TBM撐靴系統(tǒng)關鍵件的有限元分析與機械加工工藝設計.pdf

1、隨著科學技術的飛速發(fā)展以及土地資源的日漸短缺，地下空間的開發(fā)成為了必然。TBM作為地下隧道掘進技術常用的設備之一，被廣泛應用于隧道掘進工程中。由于我國對TBM的研究還處于起步階段，關鍵技術并不成熟，關鍵零部件主要依賴于進口，所以對TBM的深入研究具有重大的現(xiàn)實意義。作為TBM的一個重要組成部分，撐靴系統(tǒng)關鍵件的研究是整個TBM的設計中的重點。本論文的研究來源于“863計劃”的資助項目“大直徑硬巖隧道掘進機裝備的關鍵技術及應用”的子項目之

2、一：“關于撐靴與撐靴油缸連接位置球面結構材料選型與加工工藝的研究”，目的在于通過對TBM撐靴系統(tǒng)關鍵件的研究，為TBM的設計提供依據(jù)。
　　本文的研究對象為TBM的撐靴系統(tǒng)關鍵件，研究內容從TBM的工作原理展開，對撐靴系統(tǒng)進行分析，找出所要研究的對象；對關鍵件進行分析，為有限元仿真分析奠定基礎；對關鍵件進行有限元仿真分析，并得出結構優(yōu)化的方案；最后，對關鍵件進行工藝路線的設計。具體的研究內容如下：
　　1、通過對TBM工作原

3、理的分析，指出撐靴系統(tǒng)對于TBM整個掘進過程的重要性；通過對撐靴系統(tǒng)的分析，指出球頭零件與雙球面零件對于撐靴系統(tǒng)的重要性，從而確定球頭零件與雙球面零件為撐靴系統(tǒng)的關鍵件。
　　2、通過對TBM的主要工作狀態(tài)的對比分析，得出TBM撐靴系統(tǒng)受力的最大狀態(tài)發(fā)生于TBM掘進時；通過分析得出撐靴系統(tǒng)的受力情況，從而得出球頭零件與雙球面零件的受力情況。
　　3、通過對關鍵件的有限元分析，得出了球頭零件與雙球面零件的變形圖解與等效應力圖解