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.     

液压油体积弹性模量综合实验系统设计与分析

设计一种液压油体积弹性模量综合实验系统,介绍该系统的工作原理;基于定义法设计弹性模量检测装置;设计伺服控制分系统并对其性能进行分析,结果表明所设计系统的性能指标较好地满足了设计要求;构建系统的总体结构。该系统不仅可以高精度地在线测量油液的体积弹性模量,也可用于研究液压油含气效应以及油液体积弹性模量与温度、压力、含气量等参数间的精确数学关系,还可研究弹性模量对系统动态特性的影响。     

油液体积模量的研究与在线测量

随着对液压系统的位置精度、响应时间和稳定性的要求的不断提高,油液体积模量越来越受到科研和工程人员的关注。分析油液体积模量对液压系统的影响,在建立油液体积模量理论模型的基础上,通过仿真对含气量、压力和温度对油液体积模量的影响进行分析。并根据油液体积模量的定义,设计油液体积模量在线测量装置。通过仿真和试验结果的对比,说明提供的分析和测量的方法对确定实际液压系统中的油液体积模量很有意义。     

多变量泵驱动液压系统比例与恒功率控制研究

研究的盾构掘进机刀盘驱动液压系统是闭式油路容积调速液压系统,系统由两个大排量的HD控制型变量泵驱动8个变量液压马达.液压系统中的泵和马达的控制是通过一个集成的电液控制模块实现的,模块中包括有比例溢流阀和功率限制阀,实现了变量泵的比例控制和恒功率控制.分析了这种多驱动泵液压系统的恒功率控制原理,计算了功率限制阀的调节参数;建立了液压系统的AMEsim仿真模型,仿真分析了液压系统的基本特性.仿真分析表明,该控制系统能够满足设计要求.     

管片拼装试验台回转电液控制系统设计及试验分析

 针对管片拼装机高速、高精度及低冲击自动拼装技术的需求,在全面分析了管片拼装机回转驱动系统大行程、大惯量及长时间运行特点的基础上,设计了以比例换向阀为调节核心、以平衡阀为辅助保障的管片拼装试验台回转电液控制系统.参考工程应用管片拼装机相关参数及管片拼装试验台设计要求,基于相似理论提出拼装试验台回转电液控制系统参数指标及原理图,运用SolidWorks建模仿真及负载力矩分析,进而完成电液控制系统参数设计及元件选型,最后完成了¢2 m管片拼装试验台回转电液控制系统的搭建及试验分析工作.试验分析结果表明：系统稳态性能满足设计要求,最大转速为6.25 r/min;同时具有良好的动态性能,系统阶跃响应峰值时间为1.1 s,可平稳实现斜坡减速及低速停车．     

低噪声双波长数字全息及在超精密加工表面检测中的应用

通过两个不同波长的数字全息包裹相位差产生数字拍频,得到一个等效波长相位图以消除相位包裹,然后用该等效波长相位光程与任一记录波长做比较,确定单波长包裹相位中相位跳变的位置和跳变倍率,进而实现了单波长包裹相位展开,使相位噪声不随等效波长相位展开而放大,结果表明该方法可使相位噪声引入的误差减小2Λ/λm倍。用650 nm和632.8 nm两个波长的激光对用快刀伺服加工的微结构光学元件表面进行了数字全息测量,得到了等效波长为0.024 mm的加工纹理相位展开图,并用频谱滤波得到了元件微观形貌的低频和高频三维数据,各频段表面的粗糙度分别为33.2 nm,19.3 nm,23.4 nm,分析了各种微观结构产生的原因,并对快刀加工的切削参数进行了分析。     

盾构推进液压系统的PLC控制

介绍了盾构推进液压系统的工作原理.研制了以可编程控制器(PLC)为核心的盾构推进液压控制系统.对控制系统的硬件结构、软件组成、控制方式和控制策略等作了详细介绍,实现了对推进液压系统的运动控制,达到了预定的控制要求.     

Waveforms analysis and optimization of new electro-hydraulic excitation technology

A new electro-hydraulic exciter that consists of rotary valve and micro-displacement double-functioned hydraulic cylinder was proposed to realize different kinds of waveforms. Calculated fluid dynamics （CFD） simulation of rotary valve orifice reveals that orifice exists the two-throttle phenomenon. According to the finding, the revised flow area model was established. Vibration waveforms analysis was carried out by means of mathematic model and the related experiments were validated. Furthermore, as a new analysis indicator, saturation percentage was introduced first. The experimental results indicate that the revised flow area model is more accurate compared to the original one, and vibration waveforms can be optimized through suitable spool parameters and the revised cylinder structure.     

盾构掘进机及其液压技术的应用

简要介绍了盾构掘进机及其发展趋势。就液压技术在盾构驱动及控制上的应用提出了可能的途径，如：变转速泵控马达、负载敏感等技术的应用，不仅在节能的同时可望解决长期困扰盾构施工的发热问题。     

基于施工数据的TBM支撑推进协调控制系统

针对全断面硬岩隧道掘进机（TBM）在较强推进负载冲击下撑靴打滑、偏软岩层段靴体压溃侧壁围岩等问题,提出基于推进力限定和支撑力恒定的支撑推进控制系统（TFRSFCGT）,以及基于掘进方向推进分力恒定和支撑力恒定的支撑推进控制系统（TFCSFCGT）. 建立TBM支撑推进机构力学模型,推导支撑油缸输出力、推进油缸输出力和支撑处围岩类别的耦合关系,设计2种基于新型控制策略的电液控制系统,利用AMESim软件和Matlab软件分别搭建液压系统模型和控制系统模型,最后搭建电液联合仿真模型. 仿真结果表明：TFRSFCGT系统和TFCSFCGT系统在提供系统所需推进力的前提下,能保持围岩实际所受支撑力恒定,最大超调量别为0.928%、0.378%;在相同负载特性下,TFCSFCGT系统掘进速度更快,而TFRSFCGT系统对负载冲击顺应性更强.