新型盾构机刀盘设计与有限元分析

为满足盾构机在复合型地层下掘进的需要,设计了一种新盾构机刀盘。刀盘主要由刀盘框架、滚刀、刮刀和泡沫管组成,可替代进口刀盘或可与其他进口装置组合使用。运用有限元软件对该刀盘在实际工况下的受力情况进行了分析,结果表明,刀盘能够满足实际工作要求,结构可靠性高。     

类矩形盾构机刀盘受力分析与检测研究

类矩形盾构采用双辐条式圆形大刀盘加两个偏心刀盘的组合切削形式,刀盘受力状态复杂.为了研究掘进过程中各刀盘推力的变化,提出了一种基于与有限元分析相结合的在线检测方法.首先建立刀盘推力和扭矩的计算模型,结合有限元分析确定胸板上应力测点的位置,得到刀盘推力和测点应力之间的关系.然后,搭建刀盘应力采集系统,获取盾构掘进过程中测...     

砂卵石地层盾构机刀盘受力计算及有限元分析

盾构机在砂卵石地层掘进过程中,盾构机刀盘驱动主要为主驱动扭矩及盾体推力,因此,需对盾构刀盘进行推力及扭矩分析。在分析盾构机刀盘扭矩及所受轴向推力的基础上,结合相关的土体力学知识,建立盾构机刀盘驱动扭矩及所受推力的计算模型。以此为依据对某工程所用刀盘进行有限元分析,分析结果显示刀盘满足设计要求。     

盾构机滚刀刀箱受力分析与结构优化

根据盾构机滚刀刀箱的受力特点,利用有限元分析软件对等效应力、最大变形量及最大应力进行仿真分析,根据仿真结果,刀箱最大等效应力为38 MPa,最大变形量为0.0273 mm,安全系数为8.3,现有刀箱结构及材料能够满足施工的需要。根据分析结果对刀箱结构进行了优化,并利用有限元分析软件对优化后的刀箱进行受力分析,结果显示,优化后的刀箱最大等效应力为33 MPa,最大变形量为0.0166 mm,安全系数为9.55;优化前后刀箱最大等效应力降低了13.2%,最大变形量减少了39.2%,安全系数增加了15.1%,刀箱结构质量减少了8.6%,优化后的刀箱有利于保证整个盾构机的稳定运行。     

盾构机刀盘支撑法兰密封位的修复

土压平衡式①6140型盾构机刀盘支撑法兰与主驱动连接处有一道端面密封,用于防止泥砂进入轴承内。在长期的运转过程中,其刀盘支撑法兰密封位极易出现磨损。     

EPB盾构机刀盘工况分析与结构优化

在确定不同工况条件下EPB （土压平衡式）盾构机刀盘载荷边界条件的基础上,对刀盘的强度和刚度进行有限元模拟分析,提出采用加强筋的方式增强刀盘面板强度的方法,最终结果表明改进后的刀盘变形均匀,强度和刚度均有大幅度提升。     

空间相交轴RCCR机构的运动分析

通过选择适宜的直角坐标系将空间相交轴RCCR机构的运动分析转化为平面问题求解,在两曲柄偏距不等的一般条件下得出了运动参数的位移和速度解析表达式,求解了输入轴等角速转动时的加速度。得出了该机构可恒等速传递转动,输出轴与输入轴的转动方向可逆,输出轴既可转动也可摆动等若干有价值的结论。     

盾构机刀盘驱动液压系统设计

该文针对盾构机刀盘驱动系统的工作要求,设计了一种刀盘驱动液压系统,系统为变量泵-变量马达闭式回路,采用电液比例技术实现刀盘双向旋转和无级调速.系统在满足要求的前提下具有效率高、节能的特点.     

盾构机刀盘的应急修复

S-169型盾构机(TBM)在进行例行检查时发现,周边刀及其安装基座、部分紧挨周边刀的齿刀及其基座均磨损严重,遂决定对刀盘本体和刀具安装基座进行应急焊接修复,在修复的同时,还对部分刀盘本体表面的耐磨层进行了堆焊处理。     

盾构机刀盘选型及刀具强度分析

刀盘是盾构机的重要工作部件,在盾构机掘进过程中刀盘起开挖土层、搅拌渣土等功能。本文以不同城市地层条件下盾构机刀盘选型为例,分析盾构机刀盘结构型式并验证刀具焊缝强度,指出了刀具合金的焊接质量是影响刀具强度的主要因素。     

盾构机刀盘的力学分析与优化设计

复合型盾构机能同时切削软土和硬岩的特性使得复合型盾构机被广泛应用。刀盘作为复合型盾构机的关键部件,其应力分布是否合理,工作时是否发生共振,都是刀盘是否工作在安全范围内的关键。以大连刀盘为基础,分析了两种工况下刀盘的应力分布和最大变形,同时还考虑了刀盘可能会发生共振,对刀盘进行模态分析和谐响应分析,模态分析得到了刀盘的固有频率和前10阶振型图,谐响应分析得到了刀盘两处幅值最大的危险点。进而基于workbench平台建立了以刀盘强度和刚度为优化目标的刀盘支撑筋布置优化设计模型,获得了刀盘强度刚度与刀盘支撑筋位置之间的映射关系,采用多目标优化方法进行了有效求解,得到了等效应力和变形最小时的最优支撑筋截面直径参数。     

海瑞克盾构机刀盘电液控制系统分析

分析了海瑞克$244盾构机刀盘液压控制系统原理，并对以可编程控制器为核心的控制系统做了个体介绍。     

基于Workbench的盾构机刀盘强度分析

根据盾构机刀盘受力特点,利用有限元分析软件对不同工况下改造前与改造后的刀盘等效应力及等效变形进行仿真分析,根据仿真结果,在不同工况下,改造前与改造后刀盘最大等效应力均出现在刀盘支撑与刀盘面板焊接位置,在额定转矩下刀盘改造后等效应力增加了40 MPa,增加率为16%,等效变形增加了1.33 mm,增加率为27.1%;在脱困转矩下等效应力增加了35 MPa,增加率为13%,等效变形增加了1.36 mm,增加率为26.1%;根据仿真结果,刀盘扩径改造后强度及刚度均满足使用要求。     

盾构机刀盘连接件强度分析与优化

根据盾构机刀盘连接件受力特点,对四牛腿刀盘原有螺柱及定位销进行受力分析,四牛腿刀盘连接件转矩传递安全系数为2.81。根据新制六牛腿刀盘法兰孔位与主驱动输出法兰孔位相对位置关系,对新制六牛腿刀盘连接件强度进行计算分析,得到六牛腿刀盘连接件转矩传递安全系数为2.27,与原四牛腿刀盘相比,安全系数降低了19.2%,需对刀盘连接件孔位进行优化。优化后刀盘连接件转矩传递安全系数为3.81,与四牛腿刀盘相比,安全系数增加了35.6%,与优化前相比,安全系数增加了67.8%,优化后刀盘连接件强度满足使用要求。     

空间RCCR机构的力分析与仿真

利用示力副法对空间RCCR机构进行力学分析,并利用计算机辅助动力学分析软件COSMOSMotion对该机构进行仿真分析,通过典型运动副约束反力仿真结果与理论计算结果一致性分析.得出了该机构的若干重要结论.     

某型土压平衡盾构机刀盘有限元静力学结构分析

根据某地区地铁线路标段的地质水文等特点,设计某型号土压平衡盾构机刀盘型式,对该型号土压平衡式盾构机刀盘建立三维实体模型,采用多物理场协同仿真平台ANSYS Workbench,对刀盘结构进行了受力特性有限元分析,获得了刀盘的应力及变形情况,结果表明,设计刀盘满足强度和刚度的要求,该型号盾构机在该地铁线路的施工中应用效果良好,满足施工要求。通过理论计算结果和实际应用情况表明,盾构机刀盘数值模拟对刀盘的结构设计提供了理论支撑。     

EPB盾构机刀盘开口模式与刀盘盘体结构耦合设计

以某地铁标段施工盾构为研究对象,针对EPB盾构机的刀盘的开口模式与盘体结构设计之间相互影响、耦合的特点,首先建立根据边界条件与三轴实验获得的岩土颗粒微观参数构建盾构刀盘与岩土相互作用的刀盘系统离散元数值模型,研究盾构刀盘开口率对刀盘挖掘过程的影响规律。在此基础上,建立基于渣土流动性的刀盘结构参数优化设计模型,在AWE下对刀盘的整体结构进行优化设计。研究结果表明:在某地质条件下,开口率为35%,中心开口占45%的刀盘挖掘效率较高且满足螺旋输送系统工作条件。     

盾构机刀盘驱动多电机同步控制仿真分析

对几种多电机同步驱动的控制方式进行分析,针对盾构机刀盘驱动系统中电机数量多、结构复杂等特点提出了适合盾构机刀盘同步驱动的控制方式,并模拟实际情况,采用MATLAB/Simulink仿真电机间的刚性连接。仿真结果表明:该方法可以有效地解决盾构机中多电机同步运行时的速度同步与负载平衡。     

哈尔滨某地铁盾构机刀盘地质适应性分析

根据哈尔滨地铁一号线工程地质特点,对NFM刀盘进行了针对性的改造,并对改造前后的刀盘地质适应性进行了对比分析,提出了富水砂层刀盘的设计特点,对富水砂层的土压平衡盾构机刀盘设计有一定的指导意义。     

盾构机刀盘测速装置的改进

刀盘是盾构机的关键部件之一,而刀盘的转速是操作盾构机的重要参数,当前有必要改进盾构机刀盘测速装置。当刀盘旋转时,采用转速监控器把感应式接近开关检测到的盾构机主驱动箱内齿轮的脉冲信号转换为4~20mA的电流信号并传送到PLC,再由PLC换算成转速数据传给控制室里的上位机。