基于ARX-FCM的盾构机液压推进系统故障诊断方法

针对盾构机液压推进系统的智能故障诊断系统设计的相关问题,以中铁十四局在工程项目中使用的泥水盾构机为研究对象,介绍了盾构机液压推进系统的工作原理,利用故障影响模式及危害性分析(Failure Mode, Effects and Criticality Analysis, FMECA)方法对推进系统的故障模式和故障机理进行了梳理总结,并根据推进系统的工作原理,结合AMESim软件建立了系统的仿真模型,通过修改模型参数模拟出液压缸泄漏、溢流阀泄漏、换向阀泄漏、调速阀损坏4种常见故障模式。在此基础之上,提出基于有源自回归(Auto-Regressive with Extra Inputs, ARX)模型和模糊C-均值聚类(Fuzzy C-means, FCM)聚类相结合的故障诊断方法,该方法利用ARX模型对多传感器数据进行融合,提取不同故障模式的故障特征,并通过FCM算法根据故障特征对不同的故障模式进行诊断识别。仿真结果表明,基于ARX-FCM的故障诊断方法可以对每种故障模式进行精准的识别,能够有效的应用于盾构机液压推进系统的故障诊断系统设计中。     

大直径泥水气平衡盾构机的泥水环流处理应用分析

本文简单介绍了泥水平衡盾构机的两个类型,再以上海隧道市域铁路S14050盾构机D234为例,详细说明气平衡泥水盾构的泥水系统原理、组成及环流系统的工作原理和工作模式。     

泥水平衡盾构机破碎机液压元件故障分析及改进方法

正泥水平衡盾构机配置的破碎机,主要用于破碎在掘进过程中产生的大粒径岩石。破碎机是泥水平衡盾构机中的关键部件之一,其工作环境恶劣、工作时间较长、液压系统压力高,液压元件容易损坏,本文分析破碎机液压元件故障原因,并提出改进方法。1.盾构机及其破碎机结构(1)泥水平衡盾构机泥水平衡盾构机掘进时在掘进舱内输入泥浆,该泥浆以较高的压力平衡地面下沉产生的压力,防止地面下沉,因此该种盾构机适用于严格控制地表沉降的工程,且适宜穿江越海隧     

盾构机液压推进系统故障分析与仿真研究

针对盾构机液压推进系统的故障诊断问题,以在芜湖长江隧道项目过程中所使用的大型液压驱动型泥水盾构机为研究对象,分析了盾构机液压推进系统的工作原理,总结了推进系统中液压缸泄漏、换向阀泄漏及溢流阀泄漏故障模式的发生机理及其对推进系统造成的影响。利用AMESim平台建立推进系统模型,对液压缸泄漏、换向阀泄漏及溢流阀泄漏3类故障进行仿真分析,并提取液压缸推进速度、推进行程、无杆腔流量和系统压力4种推进参数的仿真数据。仿真结果表明：发生液压缸泄漏故障时,活塞杆无法伸出,推进速度为0;发生换向阀泄漏故障时,液压缸出现自走现象,推进速度明显降低;发生溢流阀泄漏故障时,系统压力明显降低,液压缸无法克服阻力向前推进。为后续盾构机推进系统的故障诊断和预测提供了有价值的参考。     

盾构机液压系统技术研究

根据盾构机的工作特点,提出了盾构机液压系统在设计中遵循可靠性、耐用性、容易维修的要求;介绍了盾构机的液压系统的工作原理、元件选型、液压设计及维护方法,有助于盾构机使用者更好了解液压系统,促进先进技术的消化吸收及日常维护保养。     

液压推进系统在土压盾构机上的应用分析

主要介绍土压平衡盾构机液压系统的组成和工作原理,以及液压推进系统在盾构机上的应用,详细介绍了盾构机上液压推进系统中推进油缸的选型和推力的计算。     

QY40液压系统故障诊断的研究

介绍QY40液压系统的结构组成及工作原理。提出QY40液压系统的面向对象层次分解的故障诊断方法,并给出故障诊断系统的实现方法。     

盾构机试验台的PLC控制

介绍了盾构试验台液压系统的工作原理。阐述了PLC在盾构试验台液压控制系统中的应用。对控制系统的硬件结构、软件组成、控制过程等作了详细介绍,实现了对盾构机试验台液压系统的顺序控制,达到了预定的控制要求。     

浅析NHI/NFM膨润土气垫式泥水盾构机泥水系统

阐述了NHI/NFM膨润土气垫式泥水盾构机工作原理及泥水循环系统,论述了泥水循环系统的不同工作模式,为泥水盾构机的设计提供了重要的参考.     

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.     

基于VW-FDA的盾构机液压系统故障诊断方法研究

盾构机规模庞大,施工过程中检测变量众多,液压系统故障易发。为了实现在线监测,提高液压系统故障诊断的准确性,探究与盾构机适应的快速准确有效的故障识别方法,提出使用加权因子与传统费歇尔判别法相结合的加权费歇尔判别法(Variable-Weighted-Fisher Discriminant Analysis,VW-FDA)。通过AMESim软件建立推进系统模型,仿真四类故障,运用仿真故障数据得到每一类故障的加权向量,建立VW-FDA模型。结果表明:对于盾构机液压推进系统,VW-FDA比传统FDA具有更强的故障诊断能力,能够将故障信息进行有效的分类,正确地做出故障诊断。     

盾构机关键零部件再制造修复技术综述

阐述了我国盾构机再制造的发展现状并指出了我国盾构机再制造发展的不足与挑战,综述了盾构机主轴承、刀具刀盘、液压系统、减速机、螺旋输送机等关键部件的损伤形式及目前常用的再制造修复方法。分析了激光熔覆、热喷涂、冷喷涂、冷焊等增材修复技术在盾构机再制造方面的潜能和优势,最后展望了盾构机再制造的发展趋势。     

盾构模拟试验台液压监控系统的实现

介绍盾构模拟试验台中盾构机的结构及组成。利用基于CC-Link现场总线的PIE控制实现了盾构液压系统的控制功能，同时对盾构液压系统PIE控制策略进行了分析。采用组态王软件对盾构液压监控系统进行了组态开发，详细介绍了人机界面的开发以及监控系统的数据存储与显示。     

基于ARIMA的盾构机液压推进系统数据预测方法研究

液压推进系统是盾构机的关键构成,承担着盾构机姿态控制、纠偏和同步前进等重要功能,以推进系统的运行数据为基础,精准预测数据的变化是分析、预测和避免盾构机产生安全问题的重要手段。基于随机时序分析法(Autoregressive Integrated Moving Average model, ARIMA)对盾构机液压推进系统数据进行预测研究。首先利用相关性分析方法,获得了与盾构机液压推进系统推进过程相关性较高的数据类别为掘进速度,基于该数据进行了自相关性的分析;之后,基于ARIMA方法,建立了盾构机液压推进系统ARIMA模型,并利用该模型进行了平稳性分析与贝叶斯信息准则;最后,基于优化模型分析比较了基于K-means的循环神经网络(Recurrent Neural Network, RNN)预测方法以及线性回归预测方法对数据预测的效果。研究表明,ARIMA模型下的线性回归方法能很好的预测盾构机液压推进系统数据变化趋势及异常数据预测,对盾构机的故障诊断及预测有重要的意义。     

盾构液压系统故障的现场检测与诊断探究

在全面分析盾构液压系统常见故障的基础上,针对施工现场所采用的简单故障诊断方法的不足,依据液压系统故障检测诊断技术的发展趋势,并结合已有的成熟技术,提出了一套盾构液压系统故障智能诊断系统.以螺旋输送机后闸门液压系统故障为例,进行了应用说明,能够为盾构施工现场的液压系统故障诊断提供指导.     

基于改进型滑动窗主元分析的盾构液压系统故障诊断研究

将主元分析的分层理论应用于盾构机液压系统的故障诊断,首先阐述了盾构液压系统的PCA分块思想,将盾构液压系统整体分成多个子系统,然后对每一个子系统采用改进型滑动窗算法进行分析,最后以盾构拼装机液压系统为仿真对象进行了仿真分析,仿真结果证明了该算法的有效性。     

盾构机推进液压系统设计与仿真分析

对盾构机推进液压系统做了详细的介绍,阐述了其系统组成及工作原理。该系统应用电液比例控制技术实现了推进力和位移的控制。通过对推进系统的仿真分析表明:采用电液比例泵和比例减压阀的控制策略,满足了系统的推进速度和压力要求。     

微型土压平衡盾构机液压系统故障分析

以微型土压平衡(Earth Pressure Balance,EPB)盾构机推进液压系统作为研究对象,介绍了推进系统的工作原理,对混入空气后的油液黏度和有效体积弹性模量进行分析,建立了推进系统数学模型,并对混入不同百分比空气的系统进行仿真运算,得到了液压缸位移响应和速度响应随系统含气量变化的关系。研究表明:随着液压系统空气含量的增加,液压缸位移响应发生迟滞,速度响应变慢,液压缸在运动时产生振动。结合各液压元件工作原理,依次对实际盾构机推进系统元件进行排气,最终排除了液压系统中混入的空气,为实现盾构机平稳推进提供了理论依据。     

基于RBF神经网络自整定PID的双护盾掘进机液压推进系统控制分析

该文介绍了双护盾掘进机推进系统的工作原理,在AMESim环境下建立了液压系统的模型,根据实际情况对相关参数进行了优化设计,考虑到系统的时变非线性以及复杂工况的影响,采用了基于RBF神经网络自整定PID控制算法,在MATLAB下编写了相应的S函数,通过AMESim/Sinulink与AMESim进行联合仿真分析。仿真结果表明,与常规PID控制相比,该控制器易于实现PID参数的自整定,能明显改善系统的鲁棒性和适应能力。