TBM刀盘驱动系统发展及关键技术

全断面岩石隧道掘进机(TBM)是一种先进的现代化隧道施工设备。作为其核心部件的刀盘驱动系统,其性能的优劣直接影响到TBM的掘岩效率和掘岩质量。详细阐述了TBM刀盘驱动系统的工作原理、驱动方案和发展概况;重点介绍了刀盘驱动系统在施工过程中遇到的问题及解决措施;最后探讨了刀盘驱动系统的关键技术及可能的发展方向。

TBM刀盘脱困驱动过程仿真研究

简单介绍了TBM刀盘脱困装置的基本结构和工作原理,重点阐述了脱困装置的重要设备—液体黏性离合器的关键参数对TBM刀盘脱困过程的影响,并通过仿真对脱困过程中脱困扭矩与转速的关系、扭矩与液体黏性离合器的油膜厚度、油膜厚度与控制压力的关系进行了分析。结果表明,所选择的TBM刀盘脱困驱动装置能大幅提高刀盘的输出扭矩,通过控制油缸活塞的位移实现对液体黏性离合器油膜厚度的控制,从而控制刀盘输出扭矩的范围,并能有效防止摩擦片直接接触造成摩擦片的破坏。

基于APDL语言的TBM刀盘系统有限元参数化建模方法

为了快速、高效地建立TBM刀盘系统有限元模型,在对刀盘系统的细小和次要结构进行合理简化的前提下,设置了能够反映刀盘系统结构特征和尺寸的51个可变参数,提出了刀盘面板、滚刀组合及刀盘系统整体的有限元模型构建方法,基于ANSYS的APDL语言开发了TBM刀盘系统有限元参数化建模程序,并指出了建模过程中应该注意的技术问题。以面板刀孔尺寸干扰为例介绍了参数合理性甄别问题,并对边滚刀定位尺寸进行了深入研究。该程序可以实现各类常规TBM刀盘系统有限元模型的快速构建,为类似复杂结构有限元模型的参数化建模提供了行之有效的方法。