微型盾构半自动管片拼装技术研究及应用

针对微型盾构管片拼装空间十分狭小,拼装效率低下的现状,依托盾构法联络通道项目,进行了微型盾构半自动拼装技术的研究。创新设计了主梁回转式的拼装机主体结构,进行了高精度回转动作、移动动作的理论研究,成功开发了半自动拼装控制系统,并采用无线蓝牙技术进行数据传输。该设备成功应用,填补了国内在微型盾构拼装领域的技术空白。     

煤块带式转载机自动分拣及智能调速系统设计

为了推进煤炭开采智能化进度和减轻劳动强度,以某型煤块带式转载机为研究对象,基于视觉识别、六轴机器人、变频器、PLC控制系统等智能化机械、电气系统,设计了一种煤块带式转载机自动分拣及智能调速系统。该系统通过视觉识别对目标形状及要求的煤块进行自动化分拣和智能化调速,为提升煤块分拣效率、减轻劳动强度及煤块输送系统智能化升级改造等方面提供重要的参考。     

基于切削力与振动特性钛合金铣削工艺参数研究

针对钛合金材料的难加工性,基于正交试验,研究了工艺参数对切削力、切削振动等影响规律,提出了综合考虑切削力、切削振动的工艺参数优化方法。研究结果表明,轴向切深、径向切深和进给速度对切削力影响显著,其中轴向切深、径向切深对X方向(垂直加工表面)切削力影响非常显著;切削速度对切削振动影响显著,频谱分析表明试验条件下未发生切削颤振。考虑各工艺参数对切削力、切削振动的显著程度,建立了以切削力、切削振动为约束条件,最大金属切除率为优化目标的工艺参数优化模型,进而获得了不同约束条件下的工艺参数优化组合。     

钛合金TC4切削力试验研究

基于正交试验,针对钛合金TC4难加工性,研究了切削速度、每齿进给、轴向切深和径向切深对切削力的影响规律;借助概率统计和回归分析相关理论和方法,建立了钛合金TC4切削力的预测模型,并对该模型及回归系数进行显著性检验。研究表明,切削力随切削速度的增大而减小,随每齿进给、轴向切深、径向切深的增大而增大;轴向切深、径向切深对Fxmax影响显著;每齿进给、轴向切深和径向切深对Fymax、Fzmax、Fmax影响显著,切削速度对切削力影响不显著;经检验,建立的切削力预测模型是高度显著的。     

土压敞开双模式盾构管片拼装机设计研究

管片拼装机作为盾构机的关键部件,负责将预制水泥管片拼砌成隧道,其工作效率、安全性直接影响整个隧道掘进的进度。为满足土压敞开双模式盾构的主机功能要求,对与之匹配的管片拼装机结构设计关键技术进行了深入研究。一方面为满足螺旋输送机摆动要求,创新设计了螺旋输送机的支撑限位结构,并基于针对主梁应力、变形的有限元分析提出了相关设计规范,同时对重载下的联接螺栓进行了强度校验;另一方面对真空吸盘系统原理和结构设计进行了研究,给出了提高管片吸附安全系数和增大回转净空的设计方法。     

TC4铣削加工的刀具磨损与切削力和振动关系研究

采用AlCrN涂层整体硬质合金立铣刀铣削TC4钛合金,测量周刃磨损量、切削力和切削振动。使用扫描电镜（SEM）观察刀具磨损形貌,应用能谱分析的方法研究刀具失效表面元素的分布规律。在揭示磨损机理的基础上,进一步探讨刀具磨损对切削力、切削振动的影响规律,为实现钛合金加工刀具磨损状态的在线检查提供理论和技术支持。研究表明：前刀面主要出现机械裂纹、热裂纹、粘结磨损和氧化磨损,后刀面出现机械裂纹、粘结磨损和氧化磨损;整体上,切削力和振动随着磨损量的增大而增大,但不同磨损状态对切削力和振动的影响不同。