盾构电液控制系统实验平台液压系统设计与研究

该文以盾构电液控制系统实验平台为研究对象,对其刀盘\管片拼装机\螺旋输送机负载模拟和驱动液压系统、推进控制模拟液压系统和多自由度管片拼装运动控制液压系统进行了方案设计及其主要参数的计算。通过仿真分析得出,所设计的液压系统具有较好的动静态控制特性,能够满足实验平台的控制要求。     

变转速泵控液压技术在盾构中的应用研究

文中介绍了盾构刀盘驱动的各种方式,盾构刀盘驱动电液控制技术,提出了一种变转速泵控马达的液压驱动回路,对这种液压驱动系统进行了仿真分析.     

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.     

盾构刀盘驱动液压系统的实验研究

盾构刀盘驱动液压系统具有功率大、功率变化范围宽的特点，文章介绍全局功率自适应的泵控马达系统的工作原理，通过在模拟盾构实验台上的掘进实验，证明该系统能适应掘进中的复杂工况，系统节能效果好。     

Ф3m试验盾构刀盘驱动液压系统设计及仿真分析

针对全断面掘进机综合试验台中盾构试验样机刀盘驱动系统的工作要求,设计了变量泵控变量马达刀盘驱动液压调速系统。液压系统采用高低速两档控制方式,低速档恒转矩控制,高速档恒功率控制。基于液压仿真软件AMESim对所设计系统进行了建模仿真,分析和比较了驱动系统在高低速工况下的调速特性,结果表明在高转速工况采用变量马达实现无级调速控制可有效增大刀盘在高扭矩下的转速调节范围,更大限度满足盾构掘进要求。     

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.     

Φ3m试验盾构刀盘驱动液压系统设计及仿真分析

针对全断面掘进机综合试验台中盾构试验样机刀盘驱动系统的工作要求,设计了变量泵控变量马达刀盘驱动液压调速系统.液压系统采用高低速两档控制方式,低速档恒转矩控制,高速档恒功率控制.基于液压仿真软件AMESim对所设计系统进行了建模仿真,分析和比较了驱动系统在高低速工况下的调速特性,结果表明在高转速工况采用变量马达实现无级调速控制可有效增大刀盘在高扭矩下的转速调节范围,更大限度满足盾构掘进要求.     

大直径盾构刀盘驱动装置吊装方案

大直径盾构部件结构尺寸、质量大,增加了吊装和翻身的难度和风险。吊装方案的选择和吊装工具的设计,在刀盘驱动装置设计中是极为重要的一环。针对杭州文一路中标工程中的φ11.66m盾构刀盘驱动装置的结构和吊装要求进行分析,对比吊装方案,设计了一套适用于大直径盾构刀盘驱动装置的吊装工具,并对翻身起吊架的结构强度校核,根据实际应用情况提出了改进方案。     

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%。     

大直径盾构刀盘结构整体强度分析

盾构掘进机是一种广泛应用于隧道工程施工的大型机械设备。刀盘刀具是盾构掘进机的关键部件,因此盾构刀盘的强度设计十分重要。文中利用有限元软件建立盾构刀盘的有限元模型进行数值模拟,分析了在不同工况及不同设计方案下刀盘的受力状态,为盾构刀盘刀具优化结构设计提供参考依据。     

盾构推进液压系统控制分析

采用电液比例控制技术设计了一种基于压力流量复合控制的盾构推进液压系统。利用基于CC-Link现场总线的PLC控制实现了盾构推进液压系统速度和压力的协调控制,采用组态王软件开发的盾构推进液压监控系统实现了人机交互。推进液压系统在盾构模拟试验台上进行了实验分析,结果表明：所设计的推进电液控制系统能实时控制推进压力和推进速度,显著减少了速度压力调节的相互干涉,能较好地满足盾构在不同地质情况下推进控制的基本要求。     

盾构推进系统同步控制仿真与试验研究

阐述了盾构推进液压系统工作原理。采用AMESim和MATLAB仿真软件对推进液压系统同步协调控制进行了仿真分析,同时采用PLC编译了主从式同步PID控制程序,并在盾构模拟试验台上进行了同步推进试验研究,比较了两种不同负载下的同步试验情况。仿真和试验结果表明：采用主从式同步PID控制策略能够达到很好的同步效果,同步精度可达±3mm,能较好地满足盾构在不同地质情况下同步推进控制的基本要求。
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盾构机刀盘闭式液压系统的节能特性研究

目前盾构机作为挖掘隧道、地下通道、地下铁路的主力设备,越来越广泛地应用在国内外城市建设中。然而这个地下巨无霸的能源消耗也是巨大的,所以研究盾构机的驱动系统节能成了设计工程师工作的重要内容。现以6.28米盾构机旋转刀盘闭式液压驱动系统为研究对象,利用AMESim10软件构建该盾构机刀盘闭式液压驱动系统的仿真模型,并通过AMESim和Simulink的联合仿真,计算与分析了系统的节能特性。目前多数盾构机制造企业使用的是开式液压系统,其能量利用效率约是50%~55%,而闭式液压系统的传动效率可以达到65%~70%。这一结果通过所做的仿真得到了验证。     

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。     

基于AMESim的盾构刀盘负载敏感系统仿真研究

盾构机刀盘驱动系统的核心是液压系统。针对盾构施工中不同区域的地层差异性，为使盾构刀盘液压驱动系统节能减耗，采用负载敏感泵作为主驱动液压系统的动力源，利用AMESim软件搭建系统模型，并通过某型盾构机在软土和砂土两种不同地层下负载随机变化的情况，分别模拟系统全功率运行、80%功率运行和60%功率运行下，系统效率及能耗的变化情况。结论证明，软土地层为提高系统效率，减小能耗，宜在全功率模式下运行，而砂土地层宜在60%功率模式下运行。     

基于Labview的盾构电液实验平台监控系统设计与研究

在概述盾构电液实验平台功能基础上,从数据采集与控制系统两方面,基于Labview软件对其监控系统进行了设计研究。利用PCI数据采集技术和Labview研发了盾构电液控制系统性能测试平台,实现了对盾构主要液压实验系统压力、流量、温度及执行元件转速、扭矩等信号进行实时采集、处理、分析的目的,进而为研究盾构电液控制系统性能提供实验基础。     

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。     

盾构实验台盘形滚刀垂向振动间接测试研究

为解决盘形滚刀垂向振动测试难的问题,笔者设计了滚刀回转切削振动测试系统,提出一种盾构实验台间接测试盘形滚刀垂向振动位移的方法,即用ZA-21电涡流位移传感器来测量滚刀顶部振动量的方法以间接测定滚刀破岩面的振动量。然后在机械振动综合实验平台上用加速度传感器进行实测,采用Matlab中的cor-rcoef函数对采集的时域信号计算相关性,计算结果与实测曲线表明,测量滚刀顶部振动量与直接测量滚刀破岩面振动量有很高的相关性,由此证明测试方案的可行性。     

风电制动器惯性台架的研制

试验台依据行业国家标准而开发设计,是以机械惯量来模拟风电实际惯量的制动器试验台.为保证试验条件和实际工况的一致性,试验台采用直流电机作为有效风能和负载转速的模拟,采用旋转的惯性飞轮模拟风电机组实际工况中的载荷,利用设计的气压和液压系统模拟风电实际的制动力驱动装置,对风电制动器施加制动力矩.通过对风电制动器各性能参数的检...     

液压缸驱动盾构刀盘转速控制研究及仿真

设计了刀盘转速的变频调速控制系统,研究了系统的时域模型,采用状态反馈线性化方法设计了刀盘转速跟踪控制器,并进行了仿真分析,结果表明控制器能够满足刀盘恒转速的控制要求,为实际工程应用提供了参考.