泥水平衡盾构机破碎机液压元件故障分析及改进方法

正泥水平衡盾构机配置的破碎机,主要用于破碎在掘进过程中产生的大粒径岩石。破碎机是泥水平衡盾构机中的关键部件之一,其工作环境恶劣、工作时间较长、液压系统压力高,液压元件容易损坏,本文分析破碎机液压元件故障原因,并提出改进方法。1.盾构机及其破碎机结构(1)泥水平衡盾构机泥水平衡盾构机掘进时在掘进舱内输入泥浆,该泥浆以较高的压力平衡地面下沉产生的压力,防止地面下沉,因此该种盾构机适用于严格控制地表沉降的工程,且适宜穿江越海隧     

一种大型液压轴向柱塞泵的优化

以750 mL/r轴向柱塞泵为研究对象,对其在35 MPa高压、1 600 r/min高转速工况下试运行出现的关键部件磨损、黏铜、损坏等现象进行分析。通过优化关键部件的结构参数,提高结构件硬度、表面粗糙度等措施,并依据行业标准进行出厂试验和型式试验,相比优化前试验结果,优化后的关键性能参数如溢流特性和摩擦磨损特性等得到明显改善,证实了优化方案的有效性。     

基于能量增强的双斜式轴向柱塞泵滑靴磨损故障诊断方法

针对盾构机等大型设备用双斜式轴向柱塞泵故障诊断中滑靴磨损故障特征信号易被湮没的问题,提出了一种基于能量增强的双斜式轴向柱塞泵滑靴磨损故障诊断方法。首先,考虑到双斜式柱塞泵滑靴磨损会造成轴向、径向两个方向的振动,对发生滑靴磨损故障下的泵的力学特性进行分析,确定了敏感频率范围;其次,考虑到故障信号易被湮没,将轴向和径向的振动信号分别进行小波包分解,进而得到轴向和径向的振动信号的能量谱,并将轴向与径向敏感频率范围内的能量谱进行叠加,增强故障特征;最后基于试验数据进行验证,对比正常状态与滑靴故障状态下的能量谱,可以有效提高故障诊断的准确度。     

超大断面矩形盾构电液控制集成技术研究

由超大断面矩形盾构的工况提出了相应的液压控制系统原理图,根据控制原理建立了系统的数学模型、控制系统方框图,并给出了控制系统传递函数;利用AMESim仿真软件对该系统进行了仿真分析和得出了相应结论。     

基于数字底座技术的分布式轴向柱塞泵联合仿真

针对现阶段联合仿真技术离散化程度高、优化迭代过程需要大量重复工作的问题,提出了一种基于数字底座技术的分布式轴向柱塞泵联合仿真方法,基于数字底座技术,能够实现对联合仿真模型进行模板化管理目标,实现设计的零成化管理目标,提升设计效率。首先,对某型大排量轴向柱塞泵的转子轴系的运动学、动力学进行了机理分析,明确了运动组件间的约束关系定义方法;然后,构建了轴向柱塞泵的液压系统动力学联合仿真模型,完成了对泵内组件的运动学、动力学特性的仿真计算;再次,分析了联合仿真的计算结果,对泵内组件在转动周期内的受力、运动特性进行了分析,采用柱塞模型柔性化的方法对柱塞球头结构的薄弱点进行了讨论;最后,采用数字底座平台技术,搭建了柱塞泵的配流盘自动优化设计模板,通过配置功能模型接口,完成了对联合仿真模型的数据调度和多软件的设计-仿真验证-优化的一体化,并构建了多目标遗传算法的阻尼槽结构优化策略模型,实现了阻尼槽最优构型的在线寻优和模型自更新目的。研究结果表明：相比于传统的离散优化设计方法,通过搭建一体化设计优化平台能够极大地提升设计效率,避免了传统优化设计环节中需要对配流盘结构进行多次重复建模的问题,并支持采用P...     

硬岩掘进机高压水耦合破岩影响因素实验研究

硬岩掘进机(TBM)在硬岩甚至超硬岩段掘进时,采用高压水射流辅助破岩成为一种有效提高破岩效率的新的研究方向.由于高压水射流破岩受诸多因素影响,作用规律复杂,其破岩机理一直未能被准确揭示.主要利用正交实验方法研究水射流压力、喷嘴直径、喷嘴移动速度对破岩沟槽深度与沟槽宽度的影响,同时结合刀盘贯入度优化水射流压力、喷嘴直径、...     

双向柱塞泵双向缓冲槽结构优化设计

轴向柱塞泵的高低压切换通过配流盘结构实现,配流盘上的缓冲槽结构对于降低压力冲击与流量脉动至关重要。为了优化双向柱塞泵的缓冲槽结构参数,分析了缓冲槽结构对出口压力-流量特性的影响规律,计算了在单缓冲槽结构下柱塞泵转向调节时的压力-流量特性,得到优化构型。首先,对缓冲槽的构型与泵输出压力-流量特性的关系进行了理论分析,采用CFD方法对采用单向缓冲槽结构的整泵流场压力-流量特性进行计算,对缓冲槽结构参数与出口流量脉动特性的影响规律进行了研究;其次,对单向和对称式的缓冲槽结构的流场特性进行了计算,探究了在柱塞泵正、反转工况下,缓冲槽结构对配流特性的影响规律;最后,通过多目标优化算法寻优,计算缓冲槽的优化结构参数,降低了柱塞泵出口的压力-流量脉动。结果表明,对于需要同时应对正反转工况的柱塞泵结构而言,其配流盘缓冲槽结构需要采用轴对称构型,同时前后缓冲槽的结构参数保持一致将有助于获得更稳定的压力-流量特性;前后缓冲槽的优化后宽度角为82.3°,深度角为12.7°,优化后的压力脉动率为0.3%,流量脉动率为13.7%。     

盾构低温始发注意事项

盾构在北方的寒冷气候下始发掘进时,低于一定程度的气温会对系统造成很大影响,必须制定针对低温的始发方案。通过对盾构设计参数及调试过程总结分析,并对循环水系统、油脂系统、油液系统、泥水环流系统、电气系统等方面进行了分析、总结,对不同系统进行归纳,采取适当的措施,对类似情况提供应用参考。     

大排量柱塞泵滑靴副摩擦学性能研究

目的 探究大排量柱塞泵滑靴副因底面尺寸大的特点所产生的不同于常规柱塞泵滑靴副的摩擦学性能。方法 首先,在考虑大底面滑靴高速旋转时形成线速度差的基础上,结合热楔效应以及热传导关系,建立一种在剩余压紧力状态下大排量柱塞泵滑靴副摩擦力的数学模型。其次,仿真分析柱塞腔压力、主轴转速以及油液温度对滑靴副摩擦力的影响。最后,搭建滑靴副摩擦力测试装置,并测量滑靴副所受摩擦力,验证所建立的滑靴副摩擦力数学模型的准确性。结果 滑靴副的总摩擦力由黏性摩擦力和犁沟力2部分组成。随着转速的升高,滑靴副的总摩擦力会降低,犁沟力的占比逐渐增大,当转速由800 r/min上升至1 800 r/min时,犁沟力所占比例由3.4%上升至11.9%。随着压力的升高,滑靴副的总摩擦力上升,犁沟力所占比例增大,当压力由3 MPa上升至9 MPa时,犁沟力所占比例由0%上升至21.5%。随着油液温度的升高,滑靴副的总摩擦力上升,犁沟力所占比例增大,当油温由25℃上升至55℃时,犁沟力所占比例由4.0%上升至17.1%。结论 研究揭示了黏性摩擦力在滑靴副所受摩擦力中的主导作用和犁沟力对摩擦力变化趋势的影响作用,仿真和试验结果的一...     

基于机器人支撑的柔臂掘进机伺服液压系统

硬岩掘进机常用于隧道施工,但刀盘形状固定,掘进时无法改变掌子面形状,造成应用场景受限。鉴于此,基于机器人支撑的柔臂掘进机逐渐得到应用。针对该柔臂掘进机可改变运动姿态,适用于大负载工况等特点,采用比例伺服控制系统,通过传感器将执行机构位移反馈至比例伺服阀,与给定信号对比后调整阀芯开口实时纠偏末端位姿。该系统满足了掘进机推进系统在控制时,精度更高、响应更快、稳定性更强的要求。