【摘要】：針對全斷面硬巖隧道掘進機(TBM)在施工時因驅(qū)動扭矩不足引發(fā)的刀盤卡死情況,提出了由變頻電機和泵控馬達混合驅(qū)動的方案.采集電機轉(zhuǎn)矩跟隨主從控制系統(tǒng)下的電機速度信號,疊加一個預(yù)設(shè)的常量來實時調(diào)節(jié)變量泵的排量,利用比例溢流閥溢流多余流量實現(xiàn)對馬達工作壓差的比例調(diào)節(jié),從而實現(xiàn)泵馬達系統(tǒng)對電機系統(tǒng)的轉(zhuǎn)速跟隨和扭矩可調(diào),并基于○/2.5mTBM實驗臺的刀盤驅(qū)動系統(tǒng)指標要求完成了設(shè)計選型.在AMEsim仿真平臺上搭建了負載敏感變量泵控系統(tǒng)(LSCS)、流量反饋比例變量泵控系統(tǒng)(FFPCS)和變量缸位移反饋比例變量泵控系統(tǒng)(DFPCS)的模型,分析對比了不同系統(tǒng)在同一電機系統(tǒng)速度信號下泵的壓力和流量響應(yīng),并對比了不同比例控制策略下變量泵的效率.結(jié)果表明:LSCS無法響應(yīng)電機系統(tǒng)轉(zhuǎn)速跳變,且不適用于閉式系統(tǒng),FFPCS和DFPCS均能較好地跟隨電機系統(tǒng)的轉(zhuǎn)速變化,盡管FFPCS有著更高的控制精度和效率,DFPCS的高可靠性、模塊化和低成本優(yōu)勢更符合實際施工要求.
[Abstract]:In view of the sticking of cutter head caused by insufficient driving torque of full section hard rock tunnel roadheader (TBM) during construction, a mixed driving scheme of variable frequency motor and pump controlled motor is put forward. The motor torque is collected to follow the motor speed signal under the master-slave control system, and a preset constant is superimposed to adjust the displacement of the variable pump in real time, and the proportional adjustment of the working pressure difference of the motor is realized by using the excess flow rate of the proportional relief valve to realize the proportional adjustment of the working pressure difference of the motor. Thus, the speed following and torque adjustment of the pump motor system to the motor system are realized, and the design and selection of the cutter head drive system are completed based on the index requirements of the cutter head drive system of the 0/2.5mTBM experimental platform. The models of load sensitive variable pump control system (LSCS), flow feedback proportional variable pump control system (FFPCS) and variable cylinder displacement feedback proportional variable pump control system (DFPCS) are built on AMEsim simulation platform. The pressure and flow responses of different systems under the same motor system speed signal are analyzed and compared, and the efficiency of variable pump under different proportional control strategies is compared. The results show that LSCS can not respond to the speed jump of motor system, and it is not suitable for closed system. FFPCS and DFPCS can follow the speed change of motor system well, although FFPCS has higher control accuracy and efficiency, and DFPCS has high reliability. Modularization and low cost advantages are more in line with the actual construction requirements.
【作者單位】： 浙江大學(xué)流體動力與機電系統(tǒng)國家重點實驗室;
【基金】：國家“863”高技術(shù)研究發(fā)展計劃資助項目(2012AA041803) 國家“973”重點基礎(chǔ)研究發(fā)展計劃資助項目(2013CB035400)
【分類號】：U455.3

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本文編號：2485166