基础振动下TBM推进液压系统工作特性研究

发布时间：2018-09-13 12:16

【摘要】：硬岩掘进机(tunnel boring machine,TBM)在工作过程中会受到外界强振动的影响.为了研究强振动对其推进液压系统的影响规律,首先总结了TBM推进液压系统的工作原理,然后建立了推进液压系统在振动环境下的AMESim仿真模型,并用实验验证了仿真模型的正确性,最后分析了外界振动频率、振动幅值对推进液压系统推进速度波动的影响规律以及振动幅值、振动频率对液压系统频响特性影响规律.仿真结果表明:液压缸推进速度受外界振动影响较大,当外界振动频率为40~60Hz时影响最为剧烈;外界振动幅值的改变对液压系统的影响比振动频率产生的影响小;推进液压系统的截止响应频率约为13Hz,当外部振动频率大于系统截止频率时,系统的频响特性会迅速变差,液压缸难以对输入电信号作出相应的响应.
[Abstract]:The hard rock roadheader (tunnel boring machine,TBM) will be affected by the external strong vibration during the working process. In order to study the influence of strong vibration on its propulsion hydraulic system, the working principle of TBM propulsion hydraulic system is summarized firstly, and then the AMESim simulation model of propulsion hydraulic system under vibration environment is established. The correctness of the simulation model is verified by experiments. Finally, the influence of external vibration frequency, vibration amplitude on the speed fluctuation of hydraulic propulsion system and the influence of vibration amplitude and vibration frequency on frequency response characteristics of hydraulic system are analyzed. The simulation results show that the propulsion speed of hydraulic cylinder is greatly affected by external vibration, when the external vibration frequency is 40~60Hz, the influence of external vibration amplitude on the hydraulic system is less than that on the vibration frequency. The cutoff response frequency of the propulsion hydraulic system is about 13Hz. When the external vibration frequency is larger than the system cut-off frequency, the frequency response characteristics of the system will quickly become worse, and it is difficult for the cylinder to respond to the input electrical signal.
【作者单位】： 中南大学高性能复杂制造国家重点实验室;中南大学机电工程学院;
【基金】：国家重点基础研究发展计划资助项目(2013CB035404)
【分类号】：U455.31

【参考文献】

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1 柯明纯;丁凡;李宾;;电液比例节流阀频响特性测试方法探讨[J];工程机械;2006年03期

2 杨扬;龚国芳;胡国良;杨华勇;;基于AMESim和MATLAB的盾构推进液压系统仿真[J];机床与液压;2006年06期

3 施虎;龚国芳;杨华勇;胡国良;;盾构掘进机推进系统非线性PID控制仿真分析[J];机床与液压;2008年07期

4 谢群;杨佳庆;高伟贤;;土压平衡盾构机推进液压系统的设计[J];机床与液压;2009年06期

5 张成;徐莉萍;任德志;侯昆洲;;双护盾推进液压系统的设计与研究[J];机床与液压;2010年16期

6 胡国良;龚国芳;杨华勇;;基于压力流量复合控制的盾构推进液压系统[J];机械工程学报;2006年06期

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8 彭欢;张怀亮;邹伟;章国亮;;硬岩掘进机推进液压缸结构参数优化[J];机械工程学报;2014年21期

9 庄欠伟;龚国芳;杨华勇;;盾构机推进液压系统比例压力流量复合控制仿真[J];液压气动与密封;2006年03期

【共引文献】

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3 陈鸿杰;魏鑫;;土压平衡盾构机过富水砂层施工技术[J];城市轨道交通研究;2011年07期

4 畅海潮;王永新;刘夏艳;;盾构机推进液压系统设计[J];科技创新与应用;2014年03期

5 周鸿彬;龚国芳;王林涛;吴伟强;;Φ1.2m缩尺实验盾构机械结构与液压系统设计[J];工程设计学报;2014年02期

6 王召迁;王吉业;张志敏;关振华;;盘形滚刀破岩力影响因素试验研究[J];东北大学学报(自然科学版);2014年07期

7 詹晨菲;贾连辉;;基于AMESim的TBM撑靴系统仿真研究[J];装备制造技术;2015年01期

8 李进霞;李延民;;基于AMESim的带式输送机抓捕器液压系统仿真分析[J];轻工科技;2015年02期

9 饶云意;龚国芳;张振;刘统;吴伟强;;Φ2m缩尺TBM试验台的推进系统设计与分析[J];工程机械;2015年04期

10 郭晓松;祁帅;于传强;冯永保;;工程机械的节流调速液压回路仿真分析[J];机床与液压;2009年06期

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1 龚国芳;洪开荣;周天宇;侯典清;王林涛;;基于模糊PID方法的盾构掘进姿态控制研究[A];第十三届海峡两岸隧道与地下工程学术及技术研讨会论文集[C];2014年

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1 上官子昌;土压平衡盾构机密封舱压力控制机理模型及其实验研究[D];大连理工大学;2011年

2 施虎;盾构掘进系统电液控制技术及其模拟试验研究[D];浙江大学;2012年

3 沙永柏;JFK-15型非开挖导向钻机的研制及其液压系统动态特性仿真研究[D];吉林大学;2007年

4 刘伟;深海热液保压采样器的关键技术研究[D];浙江大学;2007年

5 王清岩;基于虚拟样机技术的动压反馈式液动冲击器结构设计与动态仿真分析[D];吉林大学;2008年

6 邢彤;盾构刀盘液压驱动与控制系统研究[D];浙江大学;2008年

7 董金波;深海油气管道法兰连接系统及样机实验研究[D];哈尔滨工程大学;2013年

8 王林涛;盾构掘进姿态控制关键技术研究[D];浙江大学;2014年

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3 侯昆洲;双护盾掘进机推进控制系统的研究[D];河南科技大学;2009年

4 张小红;阀用比例电磁铁特性及测试系统的研究[D];哈尔滨工业大学;2010年

5 邓颖聪;盾构推进系统的分区建模与性能评价[D];上海交通大学;2010年

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7 赖振宇;大流量高响应比例节流阀的研究[D];浙江大学;2007年

8 林继钦;采用模糊控制的打桩船防落锤液压控制系统的仿真研究[D];上海海事大学;2007年

9 张陈;路面冷铣刨机电液控制技术研究[D];吉林大学;2008年

10 李美香;潜孔钻机凿岩过程自动防卡液压控制方案研究[D];中南大学;2008年

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2 刘仁鹏,刘万京;土压平衡盾构技术浅谈[J];工程机械;2000年08期

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5 陈娟,徐兵,杨华勇;采用负载压力补偿的变频调速液压电梯控制系统[J];工程设计学报;2002年02期

6 郭彦青;姚竹亭;王楠;;非线性PID控制器研究[J];中北大学学报(自然科学版);2006年05期

7 邢科礼,冯玉,金侠杰,李庆;基于AMESim/Matlab的电液伺服控制系统的仿真研究[J];机床与液压;2004年10期

8 胡国良,龚国芳,杨华勇,徐兵;盾构模拟试验平台液压推进系统设计[J];机床与液压;2005年02期

9 杨扬;龚国芳;胡国良;杨华勇;;模拟盾构机推进液压系统泵站集成设计[J];机床与液压;2006年04期

10 杨扬;龚国芳;胡国良;杨华勇;;模拟盾构推进液压系统的设计和研究[J];机床与液压;2006年11期

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1 胡国良;盾构模拟试验平台电液控制系统关键技术研究[D];浙江大学;2006年

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1 庄欠伟;土压平衡式盾构电液控制系统集成技术及其应用[D];浙江大学;2005年

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4 王伟;唐向阳;;压力补偿控制在立体车库液压系统中的应用[J];科学技术与工程;2010年13期

5 邹云飞;刘晋川;贾志平;;港口机械负荷敏感液压系统的节能特性研究[J];港口装卸;2011年01期

6 司癸卯,许安;水泥路面拉毛机液压系统[J];工程机械;1998年11期

7 曹宪茹,安志家,冯玉强;港口机械液压系统的主动维护[J];设备管理与维修;2004年08期

8 徐立志;;浅析振动压路机液压系统的常见故障及维修要点[J];科技创新与应用;2014年19期

9 刘治文;宋年波;孟凡皓;;单钢轮振动压路机液压系统的热平衡分析[J];山东交通学院学报;2014年01期

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本文编号：2241150