Φ6.28m盾构管片拼装的机扼架的力学特性

在研发某型号盾构管片拼装机的过程中,为了避免管片拼装机关键部件在运动过程中受力过大断裂造成重大工程事故,应用多体动力学仿真软件,建立整个管片拼装机的动力学仿真模型,对管片拼装机不同安装位置的管片拼装过程进行动力学研究。仿真得到了整个动作过程中关键部件举重钳-扼架在不同工况下的动态载荷与响应特性,并以得到的扼架铰接处的最大动载为边界条件,建立静力学模型。利用Ansys-Workbench对扼架最大受力情况进行有限元分析,分析得到了最大应力为123.24 MPa,确保了管片拼装机扼架部分的强度,仿真分析结果最后通过现场测试得到了验证。     

管片拼装机回转系统齿轮啮合动力学分析

为了研究管片拼装机回转系统齿轮啮合的动力学特性,以管片拼装机小齿轮-大齿圈的传动系统为研究对象,采用集中参数法建立了考虑齿面摩擦的六自由度直齿轮动力学模型,依据管片拼装机实际工况参数,利用Runge-Kutta方法分析了管片拼装机回转系统在空载和负载两种工况下小齿轮和大齿圈的振动位移情况,对管片拼装机回转系统进行了振动测试,验证了模型及求解的正确性,并提出了可以通过增大管片拼装机回转系统刚度来减小振动的方法。研究结果对管片拼装机回转系统的减振和降噪处理,以及提高管片拼装机回转系统的精度有重要的理论和实用价值。     

基于虚拟样机技术的隧道掘进机管片安装机的施工仿真

在Pro/E软件中建立隧道掘进机(TBM)管片安装机数字化模型,并通过接口Mechanism/Pro导入ADAMS中建立管片安装机的虚拟样机.应用step函数对管片安装机中的主要驱动进行拟合,并以秦岭隧道为例计算单一管片安装所用平均时间,对管片安装过程进行动力学仿真分析.比较结果分析得出在管片拼装机不同工况条件下安装机大梁所受的载荷情况,利用ANSYS软件在已知载荷条件下对安装机大梁进行有限元分析,得到管片安装机大梁的应力和变形情况并进行结构强度校核,为拼装机大梁的结构优化提供依据.     

隧道管片拼装机变负载拼装技术探讨

隧道管片拼装机作为土压平衡盾构机施工的关键部件,其性能关系到管片的拼装效率。在地铁施工过程中,管片机在旋转过程中出现抖动现象,影响管片拼装的质量和施工进度。主要对管片拼装机液压马达旋转平衡块的设计和改进进行详细研究,以及液压半桥在平衡阀先导控制中的应用。通过理论分析解决施工过程中管片机的抖动现象,以达到理想的响应速度和运行平稳性。     

盾构管片拼装机结构强度分析

管片拼装机是盾构机的重要组成部分,主要功能是在掘进开挖完成以后将提前预制好的混凝土管片拼装成环形衬砌,以此来支撑和保护刚刚开挖完成的隧道表面,同时起到防止土体坍塌、渗入地下水及地表坍塌的作用。管片拼装机的转动装置、平移装置、提升装置、微调装置的强度对保证整个拼装机的结构安全和功能完整性起着至关重要的作用。在已确定管片拼装机最不利工作位置的前提条件下,利用通用有限元软件Abaqus作为分析手段,对管片拼装机在管片抓取、管片转动、管片安装三种工况下最不利位置时的结构强度进行校核,以保证管片拼装机结构满足强度和刚度要求。     

3-RPS并联构型的管片拼装新机构

针对现有盾构管片拼装机存在的不足,进行管片拼装机的功能分析,提出基于3-RPS并联构型的管片拼装机构设计新方案。对新机构进行了可行性、运动学和动力学性能分析,表明所提管片拼装机构能很好实现管片拼装过程中的升降、俯仰、摇摆三个动作,提高管片拼装质量。     

盾构机管片拼装机振动与摩擦分析

针对盾构机管片拼装过程中,管片拼装机运行到水平或者垂直位置时发生剧烈振动和产生噪声的问题,对管片拼装机的运动机制进行分析,利用ADAMS对管片拼装机进行运动学和动力学仿真分析,得到运动过程中关键部件的受力情况。仿真结果表明:管片拼装机运行至水平和垂直位置出现振动和噪声可能的原因有2种,加工精度不够导致摩擦力过大和接触应力比较大的接触面由于空隙发生碰撞。提出在空隙间增加金属橡胶涂层来减少接触面之间接触应力的解决方案,并通过ADAMS仿真验证该方案能减少接触应力,从而能有效消除振动和噪声。     

盾构管片拼装机原理及结构分析

管片拼装机又被叫做举重臂,是一种安置在盾尾部、可以快速将管片拼装固定的起重设备。进行开挖后的隧道需要洞外预制好的钢筋混凝土管片进行长久性保护,管片的拼装机的功能就是将管片快速准确地安装到刚刚开挖好的隧道表面,用来支护隧道表面,防止地下水的渗透与地表沉降,而管片承担的是盾构前进的推进反力。盾构管片的拼装机构为一种典型机电液产品,也是组成盾构装配系统的关键子系统。管片拼装机的功能会直接影响管片拼装质量与隧道的施工效率。     

基于数字样机的TBM管片拼装机运动学和动力学仿真

针对全断面掘进机管片拼装机在设计过程中的约束变量多、干涉情况复杂和设计周期长等问题,进行管片拼装机运动学和动力学仿真的研究.首先对管片拼装机进行了运动学分析,然后利用Pro/E进行三维设计,最后将三维模型导入ADAMS中进行动态仿真.通过对该机构的仿真分析,得出各主动件的速度和驱动力曲线;以空间搜索的方法,找出各主动件的最大速度和最大驱动力,从而获得了管片拼装机的运动学和动力学特性,为机构设计及动力系统的选型设计提供了依据,缩短了设计周期.     

基于AMESim的盾构管片拼装机液压回转系统仿真分析

根据盾构管片拼装机液压回转系统,建立管片拼装机液压回转系统的AMESim模型,进行不同参数下液压回转系统仿真分析。仿真分析结果表明:管片拼装回转速度与柱塞泵排量、比例阀开口度基本成正比,压力补偿器与比例阀的配合使用能够减小管片负载波动对回转速度稳定性的影响,管片拼装回转系统的调速性能良好,仿真结果能够为管片拼装液压系统的优化及实际操作提供理论依据。