复合地层的盾构机刀盘设计

针对土压平衡式盾构机的复合式刀盘设计,从刀盘结构、刀具类型和布置、开口率和搅拌翼、泡沫注入口及耐磨性设计等方面分别进行分析,新设计的刀盘不仅提高了刀具的耐磨性,满足了刀具的强度要求,还提高了刀盘的掘进效率.     

砂卵石地层微型土压平衡盾构机刀盘刀具布置方法研究

刀盘是微型土压平衡盾构机的关键部件,刀盘刀具类型、数量及合理布置决定着盾构设备的破岩能力,直接影响刀具使用寿命、盾构设备的掘进速度和掘进距离。根据北京某砂卵石地层的地质特点,确定了刀盘刀具的选型与选材;依据刀具磨损的等寿命原则和阿基米德螺旋线布置方法确定了主切削刀和先行刀的布置曲线与刀具数量。直径为3m的微型土压平衡盾构机,在砂卵石地层中,刀盘布置主切削刀数量为38把,先行刀数量为15把,先行刀超前主切削刀的超前量为30mm。通过ANSYS软件对刀盘的力学性能进行了分析,结果表明刀盘受力与变形状况良好,满足设计要求。     

新型盾构机刀盘设计与有限元分析

为满足盾构机在复合型地层下掘进的需要,设计了一种新盾构机刀盘。刀盘主要由刀盘框架、滚刀、刮刀和泡沫管组成,可替代进口刀盘或可与其他进口装置组合使用。运用有限元软件对该刀盘在实际工况下的受力情况进行了分析,结果表明,刀盘能够满足实际工作要求,结构可靠性高。     

盾构机刀盘驱动液压系统设计

该文针对盾构机刀盘驱动系统的工作要求,设计了一种刀盘驱动液压系统,系统为变量泵-变量马达闭式回路,采用电液比例技术实现刀盘双向旋转和无级调速.系统在满足要求的前提下具有效率高、节能的特点.     

盾构机刀盘变频驱动控制系统研究

针对盾构机的刀盘驱动系统进行了全新的设计。系统选用8台西门子G130系列变频器,采用主从控制方式,重点解决多电机的同步运行问题,实现了多台电机之间的转矩平衡。8台变频器同时响应PLC的转速给定信号,每台变频器分别对各自的电机施加力矩,具备结构简单、运行稳定、电机力矩一致性好和易于维护等优势。在程序结构的设计上,采用了应用接口程序的编写方式,使程序核心部分相对稳定,又有灵活的扩展及操作能力。     

浅析NHI/NFM膨润土气垫式泥水盾构机泥水系统

阐述了NHI/NFM膨润土气垫式泥水盾构机工作原理及泥水循环系统,论述了泥水循环系统的不同工作模式,为泥水盾构机的设计提供了重要的参考.     

基于Workbench的盾构机刀盘强度分析

根据盾构机刀盘受力特点,利用有限元分析软件对不同工况下改造前与改造后的刀盘等效应力及等效变形进行仿真分析,根据仿真结果,在不同工况下,改造前与改造后刀盘最大等效应力均出现在刀盘支撑与刀盘面板焊接位置,在额定转矩下刀盘改造后等效应力增加了40 MPa,增加率为16%,等效变形增加了1.33 mm,增加率为27.1%;在脱困转矩下等效应力增加了35 MPa,增加率为13%,等效变形增加了1.36 mm,增加率为26.1%;根据仿真结果,刀盘扩径改造后强度及刚度均满足使用要求。     

从无损检测角度谈盾构机刀盘维修

作为盾构机的关键部件,刀盘普遍存在焊接量大、焊缝质量要求高以及生产周期长的问题。刀盘的阶段性维修对延长刀盘的使用寿命具有重要意义。以四主梁复合式刀盘为例,从前期清理、检测前准备、检测方式选择、缺陷刨除、焊缝补焊和焊缝复检6个方面出发,阐述刀盘的维修保养工作流程。通过对在役刀盘焊缝进行系统的超声波和磁粉检测,发现前期使用过程中存在的缺陷,并修复缺陷使其满足刀盘的二次使用要求,延长刀盘的使用寿命。     

海瑞克盾构机刀盘电液控制系统分析

分析了海瑞克$244盾构机刀盘液压控制系统原理，并对以可编程控制器为核心的控制系统做了个体介绍。     

TBM刀盘支撑筋布置优化

综合考虑刀盘支撑筋支撑和出碴的功能，建立了以刀盘强度和刚度为优化目标的刀盘支撑筋布置优化设计模型，基于Workbench平台采用神经网络拟合方法建立了刀盘强度和刚度与刀盘支撑筋位置之间的映射关系，进而采用NSGA多目标优化方法进行了有效求解。结果表明：在3种岩石边界和极限工况下，优化求解的方案在刀盘强度和刚度方面均优于原始方案，为TBM刀盘支撑筋结构设计提供了一种新的思路。     

复合岩层TBM刀盘外部载荷的确定

TBM在工作过程中地层结构的多变性导致刀盘受力的复杂性,针对刀盘受力问题以TBM刀盘掘进沈阳地铁二号线复合地层为研究条件,基于SolidWorks建立了简化的刀盘三维模型和岩石截面分层模型,构成破岩系统模型。利用CSM滚刀预测模型计算了滚刀在不同岩层下所需的破岩力,合算出掘进实际地层时刀盘所需推力。在ADAMS环境中对刀盘破岩过程进行动力学模拟,通过提取盘面上所有滚刀载荷和刀盘惯性载荷来确定整个TBM刀盘掘进过程中的载荷时间历程。     

基于灰色系统理论的转辙机动作杆疲劳裂纹扩展寿命预测

针对转辙机动作杆在锻造和热处理过程中存在裂纹影响转辙机使用寿命,应用损伤力学结合有限元分析方法,选定Paris公式法计算得出了转辙机动作杆在不同初始裂纹时疲劳裂纹扩展寿命,应用灰色系统理论建立GM(1,1)灰微分方程,根据实验数据计算确定模型的辨识参数,对转辙机动作杆疲劳裂纹寿命进行预测,与实验实测数据进行对比,结果表明应用灰色系统理论对辙机动作杆寿命预测简便可行,精度高,具有很好的应用推广价值。     

基于多个隧道掘进机工程数据回归分析的滚刀磨损评价方法

为了评价不同隧道工程围岩对隧道掘进机(TBM)滚刀磨损的影响,解决滚刀磨耗难以准确预测的问题,基于北疆供水二期、吉林引松供水、陕西引汉济渭、大瑞铁路高黎贡山、深圳地铁10号线等多个隧道(洞)工程T MB滚刀磨损数据,选取岩石单轴抗压强度、岩石等效石英含量、岩石磨蚀性指标、岩体完整性指标、滚刀破岩体积磨损速率等参数进行数...     

自带测头的内沟槽刀

内沟槽的直径通常用弹簧内卡钳测量。测量时，先将弹簧内卡钳收缩，放入内沟槽，测出内沟槽直径，然后将内卡钳收缩取出，恢复到原来尺寸，再用游标卡尺测出内卡钳张开距离，就是内沟槽的直径。利用这种方法测量时须退出加工工具，且当尺寸未达到图纸尺寸时，要重新对刀、加工，然后重复上述测量过程。这种方法测量时效率较低，为此，我们设计了自带测头内沟槽刀，可简化测量过程，提高生产效率，特别在批量生产中更显其优越性。刀具结构该内沟槽刀共由７个零件组成：刀杆１的左端为圆柱形，右端为正方体，刀头３用螺钉２固定在刀杆的方孔内…     

TBM滚刀切削温度对破岩效率影响的研究

TBM滚刀破岩效率是衡量非开挖工程中滚刀破岩性能的关键指标,而切削温度又是影响TBM滚刀破岩的关键因素。为了深入研究切削温度对滚刀破岩效率的影响,运用ABAQUS有限元软件,模拟分析滚刀在不同温度时的复杂非线性动态响应过程。研究结果表明:在(50~300)℃范围内,随着温度的升高,滚刀和岩石的力学性能发生改变。滚刀受力先减小后增大,岩石破碎体积持续增大,导致滚刀破岩比能先减小后增大。155℃为滚刀理想切削温度,破岩效率最高。研究结果为TBM滚刀切削温度的选择研究提供了一定的理论依据。     

基于法线贴图技术的TBM滚刀模型优化

全断面硬岩掘进机是集大型化、机械自动化、流程化于一体的全断面硬岩掘进机,采用三维可视化技术进行建模,是实现仿真培训的重要工作。由于其设备零部件数量极其庞大,既要保证三维模型的逼真性,又需要考虑计算机成型与渲染带来的计算负担。为此,引用次世代模型技术,将法线贴图技术应用到TBM刀盘的建模中,对刀盘滚刀等模型等进行优化,在满足模型视觉特征的前提下,简化模型,提高渲染速度,减少计算机运算时间,提高了TBM三维可视化仿真系统的开发效率。     

基于ANSYS球头铣刀建模与静力、模态分析

为有效提高球头铣刀的动态性能并优化其结构,运用CATIA构建球头铣刀的三维实体模型,运用ANSYS有限元分析软件对球头铣刀进行静力分析和模态分析,分析结果表明,所建立的铣削力模型可以实现对球头铣刀铣削力和变形量的准确预报,为球头铣刀设计优化提供科学依据.     

软土地基土压平衡盾构切削刀盘扭矩的计算

盾构是一种集开挖、支护、推进、衬砌等多种作业一体化的大型暗挖隧道施工自动化机械.刀盘驱动系统是盾构机械的关键部件之一,也是我国盾构设计生产的技术难点.以适于上海软土地基的土压平衡盾构为模型,根据郎肯理论详细地分析了各部分所受的阻力矩,提出了一种细化的扭矩计算方法,其结果与实际施工中的数据相比较,误差较小,这为驱动系统的马达、轴承的造型、设计提供了一定的理论基础.     

旋风铣头主轴结构优化设计

主轴是数控机床系统中最重要的部件,主轴性能好坏会严重影响被加工工件的品质,因此,对旋风铣头主轴进行优化设计是十分必要的。通过建立主轴优化的数学模型、选择优化方法、计算机求解,对旋风铣头主轴进行了机械结构优化,优化后的结构更加合理。