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TBM刀盘驱动方案与试验台相关设计
| 论文题名： | TBM刀盘驱动方案与试验台相关设计 |
| 关键词： | 岩石隧道掘进机;刀盘脱困驱动;液粘调速离合器;模拟负载;电液比例控制 |
| 摘要： | 我国目前的铁路施工、城市交通、水利工程以及海底隧道等大型工程对于TBM的需求大大增加，然而当前我们国家目前正在使用的TBM的核心技术都由国外主要TBM公司控制，因而造成了TBM的价格居高不下，目前国家对于自足设计制造的TBM的需求越来越强烈。 我国从九十年代开始引进了很多国外先进的TBM用于隧道施工，特别是近几年，TBM的制造过程都是由国内的一些制造单位完成，在该过程中，也慢慢积累了一些制造技术以及施工经验。这些基础和经验成为了我国自主研发TBM的重要条件。本课题作为国家973项目的一部分，在项目的开始阶段就进行了大量的调研工作，通过与TBM制造企业以及施工单位的交流合作，对于目前TBM施工中经常遇到的难题进行了充分的调研。 本课题的主要任务设计出一种脱困能力强，地质适应性好的TBM刀盘驱动系统方案，从而克服TBM在地质条件差的地段出现刀盘被困而脱困驱动能力不足的毛病，主要内容可分为以下6个章节的内容: 第一章，主要对TBM进行了概述，分析了目前国内外TBM的发展状况，同时重点分析了TBM刀盘驱动系统的结构以及目前施工中遇到的难题，最后阐述了课题的研究目的、研究内容以及研究意义。 第二章，分析了目前国内外TBM刀盘驱动系统的结构和原理以及驱动特性，在充分消化吸收国内外TBM刀盘驱动系统的精髓的基础上，根据目前工程上遇到的施工难题和需求，创造性地提出了新型TBM刀盘驱动系统方案。并通过理论计算比较了新方案与传统驱动方案的性能。 第三章，主要是分析了新型TBM刀盘驱动方案的特点，完成了该方案实现的总体研究规划，并确立了本课题研究的重点内容—液粘调速离合器，并对液粘调速离合器的特性和机理进行了概述。 第四章，完成了TBM刀盘脱困驱动试验台的方案设计的整体设计，然后分别针对液压系统（控制液压系统、冷却液压系统、模拟负载液压系统）、机械系统以及控制系统进行了设计计算以及主要产品的选型。 第五章，首先对液粘调速离合器的控制活塞和摩擦片进行了受力分析，建立了数学模型，并在AMEsim软件中建立了液粘调速离合器模型。同时对于试验台所涉及到的液压控制系统、冷却系统以及模拟负载系统都进行了基于元素的建模。运用上述模型对液粘调速离合器的机理，脱困驱动装置的脱困性能进行了仿真研究。 第六章，对于本课题的研究结果进行了总结并对下一步的工作进行展望。 |
| 作者： | 洪啸 |
| 专业： | 机械电子工程 |
| 导师： | 谢海波 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 浙江大学 |
| 学位年度： | 2014 |
| 正文语种： | 中文 |
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