隧道掘进机快速拆装举撑液压系统仿真

针对隧道掘进机(TBM)在施工现场因空间限制无法满足调试所需较大空地的问题,设计一种用于TBM洞内快速拆装变位的举撑液压系统。该液压系统由4组顶升单元构成,通过4组顶升单元同步运动实现TBM的起吊和举撑;液压顶升单元由4根四级液压缸、液压控制系统、激光位移传感器和机架构成。基于AMESim建立四级液压缸、变量泵和比例节流阀以及整个顶升单元的液压仿真模型,通过仿真分析负载下液压缸运动的速度、位移和压力曲线。结果表明:改变比例节流阀的输入信号可以实现四级液压缸速度的变化;泵出口压力可由比例溢流阀调整;在2.5×105 N的额定负载下,四级缸的换级工作腔压力逐级上升;随着换级,活塞杆伸出速度逐渐上升。与理论计算对比显示,建立的TBM洞内快速拆装液压系统顶升单元的AMESim仿真结果和理论值基本吻合。

基于遗传算法的大吨位多油缸同步举撑系统研究

针对隧道掘进机(TBM)洞内拆装过程中,液压举撑TBM主机的负载不平衡影响多油缸同步举撑控制系统稳定性的问题,设计一套大吨位多油缸液压同步举撑控制系统,对各个液压元件进行简化建立数学模型。基于传统的PID控制方法引入遗传优化算法,对PID参数进行整定,运用MATLAB/Simulink仿真软件,与常规PID参数整定经验数据法进行比较。仿真结果表明:调节时间缩短了60%,稳态误差降低了52.38%,最大跟踪误差减少了48.57%,平均跟踪误差减少了51.62%,抗干扰性能更强,所设计的控制算法能够满足大吨位多缸液压同步举撑系统稳定性的要求。