盾構(gòu)刀盤(pán)輕量化優(yōu)化設(shè)計(jì)研究.pdf

1、刀盤(pán)是盾構(gòu)掘進(jìn)機(jī)的關(guān)鍵部件，受地質(zhì)環(huán)境和土體特性的影響，其設(shè)計(jì)技術(shù)十分復(fù)雜，是盾構(gòu)機(jī)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵技術(shù)之一。而且刀盤(pán)結(jié)構(gòu)件自重大，合理減輕刀盤(pán)質(zhì)量可有效地節(jié)省裝備制造成本、減低能耗、節(jié)省運(yùn)營(yíng)成本。因此研究刀盤(pán)的輕量化設(shè)計(jì)技術(shù)有重要意義。
　　 本文從研究盾構(gòu)刀盤(pán)上的載荷入手，對(duì)滿(mǎn)足強(qiáng)度和剛度需求的刀盤(pán)輕量化優(yōu)化設(shè)計(jì)展開(kāi)研究。主要內(nèi)容和結(jié)果如下:
　　 (1)關(guān)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(jì)算

2、值和成都地鐵工程實(shí)測(cè)值進(jìn)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(shù)之間的關(guān)系。為研究刀盤(pán)載荷打下基礎(chǔ)。
　　 (2)多工況刀盤(pán)載荷模型研究。研究了刀盤(pán)和工作面的作用關(guān)系，建立了刀盤(pán)載荷模型。根據(jù)實(shí)際工程參數(shù)，計(jì)算了多工況下的刀盤(pán)載荷，并通過(guò)成都地鐵實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)校對(duì)了計(jì)算載荷值。為虛擬樣機(jī)模型的載荷加載提供數(shù)據(jù)。
　　 (3)刀盤(pán)結(jié)構(gòu)有限元分析。以成都地鐵1號(hào)線(xiàn)Φ6.28m盾構(gòu)機(jī)刀盤(pán)為分析對(duì)象