盾构机刀盘驱动液压系统设计

该文针对盾构机刀盘驱动系统的工作要求,设计了一种刀盘驱动液压系统,系统为变量泵-变量马达闭式回路,采用电液比例技术实现刀盘双向旋转和无级调速.系统在满足要求的前提下具有效率高、节能的特点.     

盾构机刀盘驱动多级行星齿轮传动系统的多目标优化

为满足盾构机刀盘驱动多级行星轮系高可靠性、低振动和高功率密度的设计要求,在建立系统的可靠性模型和动力学模型的基础上,建立了以系统可靠度、各级行星轮振动加速度和系统体积/质量为目标函数的多目标优化设计的数学模型,并针对工程实例,利用混合离散复合形法对其进行求解。结果表明,提出的优化模型及优化方法可有效地提高盾构机刀盘驱动多级行星轮系的可靠性,减小系统的振动水平和体积/质量。研究结果可为高可靠性、低振动、高功率密度的盾构机刀盘驱动多级行星减速器的设计提供参考。     

盾构机刀盘变频驱动控制系统研究

针对盾构机的刀盘驱动系统进行了全新的设计。系统选用8台西门子G130系列变频器,采用主从控制方式,重点解决多电机的同步运行问题,实现了多台电机之间的转矩平衡。8台变频器同时响应PLC的转速给定信号,每台变频器分别对各自的电机施加力矩,具备结构简单、运行稳定、电机力矩一致性好和易于维护等优势。在程序结构的设计上,采用了应用接口程序的编写方式,使程序核心部分相对稳定,又有灵活的扩展及操作能力。     

复合地层的盾构机刀盘设计

针对土压平衡式盾构机的复合式刀盘设计,从刀盘结构、刀具类型和布置、开口率和搅拌翼、泡沫注入口及耐磨性设计等方面分别进行分析,新设计的刀盘不仅提高了刀具的耐磨性,满足了刀具的强度要求,还提高了刀盘的掘进效率.     

盾构机刀盘驱动多电机同步控制仿真分析

对几种多电机同步驱动的控制方式进行分析,针对盾构机刀盘驱动系统中电机数量多、结构复杂等特点提出了适合盾构机刀盘同步驱动的控制方式,并模拟实际情况,采用MATLAB/Simulink仿真电机间的刚性连接。仿真结果表明:该方法可以有效地解决盾构机中多电机同步运行时的速度同步与负载平衡。     

铜熔转炉炉体驱动减速箱国产化关键技术研究

针对进口铜熔转炉减速机在运行中箱体过热并且翻转电流多大问题,通过对进口减速机蜗轮蜗杆传动级的承载能力分析,提出了改善传动性能的方法,对蜗轮副中心距进行适当调整,同时为了尽量保持减速机的联接尺寸对减速机的箱体尺寸进行调整优化。为改善蜗轮副的接触区,将刮削研磨与重载跑合相结合,接触斑点大小得到充分提高,国产化后的减速机运行平稳,翻转电流大大降低。     

新型盾构机刀盘设计与有限元分析

为满足盾构机在复合型地层下掘进的需要,设计了一种新盾构机刀盘。刀盘主要由刀盘框架、滚刀、刮刀和泡沫管组成,可替代进口刀盘或可与其他进口装置组合使用。运用有限元软件对该刀盘在实际工况下的受力情况进行了分析,结果表明,刀盘能够满足实际工作要求,结构可靠性高。     

盾构机刀盘驱动齿轮油换热器损坏原因及预防措施

正1.故障现象操作人员在巡检1台海瑞克S492型盾构机过程中,发现其刀盘驱动齿轮箱进油口往外渗油。停机检查后发现,整个齿轮箱油位已经比正常油位线超出90cm,而且油色已经变成乳白色,说明有大量的水进入齿轮箱。2.原因分析S492型盾构机刀盘运转时会产生大量的热量,为此,在刀盘驱动系统设置了水冷式换热器用于冷却齿轮油。换热器设有4个接口,分     

盾构机刀盘的应急修复

S-169型盾构机(TBM)在进行例行检查时发现,周边刀及其安装基座、部分紧挨周边刀的齿刀及其基座均磨损严重,遂决定对刀盘本体和刀具安装基座进行应急焊接修复,在修复的同时,还对部分刀盘本体表面的耐磨层进行了堆焊处理。     

微型土压平衡盾构机刀盘的设计

为了满足微型土压平衡盾构机在不同地质条件下的正常掘进,设计制造了开口率可变的0.92m微型土压平衡盾构机刀盘。对微型盾构机刀盘的结构设计与刀具的布置方法进行了详细说明,并结合地质和岩土工程方面的知识,对微型土压平衡盾构机刀盘所受载荷进行了计算。利用CATIA软件对所建立的刀盘三维模型进行了有限元分析,结果表明刀盘的结构设计完全满足使用要求。     

盾构机刀盘四齿轮并联驱动的载荷均衡性仿真

建立了盾构机刀盘四齿轮并联驱动系统的动力学方程,运用UG软件建立了该系统的三维模型,并利用ADAMS软件对该系统进行了动态仿真,分析了啮合阻尼、啮合刚度、齿侧间隙和主动齿轮布置方式等因素对齿轮副载荷均衡性的影响。研究表明,各个齿轮副啮合刚度和啮合阻尼相差越大,载荷分配就越不均匀;齿侧间隙在驱动载荷变化时对载荷均衡性影响较大;主动齿轮不同布置方式对传动系统的传动平稳性有较大影响。分析结果可为多齿轮并联驱动系统的设计与制造提供理论依据。     

大直径(φ11.58 m)盾构机刀盘驱动装置用回转支承国产化的探讨

大直径盾构掘进机为用于城市地铁和过江公路隧道施工的重要机器装备,而回转支承为盾构机刀盘驱动部分的关键部件之一。到目前为止,国产盾构机用的回转支承仍依靠进口。本文通过作者对引进盾构的回转支承理论分析,实际应用与检测,总结了在本市6条隧道施工后的经验,供国内同行参考、借鉴,希望能对进一步提高盾构国产化有所裨益。     

复合地层中掘进的盾构机刀盘动态驱动转矩研究

复合地层掘进扭矩载荷突变是造成盾构机掘进过程中堵转停机的直接原因,考虑盾构机刀盘驱动变频调速电机特性、转矩传递过程中齿轮啮合刚度及齿侧间隙等非线性因素,建立冗余驱动的盾构机刀盘切削系统机电耦合动力学模型;针对典型复合地层地质条件,对盾构机在上软下硬地层掘进过程中刀盘驱动转矩动态特性进行仿真分析。结果表明,在软土体积百分比为70%复合地层中,掘进扭矩载荷显著高于50%软土百分比复合地层;盾构机在由50%软土百分比地层掘进进入70%软土百分比地层过程中,刀盘驱动电机负荷瞬间增大,甚至超出其工作极限,电机无法稳定工作,容易导致堵转发生,该结果可以部分解释我国昆明上公山隧道施工中频繁出现堵转事故的原因,为盾构机复杂地质条件下顺应性设计提供指导。     

盾构机刀盘测速装置的改进

刀盘是盾构机的关键部件之一,而刀盘的转速是操作盾构机的重要参数,当前有必要改进盾构机刀盘测速装置。当刀盘旋转时,采用转速监控器把感应式接近开关检测到的盾构机主驱动箱内齿轮的脉冲信号转换为4~20mA的电流信号并传送到PLC,再由PLC换算成转速数据传给控制室里的上位机。     

土压平衡盾构机刀盘电机控制系统的设计

为解决盾构机刀盘电机控制系统中存在的程序控制点多、逻辑复杂,易导致系统调试和维护不便的问题,将模块化编程技术应用于刀盘电机控制系统程序设计中。开展了刀盘电机控制系统结构分析,建立了刀盘运行状态和各个辅助系统之间的关系,提出了“将刀盘电机运行分成若干个状态,将各个辅助系统的条件采集过程设置为子程序”的状态机编程思想,子程序负责采集系统信息供给状态机决策使用,状态机完整描述了刀盘电机可能经过的各个状态并直接决定刀盘电机在该状态下所执行的动作。将该系统应用于实验型土压平衡盾构机中,并进行了大量的实验。研究结果表明,该系统完全满足土压平衡盾构机刀盘电机控制的需要,状态机编程可使整个程序构架更加清晰明了,易于调试和后期维护。     

浅析京津城际延伸线泥水盾构机刀盘设计

论述了京津城际延伸线￠11.97m泥水盾构机刀盘结构、刀具布置及刀盘结构耐磨保护措施等设计要点,为在相同地层施工的泥水盾构机刀盘设计提供了重要的参考与借鉴.     

基于参数化的盾构机复合式刀盘设计研究

盾构机作为定制化设备,其定制化的代表部件即是刀盘。复合式刀盘是一类适应性更为广泛的刀盘结构类型,其建模通常需要耗费大量的时间,这容易造成时间和人员浪费、可靠性下降。通过对复合式刀盘的功能分析,梳理了刀盘通用模块之间的参数传递规则与逻辑,建立了结构间参数关联关系;针对复合式刀盘的重点模块进行关键参数的提取,为参数化建模提供重要依据;基于Creo软件的Top-Down设计,完成了六辐臂+六面板复合式刀盘的三维参数化建模设计,实现了刀盘的设计系列化,为缩短刀盘设计周期提供了指导方法。     

EPB盾构机刀盘开口模式与刀盘盘体结构耦合设计

以某地铁标段施工盾构为研究对象,针对EPB盾构机的刀盘的开口模式与盘体结构设计之间相互影响、耦合的特点,首先建立根据边界条件与三轴实验获得的岩土颗粒微观参数构建盾构刀盘与岩土相互作用的刀盘系统离散元数值模型,研究盾构刀盘开口率对刀盘挖掘过程的影响规律。在此基础上,建立基于渣土流动性的刀盘结构参数优化设计模型,在AWE下对刀盘的整体结构进行优化设计。研究结果表明:在某地质条件下,开口率为35%,中心开口占45%的刀盘挖掘效率较高且满足螺旋输送系统工作条件。