实验盾构刀盘与螺旋机驱动液压系统的集成与PLC控制

介绍了所设计实验盾构的刀盘与螺旋机驱动液压系统的工作原理与系统集成，该系统是开式液压系统，应用电液比例控制技术对泵排量进行实时调节，通过二通插装阀技术实现了高压、大流量液压控制系统的集成。PLC控制系统采用开放式现场网络，充分发挥了现场总线的特点。     

基于AMESim-MATLAB联合仿真的液压盾构刀盘控制策略与特性研究

为提高盾构刀盘液压驱动系统在不同负载工况条件下的能耗利用率,设计一种智能变功率控制模式的刀盘液压驱动系统。以实际生产的某型盾构机为例,建立盾构刀盘液压驱动系统模型。提出采用智能切换功率级别与恒功率控制相结合的策略,运用模糊控制算法实现根据负载变化智能选择相应的功率级别,从而达到节能高效的目的。结合某工程实际施工过程中外载荷的变化数据,采用AMESim与MATLAB两个软件进行联合仿真,比较了传统的恒功率控制与新型智能变功率控制系统在刀盘转速、工作效率方面的异同。结果表明,采用新型智能变功率控制策略的刀盘液压系统效率比现有液压系统提高近10%。     

盾构刀盘驱动液压系统设计

刀盘驱动液压系统是盾构液压系统的重要组成部分 ,文章介绍了该系统的设计要求、工作原理及其特点。试验结果表明 ,该系统满足设计要求 ,具有结构简单、技术先进、性能可靠等特点     

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.     

大功率和小功率刀盘泵在盾构机上的应用及比较

盾构掘进机是集机械、电器、液压、测量、控制等多学科技术于一体,专用于地下隧道工程开挖的技术密集型重大工程装备。刀盘是盾构设备的重要组成部分,是进行掘进作业的主要工作装置。刀盘的驱动主要有液压驱动和电机驱动2种方式。而液压驱动方式技术成熟,操作性好,因此在盾构机上的应用更为广泛。     

地下管道挖掘机刀盘液压系统的设计与仿真

地下管道挖掘机是一种以非开挖的方式完成地下管道挖掘及管线铺设的工程设备,其刀盘采用液压马达驱动。刀盘液压系统的优劣是衡量该设备性能的关键,根据设备的特点分别设计了基于阀控调速、变量泵调速和泵变转速调速技术的三种不同的液压系统作为备选方案,并对这三种系统进行了仿真。仿真结果表明泵变转速调速液压系统的负载波动小、工作效率高,相比于其他两种方案大大减少了流量、压力损失和负载波动,更适合作为刀盘的液压驱动系统。     

盾构刀盘液压驱动实验系统仿真分析与实验研究

以盾构刀盘驱动系统实验平台为研究对象,基于AMESim仿真软件构建该实验台泵控马达液压控制系统的仿真模型,通过分析变载荷条件下刀盘转速的动态响应特性,来验证刀盘驱动实验系统的载荷顺应能力和多马达同步控制性能,并基于所设计实验平台进行相关实验研究,结果证明所设计液压系统满足预期控制要求.     

TBM刀盘电动-液压同步驱动系统研究

基于TBM刀盘驱动系统的工作原理,分析了不同刀盘驱动方式的优缺点,提出了采用电动-液压同步驱动方式,实现大扭矩的刀盘驱动。工程应用表明,这种方法实现了TBM刀盘电动和液压的同步驱动,为TBM刀盘驱动系统的改进提供参考。     

铁建重工ZTS6250型泥水平衡盾构机

<正>该产品驱动系统(刀盘驱动和推进系统)功率储备大,整机地质适应性和脱困能力强,符合国人施工特点和人机工程学要求的控制按钮布置和软件界面,使操作简单可靠。采用增强型泥浆环流系统,可加大泥浆冲刷功率。配置并优化冲刷口布置,全面实施管道耐磨增强措施。管路携渣能力强,使用寿命长。刀盘进渣口采用优化的锥形设计,泥浆和渣土流通顺畅。液压系统元器件与土压盾构机通用,系统可靠、维护保养方便;行业首创二次破碎+双采石     

基于AMESIM的EPB盾构刀盘液压驱动系统的仿真研究

结合某型盾构机,研究了6.4m土压平衡盾构机刀盘驱动液压系统的结构组成和工作原理,采用变量泵变量马达闭环控制方式,设计了6.4 m EPB盾构刀盘液压驱动系统.在AMEsim环境中建立刀盘驱动系统的仿真模型,按实际情况设置子模型参数,对刀盘速度负载特性和负载波动情况进行仿真,并对结果分析,为盾构机国产化研究提供参考依据.     

管道坡口成形机的新型液压驱动系统

管道坡口成形机是管道施工的关键设备。本文重点阐述管道坡口成形机液压驱动系统的关键部分——刀盘液压进给控制系统，它是一种独特新型局部闭环式进给系统，有效地解决了加工大直径、高硬且不均匀材质焊管时所遇到的困难。该液压驱动系统已成功地装在11台管道坡口成形机上，用于国家重点工程“西气东输工程”的管道坡口加工，加工性能全面超过了国际名牌管道坡口成形机。     

自行式框架车液压控制系统的研究

简述了自行式框架车液压控制系统的设计思路,分析了自行式框架车驱动液压系统、悬挂液压系统以及转向液压系统的工作原理,详细介绍了自行式框架车由液压负荷传感转向器和流量放大器组成的新型全液压转向系统,并对该转向系统的优点进行了分析.     

基于PFC3D的北京砂卵石地层盾构刀盘选型及刀具布置数值模拟研究

砂卵石地层是一种典型的力学不稳定地层及强磨蚀性地层,盾构在该类地层中掘进通常会面临刀盘、刀具磨损严重,盾构推力与刀盘扭矩偏高且波动幅度大、地层变形不易控制等问题。砂卵石地层盾构掘进效率的高低及地层控制的好坏,刀盘选型及刀具配置是关键。以北京地铁新机场线“磁各庄站～1#风井”盾构区间为工程依托,利用PFC3D数值模拟及现场测试相结合的手段,研究刀盘开口率、刀具组合高差、先行刀刀间距等参数对盾构掘进效率及地层变形的影响。研究结果表明：相同掘进参数下大开口率辐条式刀盘比小开口率辐板式刀盘具有更好的掘进速度,小开口率辐板式刀盘掘进时引起的地表变形更小,对周围地层的扰动范围也更小;先行刀与切削刀的组合高差为70 mm时盾构掘进效率较高且扭矩较低;先行刀刀间距设定为300 mm时,盾构有较好的掘进效率和较低的刀盘扭矩。工程实践表明;要实现砂卵石地层盾构长距离高效掘进,大开口率辐条式刀盘设计及大高差梯次化刀具布置是基础,高贯入度、低转速的掘进控制是关键。研究结果可为类似工程的盾构刀盘选型与刀具布设提供借鉴。     

分体运输平台液压驱动系统分析及其功率匹配

在分析了机械-液压功率匹配系统原理的基础上,根据液压系统驱动力-速度-液压系统效率曲线,提出了适用于WC80Y型分体运输平台液压驱动系统与发动机功率匹配的实现方案及控制规律.通过试验与现场实践,此功率匹配系统满足该车辆操作性能的要求,对提高车辆的驱动性能有较大意义,对于其他行走工程机械也具有参考和借鉴作用.     

土压平衡盾构机刀盘电机控制系统的设计

为解决盾构机刀盘电机控制系统中存在的程序控制点多、逻辑复杂，易导致系统调试和维护不便的问题，将模块化编程技术应用于刀盘电机控制系统程序设计中。开展了刀盘电机控制系统结构分析，建立了刀盘运行状态和各个辅助系统之间的关系，提出了“将刀盘电机运行分成若干个状态，将各个辅助系统的条件采集过程设置为子程序”的状态机编程思想，子程序负责采集系统信息供给状态机决策使用，状态机完整描述了刀盘电机可能经过的各个状态并直接决定刀盘电机在该状态下所执行的动作。将该系统应用于实验型土压平衡盾构机中，并进行了大量的实验。研究结果表明，该系统完全满足土压平衡盾构机刀盘电机控制的需要，状态机编程可使整个程序构架更加清晰明了，易于调试和后期维护。     

基于动力稳定性的全断面岩石隧道掘进机刀盘临界推进速度研究

推进速度是全断面岩石隧道掘进机(Tunnel boring machine,TBM)的重要设计参数。其值过小将降低机械的掘进效率;过大将引起刀盘的大幅振动,导致联接螺栓超常松动、引起主轴承塑性变形与断裂,严重影响施工安全。为确定推进速度的临界值,引入非线性弹簧单元模拟破岩过程中滚刀与岩石的相互作用,采用有限元法对刀盘掘进过程进行动态仿真,得到了在不同岩层中掘进时保证刀盘动力稳定性的推进速度临界值。所得结果可为合理设计TBM推进速度,有效控制刀盘振动,减少振动破坏,提升TBM的地质适应性和施工安全性提供参考。     

水下作业灵巧手水压驱动系统的设计与工程实现

鉴于水下作业灵巧手的特殊要求,匹配合适的驱动系统显得尤为重要.笔者详细阐述了水下作业灵巧手水压驱动设计,探讨了工程实现,在水下特定作业环境有着良好的应用前景;以此为基础,组建了水压伺服控制回路,构建了力控制系统.     

拔长工艺中锻造操作机液压系统能耗分析

扩展了锻造操作机整机的能量流模型和能耗计算模型,研究了拔长工艺下锻造操作机液压系统的控制特性和能耗特性,得出了液压系统的能耗分布规律,分析了能量浪费的关键环节,为锻造操作机液压控制系统的优化以及节能控制方法的提出提供指导。研究结果表明,锻造操作机液压系统的能耗特性具有如下特点：夹钳上升和旋转动作的能量传递效率较高,均可达60%以上;大车行走动作的能量传递效率仅为17%;夹钳下降时重力势能几乎全部转化为升降控制阀的节流损失;多执行器不同负载与单压力源不能合理匹配会造成巨大的节流损失。     

履带车辆液压混合动力传动系统驱动工况仿真分析

为了对履带车辆制动能量进行回收利用,该文介绍了针对某型履带车辆建立的液压混合动力传动系统及其工作原理;分别在AMESim和Matlab/Simulink下建立了液压混合动力传动系统和控制系统模型;利用基于踏板行程逻辑门限值的模糊控制策略,对履带车辆的不同驱动工况进行了联合仿真分析;结果表明,液压混合动力传动系统实现了履带车辆驱动过程的稳定性和对回收能量的有效利用.     

黏性流体环境中压电宏纤维致动柔性结构的流固耦合振动特性及试验

柔性结构与周围流体的耦合作用机制广泛应用于仿生机器人、水下航行器、精密仪器及生命医疗等领域。具有驱动变形大、防水性好且柔韧性好的压电宏纤维（Macro fiber composite,MFC）致动器是水下柔性结构变形控制的首选。建立MFC内部致动弯矩和水动力载荷共同作用下柔性结构的流固耦合动力学模型。对粘贴MFC致动器的柔性结构特征截面进行计算流体动力学（Computational fluid dynamics,CFD）分析,得到不同振动特征频率下柔性结构周围流场、压力分布及所受水动力载荷,分别拟合得到MFC致动柔性结构水动力函数的实部和虚部表达式。结果表明柔性结构水动力载荷的附加质量和阻尼效应都随着振动频率的增加而减小。在等振动特征频率下,MFC致动梁结构水动力函数的实部大于匀质等截面梁的实部;在高振动频率下其水动力函数虚部同样大于匀质等截面梁。试验测试了MFC致动柔性结构的水下振动特性,试验所得MFC激励下柔性结构末端稳定振动的幅频特性和相频特性与建立的耦合动力模型相吻合,证实了所建立MFC致动柔性结构的水动力函数及流固耦合振动模型的有效性。