基于液压恒压网络的盾构土压平衡系统模拟试验研究

设计了一种基于液压恒压网络的盾构土压平衡系统,它通过调节恒压网络中变量马达的排量来实现螺旋输送机的转速即土压的控制.模拟试验表明,这种基于液压恒压网络的盾构土压平衡系统的响应速度和抗干扰能力明显优于传统的泵控马达式盾构土压平衡系统.为开发新型的盾构土压平衡系统提供了设计参考.     

一种逆向变速积分PID算法及其在盾构土压平衡模拟系统中的应用

为提高盾构土压平衡系统响应速度和稳态精度,提出一种根据误差分段逆向改变PID积分增益的控制算法。在无积分饱和的情况下,采用与常规变速积分PID的积分变速方向相反的策略。应用于盾构土压平衡模拟系统的实验证明,此算法较好地解决了盾构土压平衡模拟系统响应速度与稳态精度之间的矛盾,对提高盾构土压平衡系统的控制品质具有一定的参考作用。     

盾构土压平衡控制机理实验系统设计

介绍了一个盾构土压平衡控制机理实验系统,其实验平台由拉杆与后靠、千斤顶、土箱、模拟盾构、弃土回收箱等部分组成,液压系统采用电液比例控制技术、变转速泵控马达技术、压力流量复合控制技术等先进技术.监控系统由一台工控机和PLC组成,应用组态软件开发相应的监控程序.该系统不仅可以进行土压平衡机理研究,而且也能够用于盾构的电液控制技术研究、盾构驱动参数优化设计研究以及进行先进控制方法的研究.     

盾构土压平衡比控制模拟实验系统研究

为研究盾构土压平衡比(EPBR)的控制特性,设计了盾构EPBR控制模拟实验系统。分析转速控制在该模拟实验系统上的实现方法,试验研究了在推进速度、土质等干扰下的EPBR控制特性。结果表明:采用该系统可实现盾构EPBR控制的模拟实验,为通过模拟实验研究盾构在多种工况下的EPBR控制特性提供了条件。     

二次调节技术在盾构EPB模拟系统惯性能回收中的应用

提出一种基于二次调节技术的盾构土压平衡系统,系统制动过程中调节二次元件的排量作泵工况,在螺旋输送机的惯性带动下向系统回馈能量.模拟实验表明,这种基于二次调节技术的盾构土压平衡系统能取得明显的惯性能回收效果,系统能量回收效率受二次元件的排量、系统油源压力及转速等参数的影响,在能量回收过程中实行恒转矩控制能使系统制动过程平缓,并能满足制动时间等要求.     

土压平衡盾构推进电液控制系统仿真及试验研究

介绍了采用压力流量复合控制的土压平衡盾构模拟推进电液控制系统的工作原理,以土体线性粘弹性模型作为负载建立了比例溢流阀、比例调速阀和液压缸的数学模型,分别导出了比例溢流阀控制推进系统压力和比例调速阀控制推进系统速度的传递函数。采用常规PID控制对压力和速度控制系统的阶跃特性和稳定性进行仿真分析,验证其可行性。通过对盾构模拟推进试验结果分析可以看出该液压系统在模拟盾构推进试验中达到了预期的控制效果,为实际盾构推进液压系统的设计提供一定的参考依据。     

基于恒压网络的双圆盾构EPB模拟实验系统建模及仿真

采用功率键合图法建立基于恒压网络的单圆盾构土压平衡模拟实验系统仿真模型,并验证模型的有效性.在此仿真模型基础上,利用仿真模型不受物理条件限制的优点,建立了基于恒压网络的双圆盾构土压平衡模拟实验系统仿真模型,并进行了仿真研究.仿真结果表明,模型可基本实现双圆盾构土压平衡模拟实验系统的工况模拟,对建立基于恒压网络的双圆盾构土压平衡模拟实验系统有借鉴作用.     

土压平衡盾构机推进液压系统的设计

介绍了土压平衡盾构机推进液压系统的设计,主要内容包括液压系统的参数计算、液压原理图的设计以及插装阀集成块的设计.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;采用二通插装阀技术实现了高压、大流量液压控制系统的集成;利用Solidworks软件对插装阀集成块进行三维实体建模、装配、并转化为二维CAD工程图,提高了设计效率.     

基于电液控制的采油负载模拟系统

设计了一采油负载模拟系统,其根据抽油机悬点示功图信息,通过电液控制系统使加载液压缸复现抽油机在现场工作中的所受载荷情况,从而可以对抽油机的性能进行测试;建立了该负载模拟系统的数学模型,为动态特性分析以及系统的校正提供了依据.     

盾构EPB模拟实验系统的建模与仿真

采用功率键合图方法,建立了盾构土压平衡模拟实验系统的数学模型,利用模拟实验系统实验数据,辨识出了模型的参数.实验证明该模型的数字仿真结果与模拟实验相吻合,表明所建立的模型可以代替模拟实验系统.利用该模型进行数字仿真,不受物理模拟实验系统的限制,可以拓宽模拟实验研究范围,为盾构土压平衡系统的动态分析和优化设计提供理论支持.     

盾构机盘型滚刀刀圈关键材料设计与试制

通过对盾构机盘型滚刀工况条件的分析,提出了刀圈材料和硬质合金镶齿的设计思路,并进行了试制。结果表明,以H13为基础,适当提高碳含量,采用电炉熔炼加电渣重熔的方法和后继合理的热处理工艺,制备的钢圈微观组织结构为细小的回火马氏体加小颗粒碳化物,具有良好的耐磨性和抗冲击韧性;以结晶完整的粗晶WC制备的全致密包覆型WC—Co复合粉为原料,可生产出晶粒完整、组织均匀,具有良好冲击韧性和耐磨性的超粗或特粗晶硬质合金,可以满足刀圈合金齿的要求。     

落地铣镗床主轴系统优化研究

建立了落地铣镗床主轴系统的模型,研究主轴径向变形;对落地铣镗床主轴轴承寿命、主轴大齿轮对轴承刚度和主轴变形的影响进行分析,并对轴承配置进行了优化分析,为轴承组合方式的选用以及大齿轮支承的合理配置提供了依据。     

土压平衡顶管机液压主顶系统设计

针对土压平衡顶管机基本动作需求设计了液压主顶系统,对液压主顶系统的工况进行分析,得出液压主顶系统的总顶力以及油缸最大顶力。根据油缸最大顶力进一步计算了液压主顶系统的主要参数,并通过方案对比对液压主顶系统的同步回路、方向控制回路和供油方式进行设计。对液压主顶系统的压力损失和工作温度进行验算,结果表明:该液压主顶系统的压力损失和工作温度在适宜范围内,系统可正常工作。     

W160HC落地镗床电气控制系统的改造

文章通过对W160HC落地镗床存在的问题进行具体调查和分析,提出了改造该机床的设计方案,并针对机床的实际使用情况重新进行了电气设计,将S7-300 PLC作为控制核心,完成了机床各坐标轴的控制,利用触摸屏实现机床各坐标轴的状态显示,并能实时进行机床状态报警,完成改造后该机床能够正常投入生产,操作方便、直观,实践证明具有较高的使用价值,该改造方法对工程技术人员具有一定的指导意义。     

摩擦焊机电液比例轴向压力控制系统仿真和PID控制研究

为提高摩擦焊接过程中轴向压力控制精度,对摩擦焊机电液比例轴向压力控制系统进行数学分析,并根据其系统的特点,建立电液比例轴向压力控制系统数学模型,同时利用Simulink对系统进行仿真分析,最后采用PID控制算法对其进行校正,提高了控制系统的快速性、稳定性和准确性。     

压力平衡式水下开孔机液压控制系统的设计

在高压管道上进行带压开孔作业时,管道内的高压液体作用在开孔机主轴下端,产生了很大的轴向阻力.笔者设计的压力平衡式开孔机能将主轴下端的液体压力作为控制信号,推动液控换向阀换向,将液压系统中的高压液体引入到开孔机主轴的上端,使开孔机主轴两端的作用力相互平衡,解决了开孔机主轴上轴向阻力过大的问题.     

一种大型卧式铣镗床的垂直方向驱动系统设计

随着机械制造业的快速发展，各领域对卧式铣镗床的规格需求越来越大，因此，其垂直方向驱动系统必须要重新设计并计算校核。根据某用户大型卧式铣镗床的需求，对垂直方向驱动系统进行重新设计，针对质量高达8 000 kg的主轴箱提出三重制动机构实现锁止，并采用油缸搭配蓄能器的方式实现配重平衡。对电机扭矩、转速、惯量，丝杠载荷、寿命、刚度等重要参数和指标进行计算校核。该驱动系统已投产，样机运行平稳。