土压平衡盾构机主轴承的力学分析

盾构机主轴承是盾构机的主要部件,对盾构机的使用寿命起到至关重要的作用。文中运用理论和经验公式对盾构推力和刀盘扭矩进行了计算和比较,并对盾构机主轴承进行了校核计算,对新型盾构机主轴承的研发具有一定的参考意义。     

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...     

土压平衡盾构机行星减速器热平衡分析

土压平衡盾构行星减速器热平衡分析对保证行星减速器的正常运行和盾构机的运行可靠性具有重要意义。忽略各构件内部温差对传热性能的影响,将传动系统各构件转换为节点,综合考虑各构件间的耦合关系,在对热传递过程中的热阻进行研究的基础上,基于热网格法建立行星传动系统的热平衡数学模型,并对土压平衡盾构机行星减速器的热平衡过程进行计算。结果表明,齿轮啮合次数对齿轮温升具有重要影响。将仿真结果与测试结果进行对比,结果验证了基于热网格法的行星减速器热平衡模型的正确性。     

偏载荷作用下盾构机主轴承安全性研究

针对某国产盾构机4.8 m主轴承在轴向载荷与倾覆力矩联合作用产生的偏载荷下的安全性进行了研究.根据设计极限作用下的偏载荷与结构设计参数,计算了主推滚子和辅推滚子所受的最大接触载荷与接触应力以及主推和辅推滚子、主推和辅推滚道的安全系数.结果表明:所有的安全系数均符合安全使用要求,但主推滚道和主推滚子的安全系数相对较小,在...     

土压平衡盾构机的隧道箱式变电站研究

介绍了土压平衡盾构机箱式变电站的总体布置、技术参数、IP防护等级以及主要特点。     

土压平衡式盾构机土压控制的模拟实验

介绍了土压平衡式盾构机土压平衡的工作原理,在盾构模拟试验台上采用自整定PID对盾构密封舱内的土压力进行了实时控制。由模拟实验可知,在保持推进速度不变的情况下,通过对密封舱内土压力的实时监测来控制螺旋输送机转速的实时变化,可控制密封舱内土压力在设定的范围内,从而达到控制地表沉降、减少地表变形的目的。     

土压平衡盾构机刀盘刀具布置方法研究

研究土压平衡(Earth pressure balanced,EPB)盾构机刀盘刀具的布置方法,目的是为了确保刀具结构布置的合理性和实用性。依据刀具磨损的等寿命原则,提出确定刀具数量的磨损系数法和掘进系数法;针对具体施工问题,可预测盾构在开挖区间,刀具的磨损量以及许用磨损情况下刀具的掘进距离,为保障工程的安全顺利进行提供参考。基于阿基米德螺旋线布置方法,计算以刀具磨损的等寿命原则下,主切削刀的布置曲线;提出刀具平面对称布局原则,分析刀具的切削过程,得到单把刀具的实际切深;建立EPB盾构刀盘上先行刀的立体布局方法,计算得到先行刀的超前量;结合南京地铁二号线TA07标段,验证了刀具布置方法的正确性。研究内容和研究方法可为EPB盾构机刀盘的选型和设计奠定理论基础。     

土压平衡盾构机制造工艺难点及对策

在土压平衡盾构机制造过程中,对于刀盘、盾体等核心零部件,其结构复杂,制造难度大;整机零件种类多,组装复杂程度高。在分析总结整个制造工艺流程难点的基础上,成功开发出了一套完整的土压平衡盾构机制造工艺,对土压平衡盾构机制造工艺标准化及工艺进一步改进提供了依据。     

土压平衡盾构主轴承的结构设计分析

对土压平衡盾构主轴承的结构和设计原则进行了分析和总结,形成了实用的土压平衡盾构主轴承的设计理念,可应用于该轴承的初步选型及设计制造。     

土压平衡盾构机刀盘牛腿的有限元分析

采用有限元法对土压平衡盾构机的关键部件刀盘牛腿进行静力学分析,同时计算其在受力条件下的前6阶模态的固有频率、振型、相对位移的分布图。分析结果显示出受力薄弱区以及抗震薄弱区,为刀盘牛腿的静力学以及动力学优化提供必要的依据。     

隧道掘进机主驱动减速机研制与分析

刀盘主驱动减速机作为盾构机的核心部件之一,对其结构进行有限元分析具有重大的工程应用价值.针对TBM170113主驱动减速机结构,建立了各级行星架的有限元分析模型,得到了不同工况下的结构应变及应力情况;并且进行了主驱动减速机空载、加超载试验,试验结果表明该减速机结构强度满足工作要求,验证了该型主驱动减速机产品设计的合理性...     

一种隧道悬臂式振动掘进机的稳定性分析

通过对隧道臂式掘进机的工作过程和切削头的受力情况进行分析，确定出掘进机容易失稳的工况，然后分别对纵向和横向稳定性进行了分析并给出计算式同时用设计参数验证了稳定性。     

盾构掘进机异形断面隧道切削机构的奇异性分析

首次选择五杆机构作为盾构掘进机(TBM)异形断面隧道切削机构,较全面地分析了切削机构的奇异性条件,并指出了切削机构的瞬时运动不确定位置,为今后实际工程应用时,提供了理论上的指导.     

基于数字样机技术的全断面掘进机仿真分析

介绍了数字样机技术。针对目前全断面掘进机的市场应用背景,讨论了它的工作原理并进行受力分析。以某EPB型土压平衡式全断面掘进机为例建立数字样机,并进行了工作过程的运动学仿真。运用CATIA的有限元分析功能,对掘进机中重要部件进行了结构分析和动态特性分析。     

全断面掘进机综合试验机刀盘有限元分析

为验证全断面掘进机综合试验机的刀盘是否满足掘进实验要求,运用有限元分析软件Ansys对刀盘在正常工况下的受力特性进行分析,分析结果表明刀盘最大Mises应力偏大,据此提出了相应的修改方案,然后对修改后的刀盘在正常工况、静启动脱困工况以及最大推力推挤工况下的受力特性进行分析,得出刀盘Mises应力图和结构变形图,结果表明刀盘应力集中的部位位于牛腿与辐条的连接处、幅板与辐条的连接处以及辐条与刀盘外壁的连接处,修改后的刀盘的强度和刚度满足掘进实验要求。     

隧道掘进机大数据研究进展：数据挖掘助推隧道挖掘

随着传感与智能化技术不断发展,隧道掘进机的运行监测日趋完善,所记录的海量实测数据不仅包含了装备作业过程的重要信息,也蕴含了装备内部及其与外部环境的相互作用机理,通过一定方法对这些数据进行深度挖掘与分析对于提升装备设计、分析、运行与维护水平具有十分重要的意义。为总结和分析隧道掘进机实测数据研究方法与应用状况,首先概述隧道掘进机实测数据的来源、构成与特点,从数据驱动的装备状态识别与性能预测、地质识别与地表改变预测、隧道健康监测与预警三个方面综述国内外相关文献,总结和归纳当前研究的难点、优点与不足,最后从隧道掘进机实测数据预处理方法、多源异构数据建模方法、模型泛化能力提升方法、数据计算平台等方面对未来研究方向进行初步分析与展望,为后续隧道掘进机大数据研究提供参考与借鉴。     

Wear Analysis of Disc Cutters of Full Face Rock Tunnel Boring Machine

Wear is a major factor of disc cutters’ failure. No current theory offers a standard for the prediction of disc cutter wear yet. In the field the wear prediction method commonly used is based on the excavation length of tunnel boring machine（TBM） to predict the disc cutter wear and its wear law, considering the location number of each disc cutter on the cutterhead（radius for installation）; in theory, there is a prediction method of using arc wear coefficient. However, the preceding two methods have their own errors, with their accuracy being 40% or so and largely relying on the technicians’ experience. Therefore, radial wear coefficient, axial wear coefficient and trajectory wear coefficient are defined on the basis of the operating characteristics of TBM. With reference to the installation and characteristics of disc cutters, those coefficients are modified according to penetration, which gives rise to the presentation of comprehensive axial wear coefficient, comprehensive radial wear coefficient and comprehensive trajectory wear coefficient. Calculation and determination of wear coefficients are made with consideration of data from a segment of TBM project（excavation length 173 m）. The resulting wear coefficient values, after modification, are adopted to predict the disc cutter wear in the follow-up segment of the TBM project（excavation length of 5621 m）. The prediction results show that the disc cutter wear predicted with comprehensive radial wear coefficient and comprehensive trajectory wear coefficient are not only accurate（accuracy 16.12%） but also highly congruous, whereas there is a larger deviation in the prediction with comprehensive axial wear coefficient（accuracy 41%, which is in agreement with the prediction of disc cutters’ life in the field）. This paper puts forth a new method concerning prediction of life span and wear of TBM disc cutters as well as timing for replacing disc cutters.     

半金属离合器摩擦片性能研究

研制了半金属树脂基摩擦材料,对其摩擦学等性能进行了研究.结果表明：半金属摩擦片的摩擦因数在0.362～0.392之间,变化平稳,在250℃以上高温热衰退少;耐磨性在200℃以下时略低于石棉摩擦片材料,而在200℃以上时与石棉摩擦片材料相当;强度达到了原石棉摩擦片材料的技术性能指标.在进口掘进机上的使用表明：该摩擦片磨损总量较小,耐磨性能和使用寿命在正常使用或离合器打滑情况下优于石棉摩擦片.     

盾构施工中管片简易选取的程序实现

盾构施工要精确控制推进油缸行程 ,合理选取管片 ,使主机最大限度的沿设计轴线DTA前进。在不影响管片合理选取的情况下 ,本文简化了盾尾间隙改变量的计算公式 ,给出了相应的管片的计算预测过程。同时本文将管片预测计算涉及的参数之间的内在联系 ,统一到油缸行程 ,便于精确控制盾构机的推进油缸行程 ,快速计算预选管片。本文经过推导得出的计算公式适用于无铰接油缸盾构 ,可以解决完全楔型管片拼装或者楔型管片与标准管片的组合拼装 ,具有通用性 ,并用VC实现。