盾构超挖刀新型位移检测装置的研制

研制了一种新型的位移检测装置,通过将油缸的位移信号转换为液压油的压力信号,使用压力传感器将信号传给PLC,再在程序中转换成位移信号以达到检测功能。结果表明,与国外盾构采用的流量计检测位移装置相比,具有高精度、高可靠性等优点,与采用双缸检测位移装置相比,又具有成本低、占用空间小等优点。     

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。     

电化学方法制备金刚石工具的胎体材料性能研究

金刚石工具因其超强的加工能力，在石材、地质、陶瓷、机械、电子领域被广泛应用，研究电镀用胎体材料性能对提高金刚石工具的使用寿命和加工效率具有重要意义。本文从胎体材料合金化、复合化和细晶化3个方面对近20年来有关电镀金刚石工具胎体性能改进方面的报道进行了综述，提出了目前胎体材料性能改进方面存在的问题，并对其今后研究的重点提出了展望和建议。      

TBM边缘滚刀组合破岩特性及其影响因素敏感性评价

盘形滚刀是全断面硬岩掘进机(Tunnel boring machine,TBM)破碎岩石的关键部件,边缘滚刀因其安装位置的特殊性,破岩行为不同于正面滚刀。为了研究边缘滚刀组合破岩特性以及破岩参数对其破岩性能的影响,采用颗粒离散元法建立边缘滚刀组合破岩模型,研究边缘滚刀组合破碎花岗岩与石灰岩时岩体裂纹演化过程、应力分布特征以及刀具载荷变化规律。在此基础上,建立基于敏感度熵权的边缘滚刀破岩参数综合评价模型,研究边缘滚刀破岩敏感性参数对破岩效率、裂纹扩展能力等的影响程度。研究结果表明:不同岩石条件下,滚刀破岩特性以及破岩参数敏感度有所区别;滚刀间倾角差、刀盘圆弧半径和刀刃角对边缘滚刀破岩性能影响最为显著,刃宽与贯入度影响次之,刀盘转速影响最小。     

基于开放孔隙的钎焊CBN多孔砂轮研制与磨削加工性能

为解决钛合金磨削过程中存在的加工效率低、工具寿命短、加工表面质量差等问题，采用冷压成型和高温钎焊技术研制集孔隙率高、耐磨性好和自锐性能优异等特点于一体，基于开放孔隙的钎焊CBN多孔超硬磨料砂轮。完成该砂轮的开放孔隙结构设计与制备，开展钛合金磨削加工性能和磨损试验研究，分析磨削用量参数对钛合金加工性能的影响规律，揭示其自锐性能以及其对工件表面质量的影响。结果表明:当CBN砂轮孔隙尺寸和孔隙率分别为0.6～0.8 mm和40%时，砂轮工作层节块能获得较优的力学性能和较大的容屑空间；与磨削速度30 m/s相比，当磨削速度为80 m/s时，多孔CBN砂轮拥有更为稳定的磨削力比，处于1.5～2.2；随着累计材料去除体积的增大，砂轮表面动态有效磨刃数趋于一致，加工表面粗糙度快速降低并逐渐稳定。      

隧道掘进机液压泵异响故障分析与排除

以隧道掘进机液压系统为例,从油液中混入空气和泵吸油不畅两大方面分析了泵吸空造成异响的具体原因,进而提出了快速排除故障的方法,对今后现场排除液压系统故障具有指导意义。     

盾构推进系统的设计与控制分析

推进系统是盾构的重要组成部分,推力上应满足盾构掘进时克服推进阻力的要求,同时还要考虑盾构施工中的上坡、曲线施工、蛇行及纠偏等因素;系统控制上要求满足隧道掘进方向的精确控制,本文论述盾构推进系统设计与控制原理.     

安装参数与掘进参数对滚刀破岩阻力的影响

为获得不同切削顺序下盘形滚刀安装参数与掘进参数对其破岩阻力的影响,通过建立多滚刀破岩数值模型,研究不同切削顺序下滚刀贯入度、刀间距、安装半径与刀盘转速等参数对滚刀破岩阻力的影响规律,采用多因素正交实验法分析各因素对破岩阻力的影响显著性,并通过滚刀破岩试验验证数值分析结果的正确性.研究结果表明：滚刀破岩阻力总体上随贯入度、切削速度、刀间距与安装半径的增加而增大;不同切削顺序下,滚刀破岩阻力各不相同,其差异性随贯入度增加以及刀间距减小而逐渐增大;3种不同切削顺序下,贯入度对滚刀破岩阻力影响均为非常显著,刀盘转速和滚刀安装半径对破岩阻力影响较小,刀间距对破岩阻力的影响随切削顺序变化而有明显差异,破岩试验结果与仿真基本一致.     

微量Si元素对Sn-0.7Cu钎料组织及钎焊性能的影响

研究了Si元素对Sn-0.7Cu钎料合金钎焊性能的影响。采用感应熔炼工艺制备出Sn-0.7Cu-x Si (x=0,0.1,0.3,0.5,0.75,1.0;%,质量分数)钎料合金,通过扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)、显微硬度计及万能拉伸实验验机等分析测试方法研究了Sn-0.7Cu-x Si钎料微观组织、界面形貌、熔化特性及力学性能。研究结果表明：加入0.1%的Si元素后,晶粒明显细化,共晶相增多,界面层厚度降低,此时硬度及抗拉强度达到最大值(HV_0.025 11.38,37 MPa);随着Si含量的继续增加,Sn-0.7Cu-x Si钎料合金晶粒逐渐粗化,共晶组织减少,同时过量黑色的Si颗粒聚集,界面处化合物层厚度不断增加;钎料的熔点随着Si含量的增加无明显变化,过冷度逐渐降低,当Si元素添加量超过0.5%后趋于稳定,相比于Sn-0.7Cu钎料合金降低了46.5%;Sn-0.7Cu-x Si钎料合金的润湿性随着Si含量的增加先升高后降低,在Si元素含量为0.5%处润湿面积最大(93.71 mm²),显微硬度及剪切强度逐渐降低。     

基于AMESim的TBM撑靴系统仿真研究

撑靴系统是TBM液压系统的关键组成部分,阐述了TBM撑靴液压系统的原理,并利用AMESim软件对TBM撑靴系统进行建模仿真,分析了其液压系统的工作特点与动态特性,为TBM液压系统的设计与优化提供一定的参考。