基于SolidWorks Simulation的重叠盾构隧道穿行式全自动液压支护台车设计研究

为解决传统盾构重叠隧道施工中临时支护方案普遍存在的拆装不便、结构笨重、效率低下等问题,通过与既有支护方案的技术经济指标进行比较、分析,设计一种在无卸载支护条件下具备下部不间断穿行施工车辆功能的全自动新型液压支护台车,并利用有限元分析软件SolidWorks Simulation进行强度校核。新型液压支护台车较多地引入了电气控制和液压控制技术,在一定程度上实现了盾构隧道支护的机械化,降低了作业人员劳动强度。同时,通过对支护台车结构优化设计,有效解决了传统盾构重叠隧道支护方案中施工工序间的作业干扰问题,并减轻了台车质量,降低了施工成本。通过深圳市轨道交通7号线华新站—黄木岗站区间等工程实践表明,新型液压支护台车在保证既有隧道的结构安全、提高支护效率方面效果明显。

基于AMESim的支架回撤吊车工作液压系统设计与仿真分析

安全、快速、高效的搬迁工艺对于现代化大型矿井的生产推进尤为重要,支架回撤吊车是搬迁工艺中用于完成液压支架撤离的大型设备。设计完成了支架回撤吊车的工作液压系统,包括吊运液压系统和摆动液压系统,并利用AMESim对液压系统进行了建模及仿真,得到了工作元件液压缸的输出特性和参数。结果表明,该液压系统能够很好的满足支架回撤吊车的使用性能要求。

对置式液压自由活塞发动机电磁阀动态响应的影响因素分析

根据对置式液压自由活塞发动机的需求,开发了大流量快速响应电磁阀,并对其动态响应影响因素进行了研究和分析。利用Ansoft Maxwell建立了电磁阀的三维有限元仿真模型,搭建了电磁阀响应速度实验测量装置,通过仿真数据与实验数据的对比得出开启时间最大偏差为0.38 ms,关闭时间最大偏差为0.67 ms,验证了该模型的准确性。仿真结果表明:隔磁垫、铁磁材料、弹簧预紧力是低压电磁阀动态响应的主要影响因素,自由升程对开启响应影响较大,而与关闭响应无关联,运动件质量的影响最小。

盾构机推进液压系统设计与仿真分析

对盾构机推进液压系统做了详细的介绍,阐述了其系统组成及工作原理。该系统应用电液比例控制技术实现了推进力和位移的控制。通过对推进系统的仿真分析表明:采用电液比例泵和比例减压阀的控制策略,满足了系统的推进速度和压力要求。

回撤吊车负载敏感液压系统设计及仿真分析

为解决负载匹配,以及缓解支架回撤吊车应用过程中存在的能耗高、效率低和系统温度高等问题,基于负载敏感变量泵对其液压系统进行设计及仿真分析。该液压系统主要由负载敏感变量泵、流量补偿阀、负载敏感阀、梭阀和液压缸等组成。在工作过程中,负载敏感变量泵通过梭阀及负载敏感阀感知系统负载力而向系统提供所需流量。基于AMESim对该液压系统和变量泵进行建模及仿真分析,得到液压缸压力、负载口流量变化和梭阀流量补偿以及变量泵压力、流量和斜盘倾角变化情况。结果表明:变量泵可根据负载所需压力和流量实时调整斜盘倾角大小,进而实现压力-流量补偿功能;负载压力和流量阶跃变化时,变量泵具有良好的动态补偿特性。

盾构刀盘驱动模拟装置液压系统设计与研究

论述了一种盾构刀盘驱动模拟装置液压系统工作原理,从变量泵、电机及液压马达选型、发热计算等方面对其液压系统进行了设计与研究,并根据实验需求,按照等比缩放原则,设计了模拟刀盘惯性负载的惯性轮。该模拟装置,能够为进行盾构刀盘驱动液压控制系统的研究提供可靠的实验平台。

回撤吊车行走液压系统建模及仿真分析

为了解回撤吊车行走液压系统的输出特性,利用AMESim对回撤吊车满载情况下行走液压传动系统进行建模和仿真分析,得到其行走液压系统中液压泵、换向阀和液压马达的输出特性和参数。仿真结果显示,液压泵出口流量在开始时有一定脉动,但0.5s后流量趋于稳定,压力稳定在20 MPa;液压马达的工作压力稳定在18.5 MPa,其中液压阀处压力损失最大。该液压系统能够提供16.17kN·m的稳定转矩,输出参数能够快速到达稳定值。研究结果表明,行走液压系统能够很好地保证回撤吊车牵引80t重的重型设备,响应速度较快,动力足、工作性能稳定。

高水头跨海盾构隧道结构静力特性研究

湛江湾隧道作为国内代表性的跨海盾构隧道工程,具有高水压、长距离和海水环境下确保管片耐久性等技术难点。本文介绍了湛江湾跨海隧道衬砌结构优化设计方案,通过对监测资料的分析,研究了高水压作用下隧道管片及环向钢筋的受力特性,基于三维精细有限元模型揭示了整环管片在外水压力、土层侧压力系数影响下的受力及变形规律。研究表明:(1)管片环内、外侧钢筋应力变化在监测全程经历了四个阶段,自管片拼装结束后的初始阶段钢筋应力波动较为明显。(2)实测与数值结果均表明高外水压作用下管片环受力以"整体受压"为主。(3)管片环结构变形量与外水压力呈线性关系,且受到土层侧压力系数的影响。随着外水压增大,管片环变形模式由"横椭圆"发展成"整体向内压缩"。(4)坚硬土层中外水压力的提升将减缓管片环整体"横椭圆"变形趋势;软弱土层中外水压力的提升则导致隧道结构整体受压状态加剧。