盾構(gòu)掘進(jìn)設(shè)備中的管片拼裝機(jī)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)方法.pdf

1、在掘進(jìn)隧道的施工方法中，盾構(gòu)法是一種應(yīng)用非常廣泛的施工方法。本文結(jié)合國內(nèi)近年來對(duì)盾構(gòu)開發(fā)的迫切需要，在國家重點(diǎn)基礎(chǔ)研究發(fā)展計(jì)劃（973計(jì)劃）的支持下，對(duì)盾構(gòu)掘進(jìn)設(shè)備中用于給盾構(gòu)開挖后的隧道表面貼上管片的重要部件——管片拼裝機(jī)進(jìn)行了詳細(xì)的分析。本文的研究主要包括以下三個(gè)方面： 1、管片拼裝機(jī)的構(gòu)型與性能分析 為將管片更快更好的安裝到指定位置，管片拼裝機(jī)需要做空間的多維運(yùn)動(dòng)，管片拼裝機(jī)的空間多維運(yùn)動(dòng)包括三個(gè)主運(yùn)動(dòng)：軸向平移運(yùn)

2、動(dòng)，徑向平移運(yùn)動(dòng)，周向回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，以及三個(gè)姿態(tài)調(diào)整運(yùn)動(dòng)：橫搖，俯仰，偏轉(zhuǎn)。根據(jù)運(yùn)動(dòng)形式，對(duì)構(gòu)型的問題進(jìn)行分析，確定了構(gòu)型后，進(jìn)行運(yùn)動(dòng)學(xué)分析，并驗(yàn)證運(yùn)動(dòng)學(xué)方程的準(zhǔn)確性，最后根據(jù)管片拼裝機(jī)的實(shí)際工作狀況，結(jié)合并聯(lián)機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)一種帶有球面二自由度并聯(lián)機(jī)構(gòu)的新型管片拼裝機(jī)。 2、管片拼裝機(jī)的主要部件及驅(qū)動(dòng)油缸的受力分析 管片拼裝機(jī)作為一種大型設(shè)備，要平穩(wěn)，安全的進(jìn)行拼裝作業(yè)，各個(gè)驅(qū)動(dòng)油缸的設(shè)計(jì)至關(guān)重要。驅(qū)動(dòng)油缸主要有俯仰油缸，

3、偏轉(zhuǎn)油缸，升降油缸，平移油缸。本文針對(duì)管片拼裝機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)平臺(tái)，左右提升橫梁，旋轉(zhuǎn)盤體以及平移機(jī)構(gòu)進(jìn)行受力分析，研究各個(gè)驅(qū)動(dòng)液壓缸的受力變化情況。 3、CAD模型的建立及數(shù)值算例 利用三維建模軟件建立盾構(gòu)及管片拼裝機(jī)的CAD模型，再利用該軟件中的Mechanic模塊，給管片拼裝機(jī)的各個(gè)連接加上運(yùn)動(dòng)副，給各個(gè)油缸加上驅(qū)動(dòng)，動(dòng)畫實(shí)現(xiàn)管片拼裝機(jī)的工作過程。根據(jù)第二章得到的運(yùn)動(dòng)學(xué)方程，以及第三章計(jì)算得到的管片拼裝機(jī)主要部件和驅(qū)動(dòng)油缸