TBM推進(jìn)液壓系統(tǒng)的順應(yīng)性研究.pdf

1、全斷面巖石掘進(jìn)機(jī)（Full Face Rock Tunnel Boring Machine，簡(jiǎn)稱(chēng)TBM）是一種專(zhuān)門(mén)用于開(kāi)挖地下隧道工程的大型、復(fù)雜施工裝備，它具有開(kāi)挖速度快、施工安全性好、經(jīng)濟(jì)效益高、工程質(zhì)量?jī)?yōu)、有利于環(huán)境保護(hù)和降低勞動(dòng)強(qiáng)度等優(yōu)點(diǎn)。掘進(jìn)機(jī)技術(shù)體現(xiàn)了計(jì)算機(jī)、新材料、自動(dòng)化、信息化、系統(tǒng)科學(xué)、管理科學(xué)等的綜合和密集，反映了一個(gè)國(guó)家的綜合國(guó)力和科技水平。
　　推進(jìn)液壓系統(tǒng)是TBM的關(guān)鍵子系統(tǒng)，是整個(gè)TBM施工行進(jìn)的動(dòng)力源

2、。然而，TBM在極端地質(zhì)環(huán)境下掘進(jìn)施工時(shí)，推進(jìn)液壓系統(tǒng)可能會(huì)受到來(lái)自作業(yè)環(huán)境的重載荷、切削非均勻地層的變載荷，以及切削硬巖的強(qiáng)振動(dòng)載荷，倘若這些載荷壓力直接剛性傳遞給推進(jìn)液壓系統(tǒng)，不僅會(huì)破壞推進(jìn)系統(tǒng)的機(jī)械結(jié)構(gòu)，而且使液壓系統(tǒng)產(chǎn)生巨大的壓力跟流量的沖擊，輕則損耗液壓元件及其系統(tǒng)的壽命，重則整個(gè)液壓系統(tǒng)癱瘓，造成一定程度的安全事故。因此，在突變載荷工況下研究推進(jìn)液壓系統(tǒng)的順應(yīng)性顯得尤為重要，順應(yīng)性已經(jīng)成為一個(gè)衡量TBM應(yīng)對(duì)突變載荷能力的重要

3、指標(biāo)。
　　而本文在研究影響TBM推進(jìn)液壓系統(tǒng)順應(yīng)性因素上，發(fā)現(xiàn)推進(jìn)系統(tǒng)的不同液壓缸的分區(qū)設(shè)計(jì)、推進(jìn)液壓系統(tǒng)控制模式及推進(jìn)液壓系統(tǒng)中的液壓元件的參數(shù)等對(duì)影響TBM推進(jìn)系統(tǒng)的順應(yīng)性具有重大關(guān)系。因此，如何綜合影響盾構(gòu)推進(jìn)系統(tǒng)順應(yīng)性的這些因素，并考慮到盾構(gòu)推進(jìn)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中去，對(duì)我國(guó)盾構(gòu)的技術(shù)革新將是一偉大創(chuàng)舉。
　　本論文首先概述國(guó)內(nèi)外TBM的發(fā)展?fàn)顩r，以及其推進(jìn)系統(tǒng)國(guó)內(nèi)的研究現(xiàn)狀，簡(jiǎn)要介紹本論文研究?jī)?nèi)容和研究意義；使用Soli

4、dWorks畫(huà)出推進(jìn)機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖，并且根據(jù)液壓缸的受力與力矩大小對(duì)推進(jìn)系統(tǒng)進(jìn)行分區(qū)設(shè)計(jì)，達(dá)到降低系統(tǒng)控制復(fù)雜度、提高系統(tǒng)載荷順應(yīng)能力。以調(diào)研參觀蘭渝鐵路西秦嶺隧道的TBM對(duì)其進(jìn)行液壓元件的計(jì)算選型，對(duì)液壓缸的剛度、柔度進(jìn)行計(jì)算與校核。然后對(duì)推進(jìn)液壓系統(tǒng)原理進(jìn)行分析對(duì)比，采用壓力流量復(fù)合控制效果更好，再使用AMESIM液壓仿真軟件，建立負(fù)載和推進(jìn)系統(tǒng)的仿真模型，對(duì)液壓系統(tǒng)采用常規(guī)PID控制和RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)PID控制，分析得到的壓力流量曲線圖，