發(fā)布時(shí)間：2020-08-28 20:03

　　 隨著軌道交通和南水北調(diào)工程的大力發(fā)展,隧洞挖掘已經(jīng)成為施工中最重要的環(huán)節(jié)之一。受到地質(zhì)條件的影響,隧洞在開挖的過程中極易發(fā)生坍塌,給人身財(cái)產(chǎn)安全帶來極大的威脅,全斷面隧道掘進(jìn)機(jī)(TBM)作為一種新型的隧洞挖掘裝備,大大提高了隧洞的挖掘效率和施工的安全性。目前,TBM主要用于開挖直徑大于3m的隧洞,小直徑隧洞主要還是依靠人工挖掘。本文以小型先導(dǎo)式雙護(hù)盾TBM為研究對象,對其多缸并聯(lián)推進(jìn)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、運(yùn)動學(xué)建模仿真以及液壓伺服控制進(jìn)行了研究。根據(jù)雙護(hù)盾TBM的工作原理,對先導(dǎo)式雙護(hù)盾TBM的刀盤系統(tǒng)、推進(jìn)系統(tǒng)以及支護(hù)系統(tǒng)方案進(jìn)行了確立,完成TBM系統(tǒng)方案的設(shè)計(jì),并對掘進(jìn)機(jī)的刀盤機(jī)構(gòu)和推進(jìn)機(jī)構(gòu)進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì);在Solidworks中建立推進(jìn)機(jī)構(gòu)的簡化三維模型,并建立了并聯(lián)推進(jìn)機(jī)構(gòu)的位置反解模型;采用邊界搜索法結(jié)合MATLAB軟件進(jìn)行了推進(jìn)機(jī)構(gòu)的工作空間求解;在ADAMS中導(dǎo)入推進(jìn)機(jī)構(gòu)的模型并對其添加約束,對其沿TBM軸向掘進(jìn)和轉(zhuǎn)向掘進(jìn)時(shí)的運(yùn)動進(jìn)行仿真分析,研究推進(jìn)機(jī)構(gòu)各液壓缸支鏈在不同工作狀態(tài)下的運(yùn)動規(guī)律,驗(yàn)證了推進(jìn)機(jī)構(gòu)的可行性,為推進(jìn)機(jī)構(gòu)控制系統(tǒng)的建立提供理論依據(jù)。采用伺服直驅(qū)泵控技術(shù)對推進(jìn)機(jī)構(gòu)的液壓控制系統(tǒng)進(jìn)行了建立,并對所建液壓系統(tǒng)的元器件采用AMESim軟件標(biāo)準(zhǔn)庫進(jìn)行建模,進(jìn)一步搭建系統(tǒng)的開環(huán)和閉環(huán)仿真模型;對推進(jìn)液壓系統(tǒng)開環(huán)控制時(shí)的速度進(jìn)行仿真分析,驗(yàn)證了液壓系統(tǒng)的可行性;采用PID控制技術(shù)建立推進(jìn)液壓系統(tǒng)的閉環(huán)控制系統(tǒng),在AMESim中對不同PID參數(shù)下的系統(tǒng)的速度變化進(jìn)行了仿真分析,得出了一組最佳的PID參數(shù),在該參數(shù)的控制系統(tǒng)下對推進(jìn)機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)向掘進(jìn)軌跡進(jìn)行了仿真分析,結(jié)果表明閉環(huán)控制系統(tǒng)在推進(jìn)系統(tǒng)的掘進(jìn)過程中具有更加快速和準(zhǔn)確的控制精度�；贑QYZ-D電液伺服控制實(shí)驗(yàn)臺搭建了單缸電液伺服系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)平臺,進(jìn)行了不同PID參數(shù)對系統(tǒng)位移響應(yīng)的影響的正交實(shí)驗(yàn),驗(yàn)證了不同PID參數(shù)對系統(tǒng)的影響規(guī)律,證明了在PID控制下推進(jìn)液壓系統(tǒng)的控制精度比較高,系統(tǒng)的誤差比較小。
【學(xué)位單位】：西安理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：TV53
【部分圖文】：

1 緒論1 緒論1.1 課題研究背景與意義隨著改革開放的進(jìn)一步發(fā)展，我國的實(shí)體經(jīng)濟(jì)不斷壯大，工業(yè)技術(shù)不斷增強(qiáng)，方便快捷的生活條件已經(jīng)成為人們的主要社會需求【1】。對此，我國進(jìn)一步加強(qiáng)了公路高速化、鐵路高速化、城市軌道交通等一系列重大基礎(chǔ)設(shè)施工程的建設(shè)，在建設(shè)這一系列的工程實(shí)踐中隧洞的應(yīng)用尤為廣泛，不僅節(jié)省了時(shí)間、人力和資金的投入而且生態(tài)環(huán)境也進(jìn)一步得到保護(hù)【2】。例如在西氣東輸和南水北調(diào)工程建設(shè)中，隧洞的應(yīng)用很大程度上減小了輸送距離縮短了施工周期，如圖 1-1、圖 1-2 和圖 1-3 所示。

1 緒論1 緒論1.1 課題研究背景與意義隨著改革開放的進(jìn)一步發(fā)展，我國的實(shí)體經(jīng)濟(jì)不斷壯大，工業(yè)技術(shù)不斷增強(qiáng)，方便快捷的生活條件已經(jīng)成為人們的主要社會需求【1】。對此，我國進(jìn)一步加強(qiáng)了公路高速化、鐵路高速化、城市軌道交通等一系列重大基礎(chǔ)設(shè)施工程的建設(shè)，在建設(shè)這一系列的工程實(shí)踐中隧洞的應(yīng)用尤為廣泛，不僅節(jié)省了時(shí)間、人力和資金的投入而且生態(tài)環(huán)境也進(jìn)一步得到保護(hù)【2】。例如在西氣東輸和南水北調(diào)工程建設(shè)中，隧洞的應(yīng)用很大程度上減小了輸送距離縮短了施工周期，如圖 1-1、圖 1-2 和圖 1-3 所示。

為人們的主要社會需求【1】。對此，我國進(jìn)一步加交通等一系列重大基礎(chǔ)設(shè)施工程的建設(shè)，在建設(shè)泛，不僅節(jié)省了時(shí)間、人力和資金的投入而且生東輸和南水北調(diào)工程建設(shè)中，隧洞的應(yīng)用很大程度圖 1-1、圖 1-2 和圖 1-3 所示。圖 1-1 高速公路隧道 圖 1-2 地鐵隧 Super highway tunnel Fig.1-2 Underground

【參考文獻(xiàn)】

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3 鄭麗X;盾構(gòu)機(jī)刀具布置規(guī)律研究[D];石家莊鐵道大學(xué);2016年

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本文編號：2808084