盾構管片拼裝試驗平臺控制系統(tǒng)研究.pdf

1、盾構是一種用于在地下安全開挖隧道的工程機械。管片拼裝機是盾構的重要組成部分，集機械、電氣、液壓、控制等多學科技術于一體。它是在隧道壁上安裝混凝土片的專用機械手，用于鉗住管片通過回轉(zhuǎn)、平移、升舉等運動將管片準確地放到預定的位置，并安全迅速地拼裝成環(huán)，從而有效的防止地下水土滲透和地表沉降。搭建盾構管片拼裝試驗平臺，對于進一步研究盾構的設計理論、計算方法等關鍵技術具有重要的意義。本文主要分析盾構管片拼裝機的工作原理及其電液控制系統(tǒng)的特點，建立

2、系統(tǒng)的數(shù)學模型，并通過仿真研究了系統(tǒng)的動態(tài)特性，此外設計了盾構管片拼裝試驗平臺測控系統(tǒng)。 論文的主要研究內(nèi)容如下： 第一章概述了盾構技術的發(fā)展歷程、國內(nèi)外研究現(xiàn)狀，并簡要介紹了管片拼裝機的結構及其發(fā)展趨勢，最后提出了課題的研究意義以及本文的研究內(nèi)容。 第二章首先分析了管片拼裝機的基本功能和液壓系統(tǒng)工作原理，并進行了液壓系統(tǒng)計算和選型，隨后詳細分析了管片拼裝機周向回轉(zhuǎn)運動控制、拼裝移動和徑向運動控制，姿態(tài)微調(diào)控制等

3、液壓回路的特點。 第三章對管片拼裝機液壓系統(tǒng)進行了建模研究，分別建立了構成系統(tǒng)的主要元件——液壓源、比例方向流量閥、液壓馬達和負載、平衡閥的數(shù)學模型，以及減速機構的傳動模型。 第四章利用AMESim軟件對周向回轉(zhuǎn)運動液壓系統(tǒng)進行了仿真分析，研究了非線性負載和超越負載作用下系統(tǒng)的動態(tài)特性，并分析了平衡閥以及環(huán)境變化等因素對液壓系統(tǒng)動態(tài)性能的影響，得出了一些有意義的結論。 第五章建立了徑向雙缸同步系統(tǒng)的數(shù)學模型，分析