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拼装机液压系统仿真与拼装轨迹的能耗分析
| 论文题名： | 拼装机液压系统仿真与拼装轨迹的能耗分析 |
| 关键词： | 盾构掘进机;管片拼装;液压系统;轨迹优化;电能消耗 |
| 摘要： | 盾构掘进机是一种现代化的大型施工装备，主要用于隧道掘进施工。现在，盾构掘进机已经越来越多地被用于城市基础设施建设。特别在人口众多的城市，盾构掘进机以其施工占地小、对地面建筑影响小、空间利用率高等特点而广受欢迎。在便捷的同时，盾构掘进机也是能耗大户。大型盾构掘进机的耗电量几乎相当于一座中小型工厂。在如今这样一个能源日趋紧张的时代，节能减排、绿色环保的理念已经日益深入到了社会的每个角落，工程建设领域也不例外。 为了寻找盾构机节能降耗的途径，本文从盾构机最容易受人为控制的管片拼装机结构入手，来分析其液压系统的能耗。因为对于盾构掘进机系统，其能耗往往受到施工土层的土质、隧道轴线设计、隧道埋深、施工季节等等诸多因素的影响，因而系统地分析盾构系统的能耗是一个十分复杂的过程。但是，盾构掘进过程中的管片拼装系统则受到这些影响较少，其能耗基本不受土质、轴线、埋深的影响。在不同工况下施工时，相同盾构机、相同操作的管片拼装动作耗能一致。 本文根据对盾构掘进机管片拼装系统结构、原理的分析，特别是针对液压系统进行了仿真、计算与分析。首先从控制系统寻找节能策略：结合工程实际中对管片拼装机拼装速度、管片定位精度，还有拼装系统运行平稳性等要求，寻求设计速度跟踪曲线，探索从速度、定位控制方面提出高效、节能的控制策略；其次从管片拼装的操作过程寻找节能策略：对管片拼装机拼装过程中的不同拼装轨迹进行能耗分析。通过对比轨道交通φ6000mm管片拼装时分别采用3种不同的轨迹所耗电能。进而通过跟踪6台超大直径泥水平衡盾构的电能消耗及电费支出，验证本文所分析的降低能耗策略。 |
| 作者： | 崔晋征 |
| 专业： | 机械工程 |
| 导师： | 肖晓春 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 上海交通大学 |
| 学位年度： | 2014 |
| 正文语种： | 中文 |
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