济南轨道交通4号线燕山立交桥东站—浆水泉路站盾构滚刀选型及保养方法

该文对济南城市轨道交通4号线一期工程燕山立交桥东站—浆水泉路站区间不良地质因素对刀具运用的问题进行分析。通过对不良地质分析、盾构滚刀破岩工作原理、滚刀性能需求、滚刀设计配置及应用策略进行分析,提出盾构滚刀减少损坏的措施及日常保养方法。

外圆磨削非线性动力学模型与实验验证

磨削颤振是磨削过程中砂轮与工件之间产生的强烈振动,它的存在降低了被加工工件的表面质量,加速了砂轮磨损,因此研究磨削系统的稳定性是解决颤振现象发生的关键。首先依据外圆磨削动力学宏观结构建立非线性动力学微观模型,并推导出非线性动力学方程,利用Faddeev算法,对非线性动力学方程进行线性化处理计算出系统特征值,并进行稳定性预测,得出影响磨削稳定性的因素;然后以进给速度和砂轮长度为例使用Matlab绘制出各因素不同取值时的稳定区域图,并研究各参数在状态变化转折点所对应的时域响应图和特征值位置图,发现进给速度从10 mm/min提高到12 mm/min时磨削过程从不稳定转变为稳定状态,砂轮长度从12 mm增大到14 mm时磨削过程从稳定转变为不稳定状态;对稳定图、时域响应图和特征值位置图三者进行对比,发现得到的结论一致,证明模型的正确性。

某全断面隧道掘进机滚刀破岩有限元分析

在掘进过程中,刀具的选型对全断面隧道掘进机的施工效果有着决定性的影响。以某全断面隧道掘进机使用的刀具为研究对象,建立滚刀破岩有限元侵彻模型,确定滚刀刀圈在不同条件下的应力。以刀圈直径和滚刀破岩贯入度为变量,对滚刀破岩模型进行有限元分析,得到了不同条件下的刀圈应力图,验证了目标滚刀的可靠性。对比分析得出该全断面隧道掘进机工作环境下滚刀破岩的最优参数选择,为全断面隧道掘进机的刀具选型提供参考。

双模盾构机在复合地层中的施工应用

在地形复杂、地质条件恶劣的情况下,普通盾构机已不能满足要求,而双模盾构机可解决在复合地层中施工的问题。以济南市地铁6号线为背景,展开分析双模盾构机在复合地层中的施工应用效果。该双模盾构机兼具TBM与土压平衡盾构机的施工优势,能够根据地质特点在2种模式之间切换,经验证,其降低了在施工过程中的风险,大大提高了施工效率。

带预紧力的螺栓连接有限元分析

在机械通过螺栓连接装配时,绝大数情况螺栓都需要拧紧,使连接在承受工作载荷前,预先受到预紧力作用。施加预紧力的目的在于增加被连接件可靠性和紧密性,防止连接件在工作运转后出现缝隙或相对滑动。基于此,利用ANSYS Workbench软件对法兰用螺栓连接预紧进行有限元分析,证明预紧力可以增加被连接件紧密性;但是当法兰直径过小时,过大预紧力会导致螺栓变形增大,甚至造成螺栓发生塑性变形,而法兰变形也会加大。

针对济南地层的土压平衡矩形顶管机设计研究

随着济南市城市轨道交通建设进程加快,地铁车站出入口施工工法和装备研究不可或缺。针对济南常见地层和车站出入口使用需求设,计研究了适应性非常强的4900mm×6900mm土压平衡矩形顶管机,确定了设备主要结构和性能参数,并分析了施工中关键参数控制,为济南轨道交通建设提供了技术支持,同时也为电力、给排水以及道路下穿等其他类型市政工程项目提供了施工指导。

基于济南地形的土压平衡盾构机的针对性设计

基于济南地形,以济南轨道交通1号线盾构区间的线路状况和地形水文条件为工程背景,指出此盾构区间面临的施工难点,提出土压平衡盾构机的针对性设计,在解决施工难题的同时,为以后的盾构机设计提供参考,推动盾构机事业的发展。

浅谈对球磨机端盖的有限元分析

通过对MQY3685溢流型球磨机出料端盖进行有限元应力计算和分析,对端盖现有结构是否合理进行论证,旨在实现优化设计,减少应力集中区内应力值,使端盖应力分布更趋合理。

济南R2号线某区间盾构机复合刀盘静力学分析

随着经济的高速发展,城市人口增加,城市对空间拓展的需要变得迫切,加快了地铁隧道建设。在地铁隧道施工过程中,盾构机被广泛应用,是隧道建设的重要设备。盾构机的刀盘作为盾构机上重要的组成部件,对盾构机施工的可靠性具有重要影响。刀盘位于盾构机的最前面,在施工过程中起到了开疆拓土的重要功能。盾构机穿越的地下环境复杂多变,地层软硬不均。盾构机刀盘长期处于地下恶劣的工作环境中,设备损坏不可避免。针对不同的施工地质,针对性地设计盾构机刀盘,可以提高施工效率。对其进行有限元分析,可以为刀盘的设计、生产以及后期的维修提供有利的理论支撑。文章介绍了一种用于济南R2号线隧道施工的盾构机刀盘,结合施工区间的实际地质条件,对其进行静力学有限元分析,得出了刀盘结构件上应力应变云图和最大应力应变在刀盘上的具体位置,可为后续设计的优化、生产改进、维修重点提供理论支撑。

高水压隧道盾构管片不同拼装方式力学性能分析

水下隧道修建时,盾构管片承受着巨大水土压力,设计施工面临着重大技术难题。为此,针对江苏江阴长江水下隧道最大水压断面,分别使用修正惯用法与梁-弹簧法建立管片衬砌模型,通过调整封顶块位置与错缝角度研究了高水压下不同拼装方式对管片力学性能的影响。结果表明:修正惯用法计算结果变化平滑,而梁-弹簧法计算结果分布趋势则受接头影响,在接头位置会产生较大突变;管片力学性能受封顶块位置与错缝角度影响较大,随着错缝角度的增加,管片最大轴力、最大弯矩与最大位移以标准块圆心角度数为周期,呈周期性变化。施工过程中,为了防止产生较大位移,应尽量避免前后环管片接缝重合。研究结果可为高水压盾构隧道管片的拼装方式设计提供参考。

球磨机全自动化运行设计研究

分析球磨机配套辅机和运行主电机的控制电路,介绍利用西门子可编程逻辑控制器(Programmable Logic Controller,PLC)、触摸屏对球磨机进行全自动化运行改造的可行性及实现方法,同时简单介绍球磨机配套设备、球磨机本体静压油站、主电机轴承润滑油站、齿轮喷射油站、气动离合器、高压开关柜以及励磁启动柜在整个球磨机系统中的作用和控制原理。该控制系统不仅可以实现球磨机一键全自动化启动和运行中状态的实时监控,还能提高球磨机的运行稳定性。

盾构机关键零部件再制造修复技术综述

阐述了我国盾构机再制造的发展现状并指出了我国盾构机再制造发展的不足与挑战,综述了盾构机主轴承、刀具刀盘、液压系统、减速机、螺旋输送机等关键部件的损伤形式及目前常用的再制造修复方法。分析了激光熔覆、热喷涂、冷喷涂、冷焊等增材修复技术在盾构机再制造方面的潜能和优势,最后展望了盾构机再制造的发展趋势。

基于改进的ORB算法的工件图像识别方法

针对传统的工件图像识别算法运行速度慢、匹配精度差等问题,提出一种改进的ORB(Oriented FAST and Rotated BRIEF)算法解决工件图像的实时与准确识别问题。该算法的流程是首先利用ORB算法提取工件图像的角点特征,随后为其添加SURF(Speed-Up Robust Features)描述符进行方向分配,得到具有旋转尺度不变性的图像角点,结合快速近似最近邻搜索算法进行特征点的匹配,实现工件图像的识别。实验结果表明:在图像存在旋转尺度变化的情况下,使用改进的ORB算法相比传统的ORB、SIFT(Scale Invariant Feature Transform)和SURF算法以及SIFT+SURF、SURF+FREAK组合算法在工件图像角点提取与目标匹配方面速度更快,识别精度更高,提高了工业机器人在搬运工件过程中对工件图像的识别效率和准确性。

大量程激光位移传感器的成像系统设计

为了解决目前国内自主研发的激光位移传感器基准工作距离短和测量范围小的问题,设计了一种适用于远距离测量的大量程激光位移传感器成像光学系统。基于激光三角测量原理,结合具体使用要求计算了大量程激光位移传感器的性能指标和成像光学系统的设计参数。选择5片式透镜结构作为系统的初始结构,利用光学设计软件对大量程激光位移传感器成像光学系统进行了仿真,完成了系统优化和性能分析,实现了基准工作距离为1000 mm、量程为±500 mm、分辨率为0.4 mm的大量程激光位移传感器成像系统设计。结果表明,在测量范围±500 mm内,系统均可以满足成像质量要求。该激光位移传感器成像系统具有工作距离远、测量量程大、结构简单的特点,可满足1000 mm远距离处大量程范围的测量使用要求。

Ni含量对WC-Co-Ni硬质合金的力学性能和耐腐蚀性能的影响

以WC、Co和Ni为原料,采用粉末冶金法制备不同镍钴比的硬质合金试样,研究了试样的微观组织,分析了试样的硬度、耐磨系数、抗弯强度和断裂韧性等力学性能,并通过电化学实验探究其耐腐蚀性能。结果表明,随着Ni含量的增加,WC-Co-Ni硬质合金的硬度、耐磨系数及抗弯强度均持续降低,断裂韧性先增加后降低。成分为WC-10%Co、WC-9%Co-1%Ni和WC-7%Co-3%Ni的三组试样的微观晶粒组织较为均匀细小,而其余试样微观晶粒组织粗大。通过在pH=7的3.5%NaCl溶液中的电化学实验可知,随着Ni含量的增加,WC-Co-Ni硬质合金试样的耐腐蚀性能增强。WC-7%Co-3%Ni合金试样的综合力学性能最佳,同时考虑到试样的耐腐蚀性能,优化配方后的合金可以更好地提高盾构刀具的工作寿命。

盾构机主轴承油液在线监测系统设计

盾构机主轴承是位于主驱动系统内的一个低速重载轴承。作为盾构机的关键承载部件,主轴承的健康状态在很大程度上影响着整个盾构机的工作可靠性。盾构机主轴承运行工况复杂,一旦发生故障,如果不能及时进行判别与维修,会导致局部故障迅速拓展,造成巨大的经济损失。适用于盾构机主轴承的故障检测技术有振动检测技术和油液监测技术,而文章重点设计了盾构机油液在线监测系统。

深度可分离卷积神经网络轴承剩余寿命预测

深度学习因其强大的学习能力使得数据驱动的轴承剩余寿命预测方法发展迅速,人工建立性能退化指标费时费力,缺少不同传感器数据之间相关性的考虑;宜采用一种新的深度可分卷积神经网络DSCNN(Deeply Separable Convolutional Neural Network),将多种传感器采集的监测数据作为DSCNN网络输入,基于可分离卷积和信息特征响应自动调节运算,构造具有残差连接功能可分离卷积构造块。通过叠加多个可分离的卷积构造块,从输入数据中自动学习高维表示。通过将学习到的信息输入到完全连接的输出层来估计RUL(Remaining Useful Life)。利用滚动轴承加速退化试验振动数据对所提出的DSCNN进行了验证。实验结果表明,所提出的DSCNN能够基于原始的多传感器数据提供准确的RUL预测结果,并且优于现有数据驱动预测方法。

预制构件行业的发展现状

近几年,国家推进民用住宅工业化步伐大大加快,国内预制构件行业获得了迅速发展的契机,国内众多机械制造企业开始加入PC行业。国外PC构件技术已经发展很长的一段历史了,普瑞集团在该行业中相对来说起步早,其生产预制构件生产线自动化水平高,基本达到了工业4.0水平。但国外设备在国内市场有些“水土不服”,所以研发制造符合中国建筑市场预制构件生产线有着巨大的市场空间。国内众多大型机械制造企业抓住这一契机,纷纷开始投入资金和团队对预制件产品线进行研发,但距离“工厂化、装配化、标准化”的目标还有较大差距。

激光熔覆技术在大型装备修复中的应用综述

激光熔覆技术是智能制造装备中的关键技术之一。以激光熔覆技术为主线,简述了激光熔覆技术基本概念、激光熔覆系统组成和激光熔覆技术在大型设备零部件的可行性应用,希望能够直观地体现激光熔覆技术在推动大型装备智能升级发展中的重要作用。

盾构机再制造清洗技术概述

盾构机广泛应用于城市轨道交通及各类地下空间开发建设中,是一种集机、电、液、光、传感以及信息技术于一体的工程机械,制造工艺复杂、成本高昂,技术附加值非常高,制造意义重大。基于此,主要介绍了盾构机再制造过程中的清洗技术。