【摘要】：硬巖隧道掘進(jìn)機(jī)是用于地下工程全斷面開挖的機(jī)械化施工設(shè)備，其以掘進(jìn)速度快、自動(dòng)化程度高、作業(yè)環(huán)境好、綜合效益高等優(yōu)點(diǎn)在國(guó)內(nèi)外得到廣泛應(yīng)用。刀盤作為硬巖隧道掘進(jìn)機(jī)的關(guān)鍵部件之一，不同的地質(zhì)地層應(yīng)采用不同的刀盤結(jié)構(gòu)形式和刀具布置方法。滾刀是硬巖隧道掘進(jìn)機(jī)刀盤上的關(guān)鍵部件，其在刀盤上的布置對(duì)掘進(jìn)機(jī)的整體掘進(jìn)性能有直接影響。本文對(duì)決定盤型滾刀在刀盤上布局的關(guān)鍵問題進(jìn)行了研究，主要研究?jī)?nèi)容如下： （1）對(duì)滾刀破巖機(jī)理進(jìn)行了較為深入的研究。采用一種新的方法-光滑流體動(dòng)力學(xué)方法（SPH）研究巖石在滾刀作用下巖石裂紋萌生、擴(kuò)展過(guò)程。分析了加載方式、刀間距等因素對(duì)于巖石裂紋擴(kuò)展的影響。結(jié)果表明在滾刀作用下巖石更容易產(chǎn)生拉伸裂紋，，指出巖石主要是拉伸破壞； （2）對(duì)滾刀布局的關(guān)鍵問題-刀間距、相位差進(jìn)行了研究。在ABAQUS軟件中建立滾刀組合回轉(zhuǎn)破巖有限元模型，研究滾刀在不同刀間距，不同相位差及不同安裝半徑下的回轉(zhuǎn)破巖過(guò)程。分析了刀間距、相位差和安裝半徑與滾刀受力、切割巖碴質(zhì)量之間的關(guān)系，根據(jù)比能最小原則確定滾刀組合回轉(zhuǎn)破巖中的最佳刀間距和相位差。最后對(duì)滾刀破巖方式進(jìn)行了討論，并對(duì)不同滾刀破巖方式下滾刀受力進(jìn)行了詳細(xì)分析和論述，得出滾刀組合破巖效果優(yōu)于滾刀單獨(dú)破巖。 （3）利用計(jì)算機(jī)仿真時(shí)采用的參數(shù)，包括滾刀參數(shù)和操作參數(shù)，對(duì)常用的幾個(gè)滾刀受力預(yù)測(cè)公式進(jìn)行了驗(yàn)算，并將已有預(yù)測(cè)公式計(jì)算的結(jié)果與計(jì)算機(jī)仿真結(jié)果進(jìn)行對(duì)比分析，發(fā)現(xiàn)科羅拉多礦業(yè)學(xué)院線性切割試驗(yàn)受力預(yù)測(cè)模型較為接近模擬結(jié)果。
【圖文】：

機(jī)和后配套設(shè)備兩大部分組成。圖 1-1 為 TBM 主機(jī)結(jié)構(gòu)，其中刀盤是主機(jī)的關(guān)鍵部件，用于破碎巖石。后配套系統(tǒng)由一系列軌道工作站組成，用于出渣和支護(hù)、襯砌等。

TBM刀盤實(shí)例
【學(xué)位授予單位】：天津大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：U455.31

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 程軍;鞏亞東;陳濤;陳小剛;;基于ADAMS的全斷面掘進(jìn)機(jī)刀盤優(yōu)化設(shè)計(jì)[J];東北大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2010年06期

2 劉友元;掘進(jìn)機(jī)盤形滾刀破巖機(jī)理探討[J];工程機(jī)械;1986年06期

3 張照煌;掘進(jìn)機(jī)刀盤上盤刀布置規(guī)律的探討[J];工程機(jī)械;1996年07期

4 張照煌,葉定海,趙慶玉;巖石掘進(jìn)機(jī)刀具間距的確定及分析[J];工程機(jī)械;2002年11期

5 紀(jì)昌明;張照煌;;全斷面巖石掘進(jìn)機(jī)刀盤上刀具布置規(guī)律研究[J];建設(shè)機(jī)械技術(shù)與管理;2008年04期

6 張照煌,葉定海,茅承覺;全斷面巖石掘進(jìn)機(jī)刀具及受力分析——全斷面巖石掘進(jìn)機(jī)技術(shù)講座之二[J];建筑機(jī)械;1998年10期

7 張照煌;巖石掘進(jìn)機(jī)盤形滾刀測(cè)繪[J];礦山機(jī)械;2001年11期

8 譚青;張魁;夏毅敏;王凱;聶衛(wèi)東;;TBM刀具三維破巖仿真[J];山東大學(xué)學(xué)報(bào)(工學(xué)版);2009年06期

9 宋克志;袁大軍;王夢(mèng)恕;;盤形滾刀與巖石相互作用研究綜述[J];鐵道工程學(xué)報(bào);2005年06期

10 宋克志;安凱;袁大軍;王夢(mèng)恕;;TBM掘進(jìn)盤形滾刀最優(yōu)切深動(dòng)態(tài)模糊控制研究[J];應(yīng)用基礎(chǔ)與工程科學(xué)學(xué)報(bào);2009年03期

相關(guān)博士學(xué)位論文 前1條

1 劉志杰;巖石隧道掘進(jìn)機(jī)刀盤設(shè)計(jì)方法研究[D];大連理工大學(xué);2009年

本文編號(hào)：2573731