盾构刀盘系统界面载荷力学表征与近似计算模型 被引量：6

1

作者 张茜 蔡宗熙 +3 位作者 黄干云 侯振德 亢一澜 郑琳 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 2012年第5期861-868,共8页

针对地下隧道施工重型盾构装备,提出了一种刀盘系统界面载荷的力学表征与近似计算方法.在刀盘系统与掘进界面岩土间相互作用的解耦分析基础上,引入岩土屈服破坏效应的影响,修正了掘进界面边缘区域应力集中的问题,给出了刀盘系统界面载... 针对地下隧道施工重型盾构装备,提出了一种刀盘系统界面载荷的力学表征与近似计算方法.在刀盘系统与掘进界面岩土间相互作用的解耦分析基础上,引入岩土屈服破坏效应的影响,修正了掘进界面边缘区域应力集中的问题,给出了刀盘系统界面载荷沿半径方向非线性分布的规律.考虑到实际施工中的地质条件、掘进进尺、刀盘拓扑结构,以及地下埋深等因素对掘进载荷的影响,建立了刀盘系统推力与扭矩的综合分析与计算模型,实现了地质力学性能、装备掘进状态、装备结构特征3类关键因素与掘进载荷间相互影响规律的力学描述;结合天津地铁工程实例,分析与验证了界面载荷模型的有效性. 展开更多

关键词 盾构 刀盘系统 界面载荷 解耦分析 屈服修正

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TBM刀盘系统动态特性及参数影响 被引量：4

2

作者 凌静秀 孙伟 +1 位作者 霍军周 李广庆 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第4期598-602,共5页

隧道掘进机刀盘在掘进过程中承受高强度冲击载荷,振动十分剧烈,导致关键构件过早损伤失效,有必要在设计阶段研究刀盘系统的振动特性及其参数影响。为此,在已有TBM刀盘系统多自由度耦合动力学模型的基础上,通过求解各阶固有频率和振型,... 隧道掘进机刀盘在掘进过程中承受高强度冲击载荷,振动十分剧烈,导致关键构件过早损伤失效,有必要在设计阶段研究刀盘系统的振动特性及其参数影响。为此,在已有TBM刀盘系统多自由度耦合动力学模型的基础上,通过求解各阶固有频率和振型,得到各构件的模态能量分布,进一步区分各阶模态振型,识别模态敏感参数,并分析了敏感参数对前10阶频率的影响。研究结果表明,刀盘系统模态振动主要集中在中间阶,且纯扭转振型对应的固有频率为57 Hz;模态能量能够区分各阶振型,且和常规的振型分析结论一致;第2～10阶固有频率主要受小齿轮转动惯量和输入端扭转刚度的影响,且这两个值分别取原始方案的1.1倍和1.3倍时,系统振动特性较稳定。 展开更多

关键词 隧道掘进机刀盘系统 多自由度耦合 动态特性 模态能量 模态振型 振型分析 参数影响

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TBM刀盘系统多自由度耦合固有特性及敏感度 被引量：3

3

作者 凌静秀 孙伟 +1 位作者 霍军周 邓立营 《东北大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第4期546-550,共5页

综合考虑时变啮合刚度、轴承刚度、综合传递误差、阻尼等影响因素,建立了TBM刀盘系统的平移-扭转-倾覆多自由度耦合动力学模型.基于实际工程项目的刀盘系统参数求解固有频率和振型,并研究系统参数对固有频率的影响及敏感度问题.研究结... 综合考虑时变啮合刚度、轴承刚度、综合传递误差、阻尼等影响因素,建立了TBM刀盘系统的平移-扭转-倾覆多自由度耦合动力学模型.基于实际工程项目的刀盘系统参数求解固有频率和振型,并研究系统参数对固有频率的影响及敏感度问题.研究结果表明,刀盘系统低阶固有频率为57和61 Hz,对应振型分别为电机和小齿轮的纯扭转振动及刀盘和大齿圈平移倾覆耦合振动,刀盘分体的切向支撑刚度和质量的敏感区间分别为3~4 GN/m和19~23 t. 展开更多

关键词 刀盘系统 多自由度耦合 固有特性 灵敏度 参数影响

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特种封存防锈油的研发及其在盾构机刀盘系统齿轮箱中的应用

4

作者 杨伟 尤荟旻 《材料保护》 CAS CSCD 北大核心 2019年第1期129-132,146,共5页

盾构机刀盘系统严酷的使用环境对刀盘系统齿轮箱提出了很高的防锈要求。选择合适的基础油和添加剂配方,调配成能适应该环境的特种封存防锈油。对该防锈油进行常规理化指标试验,考察其基本性状;之后与某品牌普通封存防锈油进行防锈性能比... 盾构机刀盘系统严酷的使用环境对刀盘系统齿轮箱提出了很高的防锈要求。选择合适的基础油和添加剂配方,调配成能适应该环境的特种封存防锈油。对该防锈油进行常规理化指标试验,考察其基本性状;之后与某品牌普通封存防锈油进行防锈性能比较,并考察2种防锈油在混入杂质油的苛刻环境下的防锈性能变化情况。结果表明:特种封存防锈油在试验条件下性状稳定,具有良好的防锈性能,同时又有相对更好的容许混入杂质油的能力,在混入一定量齿轮油或润滑脂析出油后,防锈能力下降并不明显。在盾构机使用方基地进行应用时,针对现场条件,制订了该防锈油应用的指导意见,使用效果良好。 展开更多

关键词 防锈油 盾构机 刀盘系统 封存防锈 性能 应用

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盾构刀盘驱动液压系统压力冲击吸收特性分析 被引量：12

5

作者 滕韬 夏毅敏 +1 位作者 杨务滋 谭青 《浙江大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第5期864-868,共5页

针对盾构掘进地层复杂、负载冲击大的工况特点,提出一种基于压力反馈和电液比例控制的新型开式刀盘驱动液压系统.通过对元件模型的线性化处理建立泵-马达-蓄能器系统的动态数学模型,分析蓄能器的引入对于系统固有频率的影响.同时利用AME... 针对盾构掘进地层复杂、负载冲击大的工况特点,提出一种基于压力反馈和电液比例控制的新型开式刀盘驱动液压系统.通过对元件模型的线性化处理建立泵-马达-蓄能器系统的动态数学模型,分析蓄能器的引入对于系统固有频率的影响.同时利用AMESim中的液压模块化元件与液压元件自主设计库(HCD)联合建模,对刀盘在不同工况的仿真过程中,通过比例方向阀控制蓄能器的不同工作状态来研究更好的冲击吸收效果.结果表明,在不同的负载剧变所带来的压力冲击下,蓄能器在吸收冲击的同时也影响到了系统的稳定性,可以通过电液比例控制蓄能器的工作状态来更好地适应负载的冲击. 展开更多

关键词 盾构机 刀盘驱动系统 电液比例控制 蓄能器

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盾构刀盘主驱动闭式液压系统 被引量：5

6

作者 胡国良 刘乐平 +1 位作者 龚国芳 杨华勇 《煤矿机械》 北大核心 2007年第9期148-151,共4页

刀盘主驱动系统是盾构的关键核心部分,是进行掘进作业的主要工作装置。采用电液比例控制技术设计了盾构刀盘主驱动闭式液压系统,并对其转速控制、方向控制、制动控制以及系统换油冷却等作了详细介绍。分析了刀盘主驱动系统调试安装的注... 刀盘主驱动系统是盾构的关键核心部分,是进行掘进作业的主要工作装置。采用电液比例控制技术设计了盾构刀盘主驱动闭式液压系统,并对其转速控制、方向控制、制动控制以及系统换油冷却等作了详细介绍。分析了刀盘主驱动系统调试安装的注意事项及调试结果,为盾构法施工提供了相应技术支持。 展开更多

关键词 盾构 刀盘主驱动系统 闭式液压系统

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盾构刀盘驱动的电液比例控制系统的设计与实验 被引量：4

7

作者 邢彤 龚国芳 +1 位作者 胡国良 杨华勇 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第4期520-524,共5页

设计了一个盾构掘进机的刀盘驱动液压系统,该系统是开式液压系统,应用电液比例控制技术实现了泵排量实时调节.采用二通插装阀技术实现了高压、大流量液压控制系统的集成,使系统具有结构紧凑、成本低的特点.分析了该液压系统是如何实现... 设计了一个盾构掘进机的刀盘驱动液压系统,该系统是开式液压系统,应用电液比例控制技术实现了泵排量实时调节.采用二通插装阀技术实现了高压、大流量液压控制系统的集成,使系统具有结构紧凑、成本低的特点.分析了该液压系统是如何实现泵排量的电液比例控制及其在较大变化负载工况下流量的稳定性.模拟盾构掘进实验时,电气控制为开环控制方式,实验表明,在负载变化较大时,系统能准确地实现刀盘的比例调速,系统的能耗低、温升小,因此,该系统能够很好地满足现代盾构的技术要求. 展开更多

关键词 盾构掘进机 刀盘驱动液压系统 电液比例控制

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水下大直径泥水盾构刀盘面板冲刷系统设计研究 被引量：3

8

作者 陈健 苏秀婷 孙旭涛 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2020年第S01期143-154,共12页

苏通管廊越江隧道工程是我国近几年较为典型的水下大直径泥水盾构工程,盾构穿越地层以淤泥质黏土、粉质黏土、粉土、粉细砂等地层为主,在掘进过程中较易结成泥饼。文章依托于苏通管廊越江隧道工程,基于刀盘面板冲刷仿真模型实验,分析刀... 苏通管廊越江隧道工程是我国近几年较为典型的水下大直径泥水盾构工程,盾构穿越地层以淤泥质黏土、粉质黏土、粉土、粉细砂等地层为主,在掘进过程中较易结成泥饼。文章依托于苏通管廊越江隧道工程,基于刀盘面板冲刷仿真模型实验,分析刀盘掌子面区域的流场分布特性,提出刀盘冲刷喷头数量和位置的优化设计方案。通过现场冲刷试验分析表明采用该刀盘面板冲刷系统,冲刷效果较好,可以保证刀盘中心冲刷区域及开口的流畅性。通过现场掘进实验分析表明在掘进过程中及掘进贯通完成后并没有出现结泥饼现象,刀盘中心冲刷系统的设计可满足工程需求,达到较优的冲刷效果。 展开更多

关键词 水下大直径盾构 设计研究 仿真模拟 刀盘冲刷系统 喷头布置 冲刷特性

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富水砂卵石地层土压平衡盾构刀盘中心注水系统改造研究

9

作者 袁立斌 崔洪谱 +1 位作者 尹佟华 潘真 《建筑机械》 2021年第3期87-91,共5页

成都地区拥有独具特色的富水砂卵石地层,虽然随着我国隧道施工工艺技术的发展,盾构施工工法已日趋成熟,但是针对该地层的盾构掘进施工却一直未能取得良好效果。在此背景下,针对现有的土压平衡盾构进行改造,添加刀盘中心注水系统,使得土... 成都地区拥有独具特色的富水砂卵石地层,虽然随着我国隧道施工工艺技术的发展,盾构施工工法已日趋成熟,但是针对该地层的盾构掘进施工却一直未能取得良好效果。在此背景下,针对现有的土压平衡盾构进行改造,添加刀盘中心注水系统,使得土压盾构的适用范围大大增加,有效解决了喷涌及沉降控制不佳等难题,提高了渣土塑流性,保障了盾构在富水砂卵石地层掘进顺利。 展开更多

关键词 盾构 富水砂卵石地层 刀盘中心注水系统

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AVN2440DS泥水平衡式盾构机刀盘控制系统简述

10

作者 袁义 王建新 王迪麟 《石油天然气学报》 CAS CSCD 2012年第04X期300-303,共4页

AVN2440DS泥水平衡式盾构机是从德国海瑞克公司引进的，该盾构机控制系统分为电气控制系统、液压控制系统、激光导向测量系统和PLC系统。以刀盘控制系统为例，分析了电气控制系统和液压控制系统的原理。

关键词 盾构机 刀盘控制系统 电气控制系统 液压控制系统 传感器PLC

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海瑞克盾构刀盘驱动液压系统故障分析及处理 被引量：6

11

作者 贾要伟 《隧道建设》 2010年第3期324-326,335,共4页

深圳某地铁项目使用的海瑞克盾构,主驱动刀盘液压系统出现故障,通过对故障原因的分析,发现油液污染是导致故障的主要原因。对污染的液压系统进行处理后,达到了理想的效果,恢复了使用,同时,也提供了一种处理液压系统污染的方法。

关键词 盾构机 刀盘驱动液压系统 故障分析 油样检测

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盾构机刀盘驱动系统动力计算分析 被引量：1

12

作者 王得军 《山东交通科技》 2009年第1期79-83,共5页

通过对广州地铁西草区间两台盾构机现场实测刀盘转速、刀盘扭矩数据,结合盾构配置的电机、液压泵、马达、减速箱的铭牌标定参数,计算分析得出制造商配置的减速箱并不能满足招投标时的产品承诺和现场实际需要。

关键词 盾构机 刀盘驱动系统 参数 测试数据 计算 分析

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盾构掘进机液压系统参数匹配特性 被引量：2

13

作者 刘国斌 龚国芳 +1 位作者 周如林 施虎 《浙江大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第10期1809-1814,共6页

在分析盾构掘进机的推进系统和刀盘系统的基础上,推导推进系统压力、刀盘系统压力、推进系统净流量与刀盘系统流量之间的关系,通过实验数据验证了推导模型的正确性.分析土舱内土体的流动连续性,得到螺旋输送机流量、刀盘系统流量、推进... 在分析盾构掘进机的推进系统和刀盘系统的基础上,推导推进系统压力、刀盘系统压力、推进系统净流量与刀盘系统流量之间的关系,通过实验数据验证了推导模型的正确性.分析土舱内土体的流动连续性,得到螺旋输送机流量、刀盘系统流量、推进系统压力与土舱压力之间的1阶微分方程式,提出以推进压力、土舱压力和刀盘转速的实时数据采样值为输入,螺旋输送机转速为输出的基于排土控制的前馈-反馈土压平衡模型.可知,土舱压力是由推进系统压力、刀盘系统流量和螺旋输送机流量多个因素共同决定的.实验表明,前馈-反馈控制模型的控制效果较好. 展开更多

关键词 盾构掘进机 刀盘系统 推进系统 土压平衡 参数匹配

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TBM刀盘弹性变形研究 被引量：3

14

作者 张照煌 洪文 孙显星 《中国水利水电科学研究院学报》 北大核心 2018年第6期549-554,共6页

刀盘是全断面岩石掘进机的关键部件,通过螺栓联接到刀盘大轴承并成为主机的重要组成部分。由于螺栓和刀盘都属弹性材料,刀盘与其轴承间的支撑联接关系在掘进过程中对刀盘形变有决定性影响,因此,论文通过对刀盘弹性变形理论模型的构建,... 刀盘是全断面岩石掘进机的关键部件,通过螺栓联接到刀盘大轴承并成为主机的重要组成部分。由于螺栓和刀盘都属弹性材料,刀盘与其轴承间的支撑联接关系在掘进过程中对刀盘形变有决定性影响,因此,论文通过对刀盘弹性变形理论模型的构建,分别给出了刀盘在简支和夹支支撑条件下的中面弯曲弹性变形方程并通过刀盘外载荷确定给出了两种支撑条件下刀盘变形曲线;通过有限元分析发现,刀盘的实际支撑应介于简支和夹支之间,其中简支约占12%～16%,夹支约占84%～88%,而刀盘弹性变形最大处位于其中心r=0.28 m的圆域内。此结论为全断面岩石掘进机施工过程中刀盘形变分析提供了借鉴。 展开更多

关键词 刀盘系统 全断面岩石掘进机 载荷 弹性变形

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盾构机刀盘变频驱动控制研究 被引量：6

15

作者 蔡启仲 汤尧 吴玉鹏 《广西工学院学报》 CAS 2011年第1期44-47,共4页

刀盘驱动系统是盾构机重要系统之一,承担着驱动刀盘旋转、切削开挖面和密封舱内土体搅拌的任务.通过对刀盘变频驱动的控制结构、控制方式以及控制过程和相关的控制连锁的介绍,为盾构机刀盘变频驱动控制选择提供参考.

关键词 盾构机 刀盘驱动系统 变频电机 变频器 PLC

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盾构机刀盘驱动研究 被引量：6

16

作者 王胜勇 《城市道桥与防洪》 2007年第12期95-96,共2页

刀盘驱动系统是盾构机的主要系统之一,该文分析了盾构机刀盘驱动系统的液压驱动方式和电驱动方式,并对两种驱动方式进行了优缺点比较,结论为液压驱动方式技术成熟,操作性好,比较实用。

关键词 盾构机 刀盘驱动系统 液压系统 电机驱动

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大直径不锈钢棒料剥皮机刀盘结构设计及模态分析 被引量：1

17

作者 梅超 屈银虎 +3 位作者 成小乐 祁志旭 刘晓妮 周思君 《西安工程大学学报》 CAS 2019年第2期198-205,共8页

采用ANSYS Workbench软件,对大直径不锈钢棒料剥皮机的刀盘系统进行自由模态分析,并对刀盘系统进行了纵横向加强筋优化,对优化后的刀盘分别进行模态分析和静力学分析。结果表明,优化后的刀盘第7～10阶固有频率相比原始刀盘依次提升了18%... 采用ANSYS Workbench软件,对大直径不锈钢棒料剥皮机的刀盘系统进行自由模态分析,并对刀盘系统进行了纵横向加强筋优化,对优化后的刀盘分别进行模态分析和静力学分析。结果表明,优化后的刀盘第7～10阶固有频率相比原始刀盘依次提升了18%,8%,23%,14%,有效优化了原始刀盘结构,增加了刀盘刚度,使刀盘固有频率更加远离剥皮机的工作基频。剥皮机切削Φ320 mm不锈钢棒料的极限工况下最大等效应力为16.3 MPa,最大等效应变值为0.000 1;新型刀盘系统在切削Φ320 mm不锈钢棒料的极限工况下等效应力和应变值均满足工作需求,可为大直径不锈钢棒料剥皮机刀盘系统的设计提供重要的参考依据。 展开更多

关键词 剥皮机 刀盘系统 模态分析 静力学分析 不锈钢棒料

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盾构仿真机控制系统的设计与开发

18

作者 彭育强 李怀俊 《广东交通职业技术学院学报》 2015年第3期60-63,共4页

由于盾构掘进装备和施工安全的特殊要求及施工环境的特殊性,导致绝大部分盾构掘进设备技术人员难以在实际的施工现场进行盾构关键技术的相关研究,当前研究和掌握盾构掘进技术多以模拟仿真试验作为重要方法。文中论述了在盾构掘进系统中... 由于盾构掘进装备和施工安全的特殊要求及施工环境的特殊性,导致绝大部分盾构掘进设备技术人员难以在实际的施工现场进行盾构关键技术的相关研究,当前研究和掌握盾构掘进技术多以模拟仿真试验作为重要方法。文中论述了在盾构掘进系统中的:刀盘控制系统、管片拼装系统以及推进系统作为设计对象进行电液控制系统开发。应用结果表明该系统性能稳定可靠,能够较为全面的展现盾构掘进过程中的控制功能,达到了系统设计的效果。 展开更多

关键词 盾构仿真 电液控制系统 刀盘控制系统 管片拼装系统 推进系统

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液驱土压平衡盾构刀盘电气原理分析

19

作者 朱红光 李朗焕 李吉 《中国高新技术企业》 2017年第7期89-90,共2页

随着全国一线城市地铁的普及,用于地铁施工的盾构机也逐渐走向成熟。盾构操作手除了需要对地层进行了解,还需要对盾构的性能有深入的认知,掌握盾构的运转原理。文章主要介绍了盾构机盘系统的启动条件及连锁限制条件。

关键词 液驱盾构机 刀盘系统 启动原理 电气原理 地铁施工

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隧道掘进机刀盘驱动多电机同步自适应耦合控制研究 被引量：3

20

作者 任颖莹 张合沛 +2 位作者 周振建 江南 李叔敖 《隧道建设（中英文）》 北大核心 2020年第12期1800-1807,共8页

为解决隧道掘进机运行过程中刀盘驱动系统各电机受力不均衡导致的部件损坏或系统故障的问题,对刀盘驱动系统结构及控制模式进行分析,建立电机矢量控制模型,提出一种改进的刀盘驱动耦合控制结构。该结构一方面可以增加从电机给定转速选... 为解决隧道掘进机运行过程中刀盘驱动系统各电机受力不均衡导致的部件损坏或系统故障的问题,对刀盘驱动系统结构及控制模式进行分析,建立电机矢量控制模型,提出一种改进的刀盘驱动耦合控制结构。该结构一方面可以增加从电机给定转速选择功能,消除起动阶段延时引起的同步误差;另一方面,可以通过转速补偿耦合策略缩小电机之间的转速差。在控制方法上,设计神经网络PI控制器来控制各个电机的转速,使控制系统能够根据载荷的变化自适应调整控制参数,提高控制精度。最后,通过建立Simulink仿真模型,对比自适应耦合控制与主从控制、并行控制的同步效果。结果表明,所提出的自适应耦合控制方法能够使控制中的各个环节相互配合,可达到较好的控制性能和响应转速。 展开更多

关键词 隧道掘进机 刀盘驱动系统 多电机同步 自适应控制 耦合结构 神经网络PI控制

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