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TBM支撑推进系统的实验研究
| 论文题名： | TBM支撑推进系统的实验研究 |
| 关键词： | 硬岩掘进机;缩比准则;虚拟样机;隧道工程设备;支撑推进系统 |
| 摘要： | 全断面硬岩掘进机（Tunnel Boring Machine，简称TBM）是高度机械化和自动化的大型隧道工程设备。支撑推进系统是TBM掘进作业的核心，其性能优劣将直接决定TBM的掘进精度和掘进效率。本文以一种开敞式TBM的支撑推进系统为研究对象，在分析其工作原理和机构特性的基础上，研究了不同作业工况下TBM的受力特性和围岩对护盾的约束作用，完成了支撑-推进-换步机构实验台机械结构设计，建立了参数缩比准则，完成了实验台参数设计，最后进行了实验台的虚拟样机仿真。全文主要内容如下： (1)分析了开敞式TBM主机的机械结构、液压驱动方式以及工作原理，研究了支撑-推进-换步机构特性，提出了实验台的设计任务和功能要求，根据实验台的设计思想，确立了TBM支撑-推进-换步机构实验台的总体设计方案。 (2)分析了不同工况下刀盘受力的真实情况，设计了实验台负载模拟装置的机械结构；分析了掘进工况下围岩对TBM的约束作用，设计了实验台围岩约束模拟装置的机械结构；完成了TBM缩比模型和支护装置设计方案。 (3)依据相似理论基本原理建立实验台参数缩比准则，推导出实验台各物理量纲缩比系数，完成了实验台基本参数设计；确立了实验台刀盘驱动部分设计方案，完成了伺服元件的选型；进行了实验台液压驱动元件参数设计。 (4)运用软件Solidworks进行了实验台三维建模，并完成了整机的装配；基于有限元仿真软件SAMCEF对实验台机械结构受力的关键部件进行了静应力仿真分析，为后续实验及该类型试验样机的设计提供一定的借鉴。 |
| 作者： | 王宇轩 |
| 专业： | 机械工程 |
| 导师： | 杨玉虎 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 天津大学 |
| 学位年度： | 2015 |
| 正文语种： | 中文 |
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