盾構刀盤輕量化優(yōu)化設計研究.pdf

1、刀盤是盾構掘進機的關鍵部件，受地質環(huán)境和土體特性的影響，其設計技術十分復雜，是盾構機設計的關鍵技術之一。而且刀盤結構件自重大，合理減輕刀盤質量可有效地節(jié)省裝備制造成本、減低能耗、節(jié)省運營成本。因此研究刀盤的輕量化設計技術有重要意義。
　　 本文從研究盾構刀盤上的載荷入手，對滿足強度和剛度需求的刀盤輕量化優(yōu)化設計展開研究。主要內容和結果如下:
　　 (1)關于常用土壓力理論和刀具切削理論的研究。本研究將臨界埋深下的土壓計算

2、值和成都地鐵工程實測值進行了比較，完成了土壓力公式的選用。分析了刀具受力與刀具物理尺寸、圍巖物理參數之間的關系。為研究刀盤載荷打下基礎。
　　 (2)多工況刀盤載荷模型研究。研究了刀盤和工作面的作用關系，建立了刀盤載荷模型。根據實際工程參數，計算了多工況下的刀盤載荷，并通過成都地鐵實測數據校對了計算載荷值。為虛擬樣機模型的載荷加載提供數據。
　　 (3)刀盤結構有限元分析。以成都地鐵1號線Φ6.28m盾構機刀盤為分析對象