在頂管機頂進較長距離時存在明顯的問題，信號傳輸延時，閥芯開度難以精確控制，從而導致輸出流量難以保持線性穩定，用戶操作感差；
4.頂管機目前幾乎所有操作都通過操作臺控制，面板控制按鈕多，監控畫面較多，機手操作時需要經常盯著操作屏幕和操作面板，稍有不注意可以就會導致頂偏或者悶頂，因此客戶緊需一種可以操作簡便，控制精度高的液壓系統來解放人力。
5.在此基礎上，新研發一種集成式多路閥，集機頭旋轉，主頂推進，糾偏伸縮以及泥漿啟閉於一體，其通流能力大，閥芯動作靈敏，位置控制精確，抗堵塞能力強，密封性較好，洩露損失小，功能齊全，減少液壓管路的使用量以及接頭的使用，極大地簡化了液壓系統，更有利於標準化和問題的檢修。


技術實現要素：

6.為了克服上述問題，本發明提供一種頂管機用集成插裝式多路閥，其分六聯，第一聯做整個閥塊的安全以及先導信號輸入控制閥，後五聯每一聯控制相應的執行機構；多路閥每一聯集成方向控制閥，流量控制閥，安全閥，壓力補償閥，單向閥等於一體,各聯之間採用並聯連接，同時各聯採用長螺栓連接，保證密封性，該多路閥可以實現機頭旋轉調速，主頂合流調速，中位卸荷遠程操控，先導溢流控制，保證該閥適用於中小型液壓驅動類型頂管機。
7.為實現上述目的，本發明採用如下技術方案：
8.一種頂管機用集成插裝式多路閥，由六聯閥ⅰ、ⅱ、ⅲ、ⅳ、
ⅴ
、ⅵ並聯構成，其中第ⅰ聯為安全控制閥、第ⅱ聯為機頭旋轉控制閥、第ⅲ聯為主頂進退控制閥、第ⅳ聯為加壓合流方向控制閥、第
ⅴ
聯為機頭主頂加壓合流閥、第ⅵ聯為糾偏/中繼控制閥。
9.進一步的，所述第ⅰ聯中，閥內置過濾器一連接ls油路，並與ls調速閥串聯，所述ls調速閥連接閥塊總回油路t通道；中位p1推拉泵卸荷閥連接旋轉泵高壓進油口p2，並與回油油路t通道；中位p2旋轉泵卸荷閥連接推拉泵高壓進油口p1，並與回油油路t通道；x油路減壓閥連接p2油路，並與閥內置過濾器二連接至x油路,ls溢流閥連接ls油路和t通道。
10.進一步的，所述第ⅱ聯、第ⅲ聯、第ⅵ聯中，單向閥一連接ls油路，並與閥前壓力補
償閥串聯；所述閥前壓力補償閥與旋轉泵p2油路連通；b口先導式插裝溢流閥與各聯相應b油路連接，a口先導式插裝溢流閥與與各聯相應a油路連接；所述閥前壓力補償閥與三位四通插裝式方向控制閥的進油口p口聯通，所述三位四通插裝式方向控制閥的第二插裝閥、第三插裝閥出油口分別與各聯相應a油路、b油路連接；
11.進一步的，所述第ⅱ聯中，還包括兩位三通方向控制閥一主油路分別與所述三位四通插裝式方向控制閥的第二插裝閥與第三插裝閥的出油口連接，所述兩位三通方向控制閥一的控制油路與所述三位四通插裝式方向控制閥的第三插裝閥的先導油路連接，單向閥二與兩位三通方向控制閥一連接。
12.進一步的，所述第ⅲ聯中，還包括兩位三通方向控制閥二右位主油路連接所述三位四通插裝式方向控制閥的第二插裝閥出油口a，左位主油路與集成插裝式多路閥t口連接，所述兩位三通方向控制閥二先導油路與所述三位四通插裝式方向控制閥的第二插裝閥、第三插裝閥連接；兩位三通方向控制閥三主油路與所述三位四通插裝式方向控制閥的第二插裝閥、第三插裝閥連接，其控制油路與所述三位四通插裝式方向控制閥的第三插裝閥的先導油路連接，單向閥四與兩位三通方向控制閥三連接。
13.進一步的，所述第ⅳ聯中，先導式比例減壓閥一與外控油口x連接，比例方向控制閥下位與所述先導式比例減壓閥一連接，所述比例方向控制閥上位與先導式比例減壓閥二連接，所述先導式比例減壓閥二與外洩油口y連接。
14.進一步的，所述第
ⅴ
聯中，變量信號控制器與三位四通插裝式方向控制閥連接，並與第ⅳ聯的先導式比例減壓閥一、先導式比例減壓閥二連接，閥前壓力補償閥三與三位四通插裝式方向控制閥三連接，單向閥五連通閥前壓力補償閥三和ls油路。
15.進一步的，所述a口先導式插裝溢流閥、b口先導式插裝溢流閥結構相同，具體結構為包括先導閥、第一阻尼孔、插裝閥、第二阻尼孔；第二阻尼孔與b油路連接，第一阻尼孔與插裝閥和第二阻尼孔連接，先導閥與第一阻尼孔連接。
16.進一步的，所述三位四通插裝式方向控制閥包括第一插裝閥、第二插裝閥、第三插裝閥、第四插裝閥和電控三位四通電磁換向閥；所述第一插裝閥、第二插裝閥、第三插裝閥、第四插裝閥依次串聯，電控三位四通電磁換向閥a口分別連接第一插裝閥、第三插裝閥，電控三位四通電磁換向閥b口分別連接第二插裝閥、第四插裝閥，其中三位四通插裝式方向控制閥的p口分別與第二插裝閥、第三插裝閥和電控三位四通電磁換向閥連通；
17.其中，所述第ⅱ聯、第ⅲ聯、第ⅵ聯中的三位四通插裝式方向控制閥在第二插裝閥、第三插裝閥出油口分別引出兩路油路至a口和b口連接油缸。
18.進一步的，所述插裝閥包括先導比例電磁鐵、推桿、閥體、插裝閥閥芯、先導閥芯、彈簧、插裝閥固定板、插裝閥主閥體、復位彈簧；
19.所述先導比例電磁鐵設置在所述閥體的最左端，所述推桿左端與先導比例電磁鐵連接，右端與先導閥芯連接；
20.所述先導閥芯安裝在整體式插裝閥芯內，其左右兩端設置有彈簧；
21.所述整體式插裝閥芯安裝在閥體內，其內側與先導閥芯接觸，其外側與閥體接觸；
22.所述插裝閥固定板左側與閥體固定連接，其中心設有圓孔，其右側固定復位彈簧；
23.所述插裝閥主閥體內側與整體式插裝閥芯接觸，其外側與閥體螺紋連接，其上開有過油孔a與油液密封區；
24.所述復位彈簧套設在整體式插裝閥芯右端，其左端固定在插裝閥固定板右側，其右端連接在插裝閥主閥體上。
25.本發明的多路閥具有降低頂管機的生產成本，優化液壓系統，減少系統發熱，提高傳動效率的特點，能夠更加有效地滿足客戶操作和使用要求；其大大簡化了液壓管路，液壓油從油泵出來直接進入多路閥p口，之後由液壓插裝多路閥直接進入執行機構，這樣大大提高了系統的穩定性，同時操作更加便捷，控制更加靈敏；同時插裝閥閉環自調節控制，有效解決現有電比例開環控制的控制精度不高的問題。
附圖說明
26.圖1是頂管機用集成插裝式多路閥的原理示意圖；
27.圖2是頂管機用集成插裝式多路閥的前三聯局部放大原理圖；
28.圖3是頂管機用集成插裝式多路閥的後三聯局部放大原理圖；
29.圖4是插裝閥簡要零部件剖面示意圖；
30.圖中：
31.1.1-閥內置過濾器一、1.2-ls調速閥、1.3-p1推拉泵卸荷閥、1.4-p2旋轉泵卸荷閥、1.5-x油路減壓閥、1.6-電比例溢流閥、1.7-閥內置過濾器二、1.8-ls溢流閥；
32.2.1-單向閥一、2.2-閥前壓力補償閥一、2.3-b1口先導式插裝溢流閥、2.4-a1口先導式插裝溢流閥、2.5-三位四通插裝式方向控制閥一、2.6-兩位三通方向控制閥一、2.7-單向閥二；
33.2.3.1-第一先導閥、2.3.2-第一阻尼孔、2.3.3-第一插裝閥、2.3.4-第二阻尼孔；
34.2.4.1-第二先導閥、2.4.2-第三阻尼孔、2.4.3-第二插裝閥、2.4.4-第四阻尼孔；
35.2.5.1-第一插裝閥、2.5.2-第二插裝閥、2.5.3-第三插裝閥、2.5.4-第四插裝閥、2.5.5-第一電控三位四通電磁換向閥；
36.3.1-單向閥三、3.2-閥前壓力補償閥二、3.3-b2口先導式插裝溢流閥、3.4-a2口先導式插裝溢流閥、3.5-三位四通插裝式方向控制閥二、3.6-兩位三通方向控制閥二、3.7-兩位三通方向控制閥三、3.8-單向閥四；
37.3.3.1-第三先導閥、3.3.2-第五阻尼孔、3.3.3-第三插裝閥、3.3.4-第六阻尼孔；
38.3.4.1-第四先導閥、3.4.2-第七阻尼孔、3.4.3-第四插裝閥、3.4.4-第八阻尼孔；
39.3.5.1-第五插裝閥、3.5.2-第六插裝閥、3.5.3-第七插裝閥、3.5.4-第八插裝閥、3.5.5-第二電控三位四通電磁換向閥；
40.4.1-先導式比例減壓閥一、4.2-比例方向控制閥、4.3-先導式比例減壓閥二；
41.5.1-變量信號控制器、5.2-三位四通插裝式方向控制閥三、5.3-閥前壓力補償閥三、5.4-單向閥五；
42.5.2.1-第九插裝閥、5.2.2-第十插裝閥、5.2.3-第十一插裝閥、5.2.4-第十二插裝閥、5.2.5-第三電控三位四通電磁換向閥；
43.6.1-單向閥六、6.2-閥前壓力補償閥四、6.3-b3口先導式插裝溢流閥、6.4-a3口先導式插裝溢流閥、6.5-三位四通插裝式溢流閥；
44.6.3.1-第五先導閥、6.3.2-第九阻尼孔、6.3.3-第五插裝閥、6.3.4-第十阻尼孔；
45.6.4.1-第六先導閥、6.4.2-第十一阻尼孔、6.4.3-第六插裝閥、6.4.4-第十二阻尼
孔；
46.6.5.1-第十三插裝閥、6.5.2-第十四插裝閥、6.5.3-第十五插裝閥、6.5.4-第十六插裝閥、6.5.5-第四電控三位四通電磁換向閥；
47.p1-推拉泵高壓進油口、p2-旋轉泵高壓進油口、x1-外控油口、y1-外洩油口、ls-負載反饋油路、a1-機頭旋轉馬達進油口、b1-機頭旋轉馬達回油口、a2-主頂進退進油口、b2-主頂進退回油口、a3-糾偏/中繼油缸進油口、b3-糾偏/中繼油缸回油口、t-整個閥塊的總回油油路；
48.7.1先導比例電磁鐵、7.2推桿、7.3閥體、7.4插裝閥閥芯、7.5先導閥芯、7.6彈簧、7.7插裝閥固定板、7.8插裝閥主閥體、7.9插裝閥復位彈簧。
具體實施方式
49.為使得該發明專利描述更加直觀準確，實施方案及原理更加清晰，下面結合附圖進行詳細說明。
50.一種頂管機用集成插裝式多路閥，特徵在於高度集成化，每一聯均由相應的插裝控制閥組成，在比例方向控制閥的控制作用下，調整插裝閥的閥口開度，從而改變從插裝閥流向執行機構的流量大小。每一聯的插裝閥工作時單向開啟，構成類似b型半橋迴路，具有穩定流量的作用，每一聯均設有壓力補償閥、先導式溢流閥等。優點是結構緊湊，通過相應的插裝閥開口大小改變流向執行機構的流量，控制精度高，工作性能穩定，洩漏量極低，同時具有高效節能和減躁的作用，適用於中小型頂管機的液壓控制系統中。優點是結構緊湊，通過相應的插裝閥開口大小改變流向執行機構的流量，控制精度高，工作性能穩定，洩漏量極低，同時具有高效節能和減躁的作用，適用於中小型頂管機的液壓控制系統中。
51.如圖1至圖3所示，該集成插裝式多路閥由六聯閥ⅰ、ⅱ、ⅲ、ⅳ、
ⅴ
、ⅵ並聯起來用長螺栓連接組裝，相鄰兩聯閥之間用o型密封圈密封；
52.第ⅰ聯-安全控制閥、第ⅱ聯-機頭旋轉控制閥、第ⅲ聯-主頂進退控制閥、第ⅳ聯-加壓合流方向控制閥、第
ⅴ
聯-機頭主頂加壓合流閥、第ⅵ聯-糾偏/中繼控制閥。
53.該集成插裝式多路閥採用插裝式與電比例結合控制方式，能夠補償相應插裝維修的缺點，更有利於頂管機的施工，其中第ⅱ聯，第ⅲ聯，第ⅵ聯採用的插裝閥和控制方式幾乎相同，第ⅳ聯與第
ⅴ
聯採用電比例和插裝結合控制；
54.在第ⅰ聯中，閥內置過濾器一1.1連接ls油路與ls調速閥1.2串聯，ls調速閥1.2連接閥塊總回油路t通道，中位p1推拉泵卸荷閥1.3連接旋轉泵高壓進油口p2與回油油路t通道，中位p2旋轉泵卸荷閥1.4連接推拉泵高壓進油口p1與回油油路t通道，x油路減壓閥1.5連接p2油路，並與閥內置過濾器二1.7接至x油路,ls溢流閥1.8連接ls油路和t通道。
55.在第ⅱ聯中，單向閥一2.1連接ls油路與閥前壓力補償閥一2.2串聯，閥前壓力補償閥一2.2與旋轉泵p2油路連通，b1口先導式插裝溢流閥2.3與b1油路連接，a1口先導式插裝溢流閥2.4與a1油路連接。第二阻尼孔2.3.4與b1油路連接，第一阻尼孔2.3.2與第一插裝閥2.3.3和第二阻尼孔2.3.4連接，第一先導閥2.3.1與第一阻尼孔2.3.2連接。第四阻尼孔2.4.4與a1油路連接，第三阻尼孔2.4.2與第二插裝閥2.4.3和第四阻尼孔2.4.4連接，第二先導閥2.4.1與第三阻尼孔2.4.2連接。閥前壓力補償閥一2.2與三位四通插裝式方向控制閥一2.5的進油口p口聯通，三位四通插裝式方向控制閥一2.5的p口分別連接第二插裝閥
2.5.2、第三插裝閥2.5.3、第一電控三位四通電磁換向閥2.5.5，第一插裝閥2.5.1、第二插裝閥2.5.2、第三插裝閥2.5.3、第四插裝閥2.5.4依次串聯，並在第二插裝閥2.5.2與第三插裝閥2.5.3出油口分別引出兩路油路至a1口和b1口連接油缸，第一電控三位四通電磁換向閥2.5.5a口分別連接第一插裝閥2.5.1與第三插裝閥2.5.3，第一電控三位四通電磁換向閥2.5.5b口分別連接第二插裝閥2.5.2與第四插裝閥2.5.4。兩位三通方向控制閥一2.6主油路分別連接第二插裝閥2.5.2與第三插裝閥2.5.3的出油口，兩位三通方向控制閥一2.6控制油路與第三插裝閥2.5.3的先導油路連接，單向閥二2.7與兩位三通方向控制閥一2.6連接。
56.在第ⅲ聯中，單向閥三3.1連接ls油路與閥前壓力補償閥二3.2串聯，閥前壓力補償閥二3.2與旋轉泵p2油路連通，b2口先導式插裝溢流閥3.3與b2油路連接，a2口先導式插裝溢流閥3.4與a2油路連接。第六阻尼孔3.3.4與b2油路連接，第五阻尼孔3.3.2與第三插裝閥3.3.3和第六阻尼孔3.3.4連接，第三先導閥3.3.1與第五阻尼孔3.3.2連接。第八阻尼孔3.4.4與a2油路連接，第七阻尼孔3.4.2與第四插裝閥3.4.3和第八阻尼孔3.4.4連接，第四先導閥3.4.1與第七阻尼孔3.4.2連接。閥前壓力補償閥二3.2與三位四通插裝式方向控制閥二3.5進油口p口聯通，三位四通插裝式方向控制閥二3.5p口分別連接第六插裝閥3.5.2與第七插裝閥3.5.3與第二電控三位四通電磁換向閥3.5.5，第五插裝閥3.5.1、第六插裝閥3.5.2、第七插裝閥3.5.3、第八插裝閥3.5.4依次串聯，並在第六插裝閥3.5.2與第七插裝閥3.5.3出油口分別引出兩路油路至a2口和b2口連接油缸，第二電控三位四通電磁換向閥3.5.5a口分別連接第五插裝閥3.5.1與第七插裝閥3.5.3，第二電控三位四通電磁換向閥3.5.5b口分別連接第六插裝閥3.5.2與第八插裝閥3.5.4，兩位三通方向控制閥二3.6右位主油路連接第六插裝閥3.5.2出油口a，左位主油路與集成插裝式多路閥t口連接，兩位三通方向控制閥二3.6先導油路與第六插裝閥3.5.2與第七插裝閥3.5.3連接，兩位三通方向控制閥三3.7主油路與第六插裝閥3.5.2與第七插裝閥3.5.3連接，兩位三通方向控制閥三3.7控制油路與第七插裝閥3.5.3的先導油路連接，單向閥四3.8與兩位三通方向控制閥三3.7連接；
57.在第ⅳ聯中，先導式比例減壓閥一4.1與外控油口x連接，比例方向控制閥4.2下位(機頭旋轉)與先導式比例減壓閥一4.1連接，比例方向控制閥4.2上位與先導式比例減壓閥二4.3連接，先導式比例減壓閥二4.3與外洩油口y連接；
58.在第
ⅴ
聯中，變量信號控制器5.1與先導式比例減壓閥一4.1、先導式比例減壓閥二4.3、第三電控三位四通電磁換向閥5.2.5、第九插裝閥5.2.1、第十插裝閥5.2.2、第十一插裝閥5.2.3、第十二插裝閥5.2.4連接，閥前壓力補償閥三5.3與三位四通插裝式方向控制閥三5.2連接，單向閥五5.4與閥前壓力補償閥三5.3、ls油路連接；
59.在第ⅵ聯中，單向閥六6.1連接ls油路與閥前壓力補償閥四6.2，閥前壓力補償閥四6.2與旋轉泵p2油路連通，b3口先導式插裝溢流閥6.3與b3油路連接，a3口先導式插裝溢流閥6.4與a3油路連接。第十阻尼孔6.3.4與b3油路連接，第九阻尼孔6.3.2與第五插裝閥6.3.3和第十阻尼孔6.3.4連接，第五先導閥6.3.1與第九阻尼孔6.3.2連接。第十二阻尼孔6.4.4與a3油路連接，第十一阻尼孔6.4.2與第六插裝閥6.4.3和第十二阻尼孔6.4.4連接，第六先導閥6.4.1與第十一阻尼孔6.4.2連接。閥前壓力補償閥四6.2與三位四通插裝式方向控制閥四6.5進油口p口聯通，三位四通插裝式方向控制閥四6.5p口分別連接第十四插裝
閥6.5.2與第十五插裝閥6.5.3與第四電控三位四通電磁換向閥6.5.5，第十三插裝閥6.5.1、第十四插裝閥6.5.2、第十五插裝閥6.5.3、第十六插裝閥6.5.4依次串聯，並在第十四插裝閥6.5.2與第十五插裝閥6.5.3出油口分別引出兩路油路至a3口和b3口連接油缸，第四電控三位四通電磁換向閥6.5.5a口分別連接第十三插裝閥6.5.1與第十五插裝閥6.5.3，第四電控三位四通電磁換向閥6.5.5b口分別連接第十四插裝閥6.5.2與第十六插裝閥6.5.4。
60.其中第ⅱ聯、第ⅲ聯、第ⅵ聯的三位四通插裝式方向控制閥(2.5、3.5、6.5)採用閥芯反饋式插裝閥；而第
ⅴ
聯的三位四通插裝式方向控制閥5.2採用比例三位四通先導控制，插裝閥採用普通式插裝閥，同時採集閥芯位移至變量信號控制器5.1，經過放大器處理後輸出至先導式比例減壓閥一4.1、先導式比例減壓閥二4.3和第三電控三位四通電磁換向閥5.2.5相應的電信號。
61.以下將具體闡述該集成插裝式多路閥具體工作原理：該集成插裝式多路閥的推拉泵、旋轉泵分別進入該集成插裝式多路閥的p1和p2油路，保證機頭與主頂的單獨工作與複合工作，在需要時候引入相應的工作狀態，避免執行機構無動作時，液壓泵仍然以較大的排量工作的現象，從而減少液壓系統的能量損失。
62.頂管機機頭工作時，旋轉泵開啟，高壓油經圖1中的a口進入第ii聯，旋轉閥進入工作狀態，此時若第一電控三位四通電磁換向閥2.5.5不得電，則p、t、a、b均不相通，此時三位四通插裝式方向控制閥一2.5處於關閉狀態，屬於中位機能的o型機能；若第一電控三位四通電磁換向閥2.5.5上位得電，此時先導油路接通第一插裝閥2.5.1和第三插裝閥2.5.3，該兩個插裝閥處於關閉狀態，第二插裝閥2.5.2和第四插裝閥2.5.4處於開啟狀態，此時油液經過p口進入a1口，由此進入執行機構馬達；若第一電控三位四通電磁換向閥2.5.5下位得電，油液經過第一電控三位四通電磁換向閥2.5.5p口進入b口，原理相同，故不再贅述；同時b1口先導式插裝溢流閥2.3和a1口先導式插裝溢流閥2.4分別連接工作油路a1和b1,保證該集成插裝式多路閥的每一個工作油路都不過載，第二阻尼孔2.3.4和第四阻尼孔2.4.4分別引自負載一側高壓油，第一先導閥2.3.1和第二先導閥2.4.1控制各自溢流閥的開啟，同時第一阻尼孔2.3.2和第三阻尼孔2.4.2連接主閥芯的後端，具有消除壓力波動，減少衝擊，使得閥芯開啟平穩的作用，當第一先導閥2.3.1和第二先導閥2.4.1達到開啟壓力時，液壓油在主閥芯左右兩側產生壓差，導致主閥芯開啟，溢流閥開啟，實現過載保護。
63.頂管機主頂工作時，推拉泵開啟，高壓油經圖1中的b口進入第iii聯,主頂閥進入工作狀態，此時若第二電控三位四通電磁換向閥3.5.5不得電，則p、t、a、b均不相通，此時三位四通插裝式方向控制閥二3.5處於關閉狀態，屬於中位機能的o型機能；若第二電控三位四通電磁換向閥3.5.5上位得電，此時先導油路接通第五插裝閥3.5.1和第七插裝閥3.5.3，該兩個插裝閥處於關閉狀態，第六插裝閥3.5.2和第八插裝閥3.5.4處於開啟狀態，此時油液經過p口進入a2口，由此進入執行機構馬達；若第二電控三位四通電磁換向閥3.5.5下位得電，油液經過第二電控三位四通電磁換向閥3.5.5p口進入b口，原理相同，故不再贅述；同時b2口先導式插裝溢流閥3.3和a2口先導式插裝溢流閥3.4分別連接工作油路a2和b2,保證該集成插裝式多路閥的每一個工作油路都不過載，第六阻尼孔3.3.4和第八阻尼孔3.4.4分別引自負載一側高壓油，第三先導閥3.3.1和第四先導閥3.4.1控制各自溢流閥的開啟，同時第五阻尼孔3.3.2和第七阻尼孔3.4.2連接主閥芯的後端，具有消除壓力波動，減少衝擊，
使得閥芯開啟平穩的作用，當第三先導閥3.3.1和第四先導閥3.4.1達到開啟壓力時，液壓油在主閥芯左右兩側產生壓差，導致主閥芯開啟，溢流閥開啟，實現過載保護；同時在輸出第二電控三位四通電磁換向閥3.5.5a油路上連接一個兩位三通方向控制閥二3.6，該兩位三通方向控制閥二3.6左側控制油路引自b2油路，右側引自a2油路，當主頂前進時，a2油路為高壓油，b2油路為低壓油，此時兩位三通方向控制閥二3.6在高壓油作用下處於右位，其作用類似於單向閥；當主頂後退時，b2油路為高壓油，a2油路為低壓油，此時兩位三通方向控制閥二3.6在高壓油作用下處於左位，此時a2口油路即低壓油經過兩位三通方向控制閥二3.6直接進入集成插裝式多路閥回油路，回油不經過插裝閥主閥芯，這樣大大減少了主頂後退時的背壓。
64.當機頭旋轉轉速由於負載變化而降低時，此時需要加大機頭旋轉供油量以增加轉速，防止出現刀盤排土不暢而引起悶頂，此時集成閥第iv聯和第v聯進入工作狀態，其中第v聯高壓油引自旋轉泵，變量信號控制器5.1同時向先導式比例減壓閥一4.1和第三電控三位四通電磁換向閥5.2.5發出信號，推動比例方向控制閥4.2下位進入工作狀態，此時高壓油經過第v聯進入第iv聯的方向控制閥，進而進入第ii聯中單向閥二2.7，經過兩位三通方向控制閥一2.6進入高壓油一側，實現機頭旋轉的加壓合流，從而實現提高機頭旋轉的目的。
65.當主頂頂進或者回退速度較慢時，此時需要加大流量以增加主頂的運動速度，此時變量信號控制器5.1同時向先導式比例減壓閥二4.3、第三電控三位四通電磁換向閥5.2.5發出信號，推動比例方向控制閥4.2上位進入工作狀態，此時高壓油經過第v聯進入第iv聯的方向控制閥，進而進入第iii聯中單向閥四3.8，經過兩位三通方向控制閥三3.7進入高壓油一側，實現主頂進退的加壓合流，從而實現提高主頂伸出和回縮速度的目的。
66.當需要使用糾偏或者中繼間運動時，高壓油經圖1中的d口進入第vi聯，旋轉閥進入工作狀態，此時若第四電控三位四通電磁換向閥6.5.5不得電，則p、t、a、b均不相通，此時三位四通插裝式方向控制閥四6.5處於關閉狀態，屬於中位機能的o型機能；若第四電控三位四通電磁換向閥6.5.5上位得電，此時先導油路接通第十三插裝閥6.5.1和第十五插裝閥6.5.3，該兩個插裝閥處於關閉狀態，第十四插裝閥6.5.2和第十六插裝閥6.5.4處於開啟狀態，此時油液經過第四電控三位四通電磁換向閥6.5.5p口進入a口，由此進入執行機構馬達；若第四電控三位四通電磁換向閥6.5.5下位得電，油液經過p口進入b口，原理相同，故不再贅述；同時b3口先導式插裝溢流閥6.3和a3口先導式插裝溢流閥6.4分別連接工作油路a3和b3,保證該集成插裝式多路閥的每一個工作油路都不過載，第十阻尼孔6.3.4和第十二阻尼孔6.4.4分別引自負載一側高壓油，第五先導閥6.3.1和第六先導閥6.4.1控制各自溢流閥的開啟，同時第九阻尼孔6.3.2和第十一阻尼孔6.4.2連接主閥芯的後端，具有消除壓力波動，減少衝擊，使得閥芯開啟平穩的作用，當第五先導閥6.3.1和第六先導閥6.4.1達到開啟壓力時，液壓油在主閥芯左右兩側產生壓差，導致主閥芯開啟，溢流閥開啟，實現過載保護。
67.當插裝閥開始工作時，集成插裝式多路閥整體工作原理：
68.壓力補償閥：當一個或多個電控插裝式多路閥的換向聯同時工作時，負載壓力傳至壓力補償閥的一側彈簧腔。此時通過閥芯的負反饋作用使得它來自動調節換向聯流經的液壓油的流量，而且使得閥口兩端的壓力差基本可以保持不變。因此在壓力補償作用下各個換向聯的流經的流量基本都以可保持恆定，使得流進各個換向聯的流量大小可以與控制
它的先導比例減壓閥的輸入的電流信號成相應的比例，當輸入一個控制電流的信號的時候就可以輸出一個相應的流量信號，對應著閥口會開啟一個相應的開口面積，可以達到先導遠程的獨立控制而且不會受到外面的負載變化的影響。
69.當各聯方向控制閥處於中位的時候，各聯的閥芯處於p口與a、b油口均不相通的情況，這時來自壓力腔的油液作用在壓力補償閥的左腔，所以只需克服壓力補償閥右側的彈簧力就可以，壓力補償閥的彈簧通過一個平衡移動使得閥芯會向右產生一個位移，並最終停留在一個平衡位置，壓力腔的油液通過壓力補償閥閥芯與t油路相連，這時負載反饋的油路壓力就是回油的壓力，這個壓力使得控制變量泵的傾角接近到0度，液壓泵處於最小排量供油，泵所輸出的流量僅僅為系統洩露所需的流量，即處於低壓卸荷狀態；使得系統的功率消耗最小，從而實現節能環保的要求。
70.當先導式電磁換向閥得電開始工作的時候，換向聯的插裝閥芯開始逐漸移動，使得液壓油進入工作油路，液壓泵泵出的油液經過壓力補償閥的節流孔和插裝閥芯的節流槽進入執行機構，這個時候經過負載反饋敏感的ls梭閥的液壓油的反饋的作用，它的反饋液壓油的壓力通過執行機構的負載壓力而得到，經過負載敏感迴路ls反饋到液壓泵的一側的控制腔，使得液壓泵的傾角逐漸變大或者變小，液壓泵輸出的流量也相應的增加或者減小，隨著各個插裝閥的閥芯的進一步的移動至閥芯的行程終點位置的時候，插裝閥芯的節流槽同時也已經基本上到達開啟的最大地方，而且進而執行機構克服外負載進行移動，從而使得液壓系統的工作壓力會逐漸變大，同時這個外負載的壓力又很快的反饋到壓力補償閥一側，並且可以通過ls油路傳遞到泵的控制腔，這個時候壓力補償閥會經過彈簧的一個新的移動達到新的平衡，液壓泵也會逐漸的調整斜盤的傾角，從而使得所輸出的流量就是系統所需的最大流量。我們可以假定這個壓力補償閥的初始設定壓差值為1mpa，當泵的輸出流量變大的時候，就會造成壓力補償閥的左右兩端的壓差減小，這個時候壓力補償閥的閥芯就會打破平衡狀態，重新進行左右移動進行新的平衡位置的選取，直到壓差逐漸恢復到大約1mpa，壓力補償閥就是這樣進行左右移動從而對系統的壓力進行自動調節和壓力補償，從而使得主閥芯的開口處的壓差不變，由於流量僅僅和閥口的開口面積有關係，因此其相應的輸出流量也可以保持基本穩定。
71.在使用三位四通插裝閥式方向控制閥的過程中，a口與b口的插裝閥可以形成類似於橋式迴路中等的b型半橋，其增益適度，穩定裕度大，工藝要求低，同時流量增益可以直接影響迴路的響應速度，因而對整個閥的性能起至關重要的作用。
72.如圖4所示，插裝閥：插裝閥採用反饋式閉環控制，提高整體閥芯位移精度。閥體7.3最左端設有先導比例電磁鐵7.1，推桿7.2與先導比例電磁鐵7.1連接；
73.推桿7.2左端與先導比例電磁鐵7.1，右端與先導閥芯7.5連接；
74.先導閥芯7.5左右兩段設置有彈簧7.6，安裝在插裝閥閥芯7.4內，先導油路a口接三位四通插裝式方向控制閥(2.5/3.5/6.5)a口，先導油路b接三位四通插裝式方向控制閥(2.5/3.5/6.5)b口；
75.插裝閥閥芯7.4安裝在閥體7.3內，其內側與先導閥芯7.5接觸，其外側與閥體7.3接觸且可左右移動，最右端是高壓油，連接主油路流向執行機構的油液；
76.插裝閥固定板7.7左側與閥體7.3連接在一起且固定不動，其中心預留圓孔供插裝閥閥芯7.4的左右移動，同時右側用以固定復位彈簧7.9；
77.插裝閥主閥體7.8內側與插裝閥閥芯7.4相接觸，其外側與閥體7.3通過螺紋連接在一起，其上開有過油孔a與油液密封區；
78.復位彈簧7.9套設在插裝閥閥芯7.4右端，其左端固定在插裝閥固定板7.7右側，其右端連接在插裝閥主閥體7.8上，用於推動插裝閥主閥體7.8復位。
79.先導閥芯7.5採用滑閥，滑閥屬於轉換放大元件，其能夠將輸入的閥芯位移轉換為液壓信號並輸出控制主油路的流量大小；
80.該插裝閥具體工作原理如下所述：
81.當先導比例電磁鐵7.1不得電時，先導閥芯7.5a口和b口均關閉，先導閥芯7.5沒有流量輸出，插裝閥閥芯7.4隻有彈簧力；
82.當先導比例電磁鐵7.1得電時，其驅動先導閥芯7.5移動相應的位移，此時該插裝閥先導油路與上述各聯中的三位四通插裝式方向控制閥(2.5/3.5/6.5)聯通，此時油液進入先導閥芯7.5，先導閥芯7.5上開有先導油液引導槽，該先導油液可以經過先導閥芯7.5上的流道進入插裝閥閥芯7.4，之後進入插裝閥閥芯7.4的彈簧側，與彈簧力一起控制插裝閥閥芯7.4的開度，從而控制從p口到a口流經的油液的多少，與此同時，插裝閥閥芯7.4的移動會帶動先導閥芯7.5先導油液開口的啟閉，當插裝閥閥芯7.4移動位移x時，先導閥芯7.5就會相應關閉位移xi的開度，從而構成閉環反饋，以偏差消除偏差，精確控制液壓油的流量。
83.在這個控制過程中，插裝閥閥芯7.4輸出位移能夠自動、快速、準確的復現輸入位移的變化，插裝閥閥芯7.4的位移與先導閥芯7.5(滑閥)的位移時刻進行比較，以此得到兩者之間的位移偏差，該偏差就是先導閥芯7.5(滑閥)的開度，先導閥芯7.5有一定的開度就會有一定的液壓油進入插裝閥閥芯7.4，插裝閥閥芯7.4移動又會反過來驅使先導閥芯7.5(滑閥)關閉，直到插裝閥閥芯7.4位移與先導閥芯7.5位移一致停止。
84.上述過程表明，在先導閥，插裝閥等一系列控制作用下，實現了對頂管機所有功能的精確控制，從而大大改善頂管機的操作性能。
85.當然，上述說明並非是對頂管機的專用集成閥的限制，本發明也不局限於上述舉例，對於該領域技術人員來說能夠很好的理解作用原理，同時還可以在此基礎上進行不同形式的更改或變動，這裡也沒有辦法列舉所有相似原理的集成閥，因此本領域技術人員在此基礎上進行相應的更改，微調，變化或同等替換等，均應包含在本發明權利要求所述的範圍之內。