本文關(guān)鍵詞：TBM推進(jìn)液壓系統(tǒng)的順應(yīng)性研究

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【摘要】：全斷面巖石掘進(jìn)機(jī)（Full Face Rock Tunnel Boring Machine，簡稱TBM）是一種專門用于開挖地下隧道工程的大型、復(fù)雜施工裝備，它具有開挖速度快、施工安全性好、經(jīng)濟(jì)效益高、工程質(zhì)量優(yōu)、有利于環(huán)境保護(hù)和降低勞動(dòng)強(qiáng)度等優(yōu)點(diǎn)。掘進(jìn)機(jī)技術(shù)體現(xiàn)了計(jì)算機(jī)、新材料、自動(dòng)化、信息化、系統(tǒng)科學(xué)、管理科學(xué)等的綜合和密集，反映了一個(gè)國家的綜合國力和科技水平。 推進(jìn)液壓系統(tǒng)是TBM的關(guān)鍵子系統(tǒng)，是整個(gè)TBM施工行進(jìn)的動(dòng)力源。然而，TBM在極端地質(zhì)環(huán)境下掘進(jìn)施工時(shí)，推進(jìn)液壓系統(tǒng)可能會(huì)受到來自作業(yè)環(huán)境的重載荷、切削非均勻地層的變載荷，以及切削硬巖的強(qiáng)振動(dòng)載荷，倘若這些載荷壓力直接剛性傳遞給推進(jìn)液壓系統(tǒng)，不僅會(huì)破壞推進(jìn)系統(tǒng)的機(jī)械結(jié)構(gòu)，而且使液壓系統(tǒng)產(chǎn)生巨大的壓力跟流量的沖擊，輕則損耗液壓元件及其系統(tǒng)的壽命，重則整個(gè)液壓系統(tǒng)癱瘓，造成一定程度的安全事故。因此，在突變載荷工況下研究推進(jìn)液壓系統(tǒng)的順應(yīng)性顯得尤為重要，順應(yīng)性已經(jīng)成為一個(gè)衡量TBM應(yīng)對(duì)突變載荷能力的重要指標(biāo)。 而本文在研究影響TBM推進(jìn)液壓系統(tǒng)順應(yīng)性因素上，發(fā)現(xiàn)推進(jìn)系統(tǒng)的不同液壓缸的分區(qū)設(shè)計(jì)、推進(jìn)液壓系統(tǒng)控制模式及推進(jìn)液壓系統(tǒng)中的液壓元件的參數(shù)等對(duì)影響TBM推進(jìn)系統(tǒng)的順應(yīng)性具有重大關(guān)系。因此，如何綜合影響盾構(gòu)推進(jìn)系統(tǒng)順應(yīng)性的這些因素，并考慮到盾構(gòu)推進(jìn)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中去，對(duì)我國盾構(gòu)的技術(shù)革新將是一偉大創(chuàng)舉。 本論文首先概述國內(nèi)外TBM的發(fā)展?fàn)顩r，以及其推進(jìn)系統(tǒng)國內(nèi)的研究現(xiàn)狀，簡要介紹本論文研究內(nèi)容和研究意義；使用SolidWorks畫出推進(jìn)機(jī)構(gòu)簡圖，并且根據(jù)液壓缸的受力與力矩大小對(duì)推進(jìn)系統(tǒng)進(jìn)行分區(qū)設(shè)計(jì)，達(dá)到降低系統(tǒng)控制復(fù)雜度、提高系統(tǒng)載荷順應(yīng)能力。以調(diào)研參觀蘭渝鐵路西秦嶺隧道的TBM對(duì)其進(jìn)行液壓元件的計(jì)算選型，對(duì)液壓缸的剛度、柔度進(jìn)行計(jì)算與校核。然后對(duì)推進(jìn)液壓系統(tǒng)原理進(jìn)行分析對(duì)比，采用壓力流量復(fù)合控制效果更好，再使用AMESIM液壓仿真軟件，建立負(fù)載和推進(jìn)系統(tǒng)的仿真模型，對(duì)液壓系統(tǒng)采用常規(guī)PID控制和RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)PID控制，分析得到的壓力流量曲線圖，最后綜述以上影響推進(jìn)液壓系統(tǒng)順應(yīng)性的因素，提出了順應(yīng)性的概念以及順應(yīng)性評(píng)價(jià)指標(biāo)，，推導(dǎo)順應(yīng)性評(píng)價(jià)指標(biāo)解析式，為指導(dǎo)新一代TBM設(shè)計(jì)研發(fā)提供了設(shè)計(jì)原則。
【關(guān)鍵詞】：全斷面巖石掘進(jìn)機(jī) 推進(jìn)液壓系統(tǒng) 突變載荷 AMESIM仿真 順應(yīng)性
【學(xué)位授予單位】：華東交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：TH137
【目錄】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-8
• 主要符號(hào)說明8-9
• 第一章 緒論9-21
• 1.1 研究背景及意義9-11
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀綜述11-15
• 1.2.1 盾構(gòu)掘進(jìn)機(jī)國外發(fā)展與研究現(xiàn)狀11-12
• 1.2.2 盾構(gòu)掘進(jìn)機(jī)國內(nèi)發(fā)展與研究現(xiàn)狀12-13
• 1.2.3 載荷順應(yīng)性研究現(xiàn)狀13-15
• 1.3 盾構(gòu)推進(jìn)系統(tǒng)控制技術(shù)15-19
• 1.3.1 推進(jìn)系統(tǒng)液壓缸分區(qū)設(shè)計(jì)研究現(xiàn)狀15-16
• 1.3.2 推進(jìn)液壓系統(tǒng)控制策略研究現(xiàn)狀16-19
• 1.4 本文的來源19
• 1.5 本文主要內(nèi)容和意義19-21
• 1.5.1 本文研究的主要內(nèi)容19
• 1.5.2 本文研究的意義19-21
• 第二章 TBM 推進(jìn)系統(tǒng)分區(qū)及液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)21-45
• 2.1 TBM 推進(jìn)系統(tǒng)機(jī)構(gòu)簡圖21-22
• 2.2 推進(jìn)系統(tǒng)液壓缸分區(qū)設(shè)計(jì)22-25
• 2.3 推進(jìn)機(jī)構(gòu)的液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)25-29
• 2.3.1 壓力流量復(fù)合控制26-27
• 2.3.2 推進(jìn)液壓系統(tǒng)原理圖27-29
• 2.4 推進(jìn)液壓系統(tǒng)主要元件的選型設(shè)計(jì)29-40
• 2.4.1 液壓缸的計(jì)算與校核30-33
• 2.4.2 液壓泵和電動(dòng)機(jī)的計(jì)算與選型33-35
• 2.4.3 控制元件的選型35-38
• 2.4.4 液壓輔助元件的計(jì)算與選型38-40
• 2.5 推進(jìn)液壓缸速度校核與剛度校核40-43
• 2.6 本章小結(jié)43-45
• 第三章 TBM 推進(jìn)液壓系統(tǒng)的順應(yīng)性分析45-50
• 3.1 TBM 順應(yīng)性定義及評(píng)價(jià)指標(biāo)45-46
• 3.2 順應(yīng)性影響因素分析46-49
• 3.2.1 油液體積彈性模量的影響46-47
• 3.2.2 蓄能器容積影響47
• 3.2.3 比例溢流閥閥口通徑影響47-48
• 3.2.4 安全閥的影響48-49
• 3.3 新型推進(jìn)液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)流程49
• 3.4 本章小結(jié)49-50
• 第四章 TBM 推進(jìn)液壓系統(tǒng)的仿真分析50-70
• 4.1 推進(jìn)液壓系統(tǒng)仿真模型建立50-57
• 4.1.1 比例調(diào)速閥模型50-52
• 4.1.2 比例溢流閥模型52-54
• 4.1.3 液壓缸及負(fù)載模型54-56
• 4.1.4 其他閥的模型選擇與主要參數(shù)設(shè)定56-57
• 4.2 推進(jìn)液壓系統(tǒng)仿真模型57
• 4.3 推進(jìn)液壓系統(tǒng)常規(guī) PID 控制仿真分析57-60
• 4.4 推進(jìn)液壓系統(tǒng) RBF 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)自整定 PID 控制仿真分析60-66
• 4.5 推進(jìn)系統(tǒng)姿態(tài)調(diào)整控制仿真66-69
• 4.5.1 不同步控制的速度推進(jìn)仿真66-68
• 4.5.2 同步控制的速度推進(jìn)仿真68-69
• 4.6 本章小結(jié)69-70
• 第五章 總結(jié)與展望70-71
• 5.1 回顧總結(jié)70
• 5.2 工作展望70-71
• 參考文獻(xiàn)71-75
• 個(gè)人簡歷 在讀期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文75-76
• 致謝76

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前9條

1 施虎;龔國芳;楊華勇;蘇健行;;隧道盾構(gòu)掘進(jìn)機(jī)推進(jìn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J];工程機(jī)械;2008年07期

2 譚忠盛;洪開榮;萬姜林;王夢(mèng)恕;;軟硬不均地層盾構(gòu)姿態(tài)控制及管片防裂損技術(shù)[J];中國工程科學(xué);2006年12期

3 黃旭就;;關(guān)于國內(nèi)盾構(gòu)機(jī)開發(fā)的探討[J];裝備制造技術(shù);2006年02期

4 胡國良,龔國芳,楊華勇,徐兵;盾構(gòu)模擬試驗(yàn)平臺(tái)液壓推進(jìn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J];機(jī)床與液壓;2005年02期

5 江玲玲;張俊俊;;基于AMESim與Matlab/Simulink聯(lián)合仿真技術(shù)的接口與應(yīng)用研究[J];機(jī)床與液壓;2008年01期

6 鄭志敏;;盾構(gòu)推進(jìn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J];隧道建設(shè);2006年04期

7 胡國良;龔國芳;楊華勇;;基于壓力流量復(fù)合控制的盾構(gòu)推進(jìn)液壓系統(tǒng)[J];機(jī)械工程學(xué)報(bào);2006年06期

8 于睿坤;李萬莉;周奇才;陸文;;盾構(gòu)機(jī)推進(jìn)系統(tǒng)分析與建模[J];建筑機(jī)械化;2007年02期

9 胡國良;龔國芳;楊華勇;余佑官;;盾構(gòu)掘進(jìn)機(jī)推進(jìn)液壓系統(tǒng)壓力流量復(fù)合控制分析[J];煤炭學(xué)報(bào);2006年01期

本文編號(hào)：847589