分体组合式矩形顶管机关键技术探究——结合中铁装备地下停车场项目

为解决分体组合式矩形顶管机高精高效掘进难题,以中铁装备厂区地下停车场项目为依托,对矩形顶管机分体组合式结构适应性、位姿(位置与姿态)控制、组合式小刀盘开挖系统设计等关键技术展开研究:1)提出新型组合连接形式,解决因设备组合带来的密封、管线联通等结构适应性问题; 2)创新盾体铰接结构,提出分体组合式顶管机复合位姿控制方法,即以纠偏油缸为主,双螺旋输送机互馈出渣为辅的协同纠偏策略,多刀盘转向转速控制与主机周向多点加压控制相结合的纠滚策略,实现浅覆土、零间距隧洞的高精度施工; 3)基于回归分析方法,探讨小刀盘扭矩系数随刀盘直径、刀盘布置位置的变化规律,建立直径3 m以下小刀盘扭矩系数的计算模型,为多刀盘系统驱动配置提供理论依据。

国内最大拥有自主知识产权土压平衡盾构将由中国中铁装备造

2016年中国中铁工程装备集团新年第一单就签下国内最大直径的拥有完全自主知识产权的土压平衡盾构合同。2016年1月8日下午,中铁装备和中铁六局在北京签约,采购一台大直径土压平衡盾构,用于太原铁路枢纽西南环项目。这台盾构直径12.14 m,研制下线后,将成为现阶段国内最大直径拥有自主知识产权的土压平衡盾构。

中铁装备:聚焦“六个持之以恒” 着力推动党建引领高质量发展走深走实

"坚持党的领导、加强党的建设,是我国国有企业的光荣传统,是国有企业的‘根’和‘魂’,是我国国有企业的独特优势。"习近平总书记在全国国有企业党的建设工作会议上的这一重要论断,揭示了新时代做好国有企业党建工作的重要性和必要性。近年来,中国中铁工程装备集团有限公司(简称"中铁装备")党委以习近平新时代中国特色社会主义思想为指导,围绕坚持党的领导、加强党的建设、全面从严治党在企业落实落地。

“有他在,我们很安心!”--记中铁装备集团设备公司专职安全员温伟蔚

作为企业专职安全员,温伟蔚深知肩上责任重大。日常工作中时刻将"提升安全意识""杜绝安全隐患"当作头等大事来做。与往常一样,他头顶白色的"安全"帽,每天匆忙地穿梭在办公区与生产车间之间,时而拿起手机拍下安全隐患,时而掏出笔在随身带的笔记本上记录着什么,时而又耐心地与车间的工人师傅们交流着什么……他所到之处,安全隐患、违规情况无从隐身;他所讲话语,十句不离"安全"二字;他"脚力"充沛,每天走遍百亩厂区,轻松突破2万步……

浅谈中铁装备盾构机的未来生产组织模式

本文以中铁装备盾构机的生产组织模式为研究对象,分析其现行生产组织模式及不足,提出盾构机生产组织模式优化思路,并给出先进轨道交通盾构机的智能工厂模型,展望盾构机的智能制造模式。

数字经济时代装备制造企业颠覆式创新模式

在数字技术日益繁荣,科技日新月异的时代大背景下,我国装备制造企业不断向前发展和进步,本文以颠覆式创新理论为基础,对装备制造业数字化转型现状进行分析,提出了以数字技术创新轨迹与产业价值链重构为核心的颠覆式创新机理模型与实施策略,实现了企业的数字技术创新轨迹、技术轨道以及企业网络价值的高度集成。这一模型揭示出创新意愿是颠覆式创新模式生成的基本动力,创新条件作为一种外部动因指导着创新模式生成。企业技术轨道与数字技术创新轨迹的动态匹配结构构成了颠覆式创新生成的关键依托,而在企业发展的过程当中企业价值网络和双轨动态匹配结构呈现出十分密切的关联,能够让企业拥有更多的能力,进而就能够为颠覆性创新变革的实现夯实基础。文章通过分析数字技术革命对中国装备制造行业发展的契机,论述其对传统装备制造业带来的挑战和可能导致的颠覆式创新,并就促进数字经济下装备制造业向颠覆性技术转型提出若干对策与建议。

有轨运输装备分散动力的适应性分析

隧道掘进施工时,通过有轨运输的方式实现渣土、砂浆、管片、锚杆等物料的隧道内外运输。为了进一步优化有轨运输装备的使用性能,采用永磁同步电机驱动控制系统,在渣车转向架匹配动力驱动,利用渣土黏重产生的牵引力,与牵引机车共同组成分散动力有轨运输装备;分散动力有轨运输装备增加了驱动轮、制动轮数量,从而达到了降低机车黏重,而有效利用整列有轨运输装备的黏重牵引力以及电制动轮制动力,使有轨运输装备在隧道内运行时更加高效、安全、可靠。

装备制造企业人力资源规划实证研究

人力资源是企业的战略资源,科学开展人力资源规划工作,能指导后期人才招聘、培训、岗位任用、薪酬绩效和劳动关系管理等工作的开展,对于企业的长远发展具有积极作用。本文立足装备制造企业实际,在阐述人力资源规划价值与要求的基础上,结合人力资源规划中的问题,提出装备制造企业需要深化对人力资源规划工作的认识,科学设计人力资源规划目标,重视规划工具的落地使用,加强人力资源规划与其他管理环节的衔接,并建设信息化管理系统,期望能进一步提升人力资源规划质量。

中铁装备:“价值+超越”并肩国际顶尖品牌

品牌寄语品牌是优秀产品和优秀企业精神的结晶品牌是一个企业的品质,是人品在产品上的具体体现。品牌是形象,更是一种责任。品牌是敬仰,只有敬仰才能流传。品牌是一种态度,展现在客户面前的永远是最美最好的东西。打造品牌就是打造优秀产品和优秀企业精神的完美结合。——李建斌（中铁工程装备集团有限公司董事长、

中铁装备:创新引领发展

中铁装备的发展历程,是创新成就企业发展的生动实践。中铁工程装备集团有限公司(以下简称中铁装备)是世界500强——中国中铁股份有限公司(以下简称中国中铁)旗下的一家高端装备制造企业。中铁装备1997年进入全断面隧道掘进机(以下统称盾构机)施工领域并开始研发盾构机,经过10余年的引进、消化吸收和再创新,到2008年4月,其自主研制的第一台盾构机产品(中国中铁1号盾构)

HSP超前探测技术在煤矿TBM掘进巷道中的应用研究

随着全断面掘进机TBM(Tunnel Boring Machine)逐渐应用于煤矿岩巷掘进,对不良地质构造进行超前准确快速预测的需求日益迫切。通过对主动源地震波超前探测方法的特点和TBM破岩震源超前探测技术的适用性进行分析,结合煤矿巷道地质和生产条件,提出了适用于煤矿巷道TBM掘进的HSP超前探测方法。以河南平顶山首山一矿TBM掘进底板瓦斯治理巷道为工程背景,选用防爆硬件一体化设计的探测仪器在煤矿巷道中进行应用。构建了空间型观测方式对煤矿巷道近水平煤线进行探测,优化了双护盾TBM掘进巷道狭小空间检波器阵列式布置参数;基于时频分析、互相关干涉处理、反射与散射联合反演等方法处理原始信号并进行探测结果成像。研究表明:采用空间型观测方式可实现与巷道小角度斜交煤线的识别,设计震源与首检波器间距离为15 m时最优。通过时频分析提取有效信号,利用互相关干涉法获取虚拟震源道和反射特征曲线,并结合反射与散射联合反演成像得到探测区域地层反射能量分布图,能够较准确地推测得到围岩存在的不良地质构造。通过比较现场开挖揭露情况与探测结果发现两者吻合度较高,表明HSP超前探测方法可实现掘进工作面前方100 m范围内超前无损地质预测,有助于提高煤矿岩巷TBM掘进速度。

以蜂巢式党建为载体 提升国企党建工作质量——中铁装备集团党委党建工作的创新实践与探索

习近平总书记指出,坚持党的领导、加强党的建设,是国有企业的根和魂。中铁装备公司党委以习近平新时代中国特色社会主义思想为指引,牢牢把握新时代党的建设总要求,深入贯彻落实全国国企党建工作会精神和上级党委有关党建工作的决策部署,围绕企业创新发展和生产经营.

小转弯曲线隧道TBM选型与掘进姿态调控方法

小转弯隧道施工时全断面隧道掘进机(full-section tunnel boring machine,TBM)的选型设计和掘进姿态控制具有特殊性,目前还缺乏通用的理论依据和指导方法。针对此问题,首先,对传统类型TBM小转弯选型进行研究,结合已有项目数据和几何模拟,确定传统类型TBM能适应的最小转弯半径。然后,对双盾敞开式TBM的推进系统和导向系统进行针对性设计,通过分析双盾敞开式TBM推进系统结构和实际施工,提出转弯时双盾敞开式TBM推进油缸内外侧行程差值的理论计算方法和施工过程中的姿态调控方法。最后,得出如下结论:1)当隧道转弯半径小于200 m时,敞开式TBM适应难度较大,需要采用双盾敞开式TBM;2)结合抚宁抽水蓄能电站项目实际施工情况,提出的双盾敞开式TBM的理论计算方法和姿态调控方法确保了转弯段隧道的轴线偏差在要求范围内。

钢粒子迟滞重复冲击破岩硬岩损伤破裂特征研究

粒子冲击辅助破岩技术凭借其快速、高效等优点,对硬质岩体有着较好的破岩效果。通过粒子冲击试验和离散元模拟相结合的方法研究单、双粒子冲击速度、双粒子间距等因素对高强度花岗岩表面、三维及剖面形貌特征的影响,探寻冲击坑深度、冲击坑体积及冲击坑表面面积随冲击参数的变化规律,统计粒子冲击破岩裂纹的分布规律,并且从能量吸收率的角度评价双粒子迟滞冲击破岩的效能。结果表明:冲击坑深度与冲击速度呈正相关;随着粒子间距的增大,冲击坑由相交逐渐相离,形貌随之变化,冲击坑体积随之减小,而冲击坑表面面积增大;通过模拟发现,裂纹主要分布在斜长石与钾长石的晶界处,以拉伸破坏为主;当选用5mm直径的钢粒子破碎强度200MPa左右的极坚硬花岗岩时,双粒子迟滞冲击破岩的能量吸收率曲线随粒子冲击速度增大趋于平缓,在双粒子迟滞冲击破岩的粒子间距为8~10 mm且冲击速度400 m/s左右时能达到最佳的冲击辅助破岩效果。

基于支撑力平衡的柱塞泵滑靴副油膜厚度动态求解方法

通过改进轴向柱塞泵的滑靴副与柱塞的结构设计以稳定建立滑靴油膜,这是轴向柱塞泵当前的研究热点之一。柱塞泵滑靴副油膜厚度的动态特性对分析柱塞泵滑靴副的支撑特性至关重要,为此,提出了一种基于支撑力平衡的柱塞泵滑靴副油膜厚度动态求解新方法。首先,对滑靴副的受力平衡机理进行了分析,并构建了柱塞泵运动学和动力学模型;然后,构建了柱塞泵整泵流场仿真模型,求解了包含滑靴底部支撑力、柱塞腔压力等在内的滑靴副支撑动态边界,并采用容积效率试验数据验证了整泵流场仿真的准确性;最后,建立了滑靴副油膜承载模型,分析了滑靴副油膜支撑特性,提出了基于插值计算理论的柱塞泵滑靴副油膜承载尺度动态求解方法,对1600 r/min与600 r/min两种典型工况的滑靴副油膜动态进行了计算。研究结果显示:大排量柱塞泵转速为1600 r/min时,柱塞惯性力导致高压侧油膜厚度进一步减薄,高压转低压过程中,柱塞腔内出现压力骤降,使滑靴副油膜无法形成,导致滑靴与斜盘发生刚性接触,在该区域内发生异常磨损;而在低转速工况(600 r/min)时,滑靴底面能够有效形成油膜,保证柱塞泵低速运行的可靠性。这表明基于支撑力平衡的柱塞泵滑靴副油膜厚度动态求解方法可以快速地对不同工况下的柱塞泵滑靴副油膜厚度进行求解。

大采高工作面柔模沿空留墙掘巷技术

柔模混凝土沿空留巷技术已应用多年,在中厚煤层和薄煤层开采下均取得了较好的支护效果,但在厚煤层大采高工作面,因巷道高、巷旁支护压力大、混凝土早期强度低易受压损坏难以有效支撑顶板。大采高工作面矿压显现剧烈,巷旁维护难度大,故此提出一种新型的预浇墙柔模混凝土沿空留墙掘巷新技术,即在上工作面回采前,刷煤扩帮后提前预浇柔模混凝土墙体,提高煤帮整体支撑力的同时,解决柔模混凝土墙短期无法有效承载顶板来压的难题;待回采一定距离后,再沿墙滞后掘进下工作面回采巷道,且掘进方向与上工作面回采方向一致,缓解接续紧张,最终实现无煤柱开采。以王庄煤业3503工作面回采留设预浇墙为工程背景,建立了沿空留墙掘巷围岩结构力学模型,理论计算得出墙体力学支护参数,并通过现场应用验证了该技术的可实施性。结果表明:理论计算分析确定了墙体高宽比为5 m×1.5 m,混凝土强度C30即可满足留墙支护要求;沿墙掘进巷道总体变形量小,顶底板和两帮最大移近量仅为260 mm和125 mm,墙体最大受压18 MPa,小于墙体自身承载力;下工作面临近巷道掘进115 m后即趋于稳定。该技术应用全阶段效果良好,满足巷道使用要求,有效解决了大采高工作面沿空留巷重大技术难题,也可为相似工况无煤柱开采提供技术借鉴。

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。

基于剩余寿命的柱塞泵可再制造性评估

为了实现对柱塞泵可再制造性的定量评估,首先以柱塞泵为研究对象,进行其疲劳寿命研究。建立了柱塞泵刚-柔-液联合仿真模型,研究了在柱塞泵运行过程中转速、负载压力对柱塞最大应力和疲劳寿命的影响规律。结果显示:随着转速提高,柱塞所受到的最大应力呈指数递增,柱塞的疲劳寿命则呈指数递减;随着负载压力的增大,柱塞所受到的最大应力呈线性增大,柱塞的疲劳寿命则呈对数递减。在柱塞泵疲劳寿命分析的基础上,建立了以剩余寿命和零部件可加工性为指标的技术评估体系,并综合考虑了经济和环境指标,提出了柱塞泵可再制造性量化评估模型和方法,并进行了工程应用分析,验证了所提出方法的合理性和可行性。

典型地层下TBM滚刀刀座系统振动特性实验研究

在全断面硬岩隧道掘进机(tunnel boring machine,TBM)滚刀破岩过程中,强冲击载荷下产生的切削应力通过刀座系统传递至刀盘,引起刀座系统剧烈振动,造成螺栓松动断裂甚至滚刀掉落等严重的工程问题。为此,通过开展破岩实验来研究TBM滚刀刀座系统的振动特性。利用多功能刀具切削性能测试实验台开展TBM滚刀切削红砂岩和花岗岩的实验,并采集滚刀破岩过程中的三向载荷和刀轴振动加速度数据。通过对比分析红砂岩和花岗岩地层下滚刀破岩的载荷—时间历程曲线,得到破岩过程中滚刀刀座系统载荷的动态变化特性,以及不同地层下滚刀刀轴的振动响应特性。研究结果可为TBM滚刀刀座系统的减振设计提供理论依据。

刃宽对硬岩掘进影响的仿真及试验研究

滚刀在硬岩掘进中极易发生崩刃、偏磨等异常失效,研究硬岩掘进条件下刃型参数对滚刀破岩载荷和破岩效率的影响十分重要.本文采用滚刀破岩试验和仿真分析相结合的方法,从载荷曲线、破岩体积、破岩比能等方面分析了刃宽对滚刀破岩的影响.基于双线性本构模型及Benzeggagh–Kenane损伤断裂准则建立了岩石材料的内聚力本构模型,通过单轴抗压试验及巴西劈裂试验对内聚力本构模型的微观参数进行了校准,并进一步建立了滚刀破岩的内聚力仿真模型.结果表明:内聚力本构模型可以准确的模拟破岩过程中岩石裂纹的萌生和扩展过程.依据裂纹的萌生和扩展情况,滚刀破岩过程主要分为三个阶段:弹性阶段、裂纹萌生–扩展阶段及岩石破坏卸载阶段.滚刀破岩载荷和破岩体积随着贯入度、刀间距和刃宽的增加而增加;破岩比能随刃宽的增加呈先减小后增大的趋势.对于所选取的硬岩,采用13 mm刃宽滚刀破岩时比能最小,破岩效率最高;7 mm刃宽滚刀破岩时无法形成贯通岩片,相邻滚刀之间仍存在岩脊,破岩效率较低.