基于线结构光双目测量系统的管片位姿正交化解算

针对管片拼装机工作过程中存在位姿误差和位姿检测智能化等问题，提出了一种基于线结构光双目测量系统的管片位姿测量方法。该方法减小了检测管片位姿时光照情况对检测结果的影响，无需要额外添加其他标记，可将由线结构光双目测量系统检测的管片边缘点世界坐标与管片拼装机机械手臂工作坐标下的三维坐标进行转换和解算。利用以隧道横截面圆心坐标O为基准的线结构光双目测量系统检测到检测点的位姿，通过运用三维空间点的坐标重心化和罗德格里矩阵的最小二乘法求解出管片位姿变换旋转矩阵，有效改进管片姿态旋转矩阵的正交性。随机进行多组检测点的位姿计算误差的比较，验证本方案的可行性。结果表明该方法能精准快速测量管片位姿，提高位姿测量精度。     

大直径盾构管片快速吊运系统的设计及应用

针对8m~10m直径级盾构机在城际铁路隧道施工中的管片快速吊运需求,设计了一种由重载大坡度管片吊机、管片卸载器组成的管片吊运系统,完成了样机研制与工业性试验。本管片吊运系统具备管片一次卸载吊运功能,可直接沿12°斜坡轨道将重型管片从卸载位置吊运至管片拼装位置,具有施工迅速、自动化程度高的特点,并成功应用在广珠城际铁路珠海横琴隧道工程的国产ZTE8800土压平衡盾构机上。     

管片拼装机回转系统齿轮啮合动力学分析

为了研究管片拼装机回转系统齿轮啮合的动力学特性,以管片拼装机小齿轮-大齿圈的传动系统为研究对象,采用集中参数法建立了考虑齿面摩擦的六自由度直齿轮动力学模型,依据管片拼装机实际工况参数,利用Runge-Kutta方法分析了管片拼装机回转系统在空载和负载两种工况下小齿轮和大齿圈的振动位移情况,对管片拼装机回转系统进行了振动测试,验证了模型及求解的正确性,并提出了可以通过增大管片拼装机回转系统刚度来减小振动的方法。研究结果对管片拼装机回转系统的减振和降噪处理,以及提高管片拼装机回转系统的精度有重要的理论和实用价值。     

隧道管片拼装机变负载拼装技术探讨

隧道管片拼装机作为土压平衡盾构机施工的关键部件,其性能关系到管片的拼装效率。在地铁施工过程中,管片机在旋转过程中出现抖动现象,影响管片拼装的质量和施工进度。主要对管片拼装机液压马达旋转平衡块的设计和改进进行详细研究,以及液压半桥在平衡阀先导控制中的应用。通过理论分析解决施工过程中管片机的抖动现象,以达到理想的响应速度和运行平稳性。     

盾构管片拼装机原理及结构分析

管片拼装机又被叫做举重臂,是一种安置在盾尾部、可以快速将管片拼装固定的起重设备。进行开挖后的隧道需要洞外预制好的钢筋混凝土管片进行长久性保护,管片的拼装机的功能就是将管片快速准确地安装到刚刚开挖好的隧道表面,用来支护隧道表面,防止地下水的渗透与地表沉降,而管片承担的是盾构前进的推进反力。盾构管片的拼装机构为一种典型机电液产品,也是组成盾构装配系统的关键子系统。管片拼装机的功能会直接影响管片拼装质量与隧道的施工效率。     

盾构隧道管片拼装技术的应用与发展

简要介绍了盾构隧道技术;重点分析了盾构隧道用管片及其施工工艺和拼装设备在工程中的应用;结合隧道施工技术及工程机械各领域的发展状况,对管片拼装技术今后的发展趋势进行了探讨。     

六自由度盾构管片拼装机机构设计

介绍了一种在盾构隧道施工中,用来给开挖好的隧道表面安装管片的管片拼装机,这是一种六自由度混联机构,整体机构串联中间包含一个二自由度五杆机构.分析了该拼装机的机构组成,工作原理及过程,进行了正运动学和逆运动学的分析,通过具体数值,验证运动学方程的准确性.最后,描述了拼装机对管片轨迹精确调整的过程.     

盾构管片拼装机结构及功能简介

管片拼装机是在开挖的隧道上安装混凝土管片的专用装置,管片拼装的质量直接影响盾构施工进程及工程质量。简要介绍了开发的盾构管片拼装机的设备组成、工作原理、主要性能参数及管片拼装的质量要求。     

抑制管片拼装机起步冲击的模糊控制算法研究

管片拼装机自身刚度以及管片转动惯量大,导致拼装机回转时存在着起步冲击现象,难以实现精准控制。针对这一问题,基于回转系统速度控制方案,提出了实现该方案的模糊控制算法;通过联合仿真技术模拟拼装机的起步工况,研究了模糊控制算法对系统动态响应的补偿作用。将所提出的模糊控制算法写入系统电子控制单元(ECU),并在合作单位进行了实车试验。模拟仿真和试验结果表明:采用模糊控制算法后,可有效改善拼装机的动态性能,能很好地抑制其起步冲击现象。     

3-RPS并联构型的管片拼装新机构

针对现有盾构管片拼装机存在的不足,进行管片拼装机的功能分析,提出基于3-RPS并联构型的管片拼装机构设计新方案。对新机构进行了可行性、运动学和动力学性能分析,表明所提管片拼装机构能很好实现管片拼装过程中的升降、俯仰、摇摆三个动作,提高管片拼装质量。     

超大直径盾构管片拼装机液压和电控系统设计

依托国内超大直径隧道工程盾构需求的背景,对超大直径盾构管片拼装机的运动姿态和原理进行分析,设计了一种超大直径盾构管片拼装机液压系统和电控系统,对今后超大直径盾构管片拼装机的设计制造具有一定的指导意义。     

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。     

一种新型盾构管片拼装系统设计与研究

设计了一种六自由度的管片拼装系统实验平台,具有实现平动、仰俯、侧翻、横摇、提升及回转等六个动作的能力,能真实模拟盾构管片拼装系统的实际工况,并从机械结构、液压系统等方面进行了分析与计算。     

基于AMESim的盾构管片拼装机液压回转系统仿真分析

根据盾构管片拼装机液压回转系统,建立管片拼装机液压回转系统的AMESim模型,进行不同参数下液压回转系统仿真分析。仿真分析结果表明:管片拼装回转速度与柱塞泵排量、比例阀开口度基本成正比,压力补偿器与比例阀的配合使用能够减小管片负载波动对回转速度稳定性的影响,管片拼装回转系统的调速性能良好,仿真结果能够为管片拼装液压系统的优化及实际操作提供理论依据。     

盾构管片拼装模拟装置液压系统设计与仿真分析

管片拼装质量的好坏直接影响到整个隧道工程的速度与质量,为更好研究管片拼装机各液压系统的控制特性,提出一种盾构管片拼装模拟装置,并对其液压系统进行设计和性能仿真分析,结果表明所设计液压系统能够满足管片动作模拟需求,能够为后期实验装置的优化与制造提供参考。     

基于PLC的盾构拼装机举升油缸同步控制

针对盾构拼装机举升油缸的同步控制需求,设计了液压缸的运行轨迹,提出基于PLC的闭环同步控制系统,该系统由举升油缸、磁致伸缩传感器、S7-200可编程控制器等组成。经现场调试运行,系统实现了举升油缸的自动化控制,并且在油缸上升和下降过程中具有自动纠偏功能,控制精度可达±2 mm,运行稳定可靠,消除了人工操作带来的实时性误差,有效提高了拼装机举升管片的同步精度和效率,为后续管片的精确就位奠定基础。     

管片拼装机提升系统动力学分析与试验

在考虑液压弹簧力和液压摩擦力的基础上建立了管片拼装机提升系统的动力学模型,对管片拼装机提升系统的振动特性进行仿真,分析了管片拼装机在拼装不同位置管片时扼架的振动特性,并进行试验测试,提出了拼装机提升系统的抑振方法.结果表明:在拼装不同位置的管片时,拼装机扼架存在等幅周期性振动,振动速度范围为8～35 mm/s,振动位移...     

微型盾构机用管片自动拼装机

微型盾构机开挖后的隧道需要用预制好的钢筋混凝土管片进行永久性的支护,管片拼装机的功能就是将管片准确地放到恰当位置,并快速安全地把管片组装成所定制的形式。因此,作为盾构机的关键部件之一,管片拼装机的效率在很大程度上决定了隧道施工的进度。     

盾构机施工故障案例解析

<正>盾构施工人机交错的特征十分明显,旌工管理人员的能力,盾构机本身的技术性能,施工周期、机械没备高频率运转等客观因素注定了多种事故发生的可能,施工案例的总结,会对今后施工避免类似事故的发生提供参考。液压系统污染处理案例一故障概述在对某盾构机进行管片拼装作业时,出现液压油箱液压油处于低位的报警信号,立即组织人员添加液压油,运行10min后,液压泵突然停止,拼装机停止动作。     

一种异形盾构管片拼装机的结构设计与仿真分析

由于传统的圆形断面管片拼装机不能满足异形断面的拼装要求,使用范围受到限制和制约,因此需要研究设计新型异形断面管片拼装机。文中简单介绍了新型异形断面管片拼装机系统的基本机构、工作原理和设计方案,对关键结构——悬臂梁进行有限元模态分析,并对拼装机进行了运动学和动力学仿真分析。结果表明,有无预应力都不影响悬臂梁结构的固有频率,拼装机的运动学与动力学仿真结果接近实际数据,为进一步设计改进拼装机提供了重要依据。