基于油液分析的盾构机状态监测技术研究

发布时间：2021-07-28 14:46

盾构机是国内地铁建设和隧道施工的主要大型施工机械,其配置设备众多,价格昂贵。盾构机施工过程中任何一个环节出现问题,都会导致整台设备停机乃至瘫痪。而油液分析是对盾构机的“抽血体检”,可以实时监测设备的运转状态和预测故障的发生,并及时确定故障原因和位置,能避免经济损失和工程进度的延误。因此利用油液分析技术对盾构机进行状态监测研究至关重要。本文以河北省石家庄市重点工程—石家庄地铁工程为背景,以中铁十局在地铁1号线08标段项目中的两台盾构机为研究对象,对盾构机的主轴承、主变速箱、主液压系统进行定期采样分析。结合理化性能分析、铁谱分析、光谱分析、污染度分析等主要油液分析技术对采集的油样进行试验分析,并获得各项分析技术的特征参数值。在虚拟仪器LabVIEW平台下开发盾构机的油液分析系统软件,其主要包括数据库管理、油液趋势分析、三线值分析、油液综合分析、用户管理等模块。把油样的各项实验数据传输到数据库中,借助油液分析系统对各项数据进行趋势分析、三线值分析、综合分析等数据处理,并对数据可进行查询、管理、删除、修改等。经过长期的实验分析表明:该系统性能稳定、实用性强,诊断结果准确性高,可预判故障发生。中铁十局在石家庄地铁1号线08标段的项目中应用了该油液分析软件系统。在盾构机施工的整个过程中定期采样,利用油液分析软件处理了大量的实验数据,对盾构机的运行进行了状态监控。同时总结了很多有价值的油液分析案例,为进一步研究盾构机的故障诊断提供了依据。
【学位授予单位】：石家庄铁道大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U455.39

文章目录

摘要

Abstract

第一章绪论

1.1 研究背景和选题意义

1.1.1 研究背景

1.1.2 选题意义

1.2 国内外研究现状

1.2.1 国外研究现状

1.2.2 国内研究现状

1.3 本论文的主要研究内容

第二章盾构机油液监测的主要分析技术

2.1 理化性能分析技术

2.2 铁谱分析技术

2.2.1 直读式铁谱技术

2.2.2 分析式铁谱技术

2.2.3 铁谱三线值分析的算法

2.3 光谱分析技术

2.3.1 光谱技术简介

2.3.2 红外光谱技术的工作原理

2.3.3 光谱三线值分析

2.4 油液监测的方法

2.4.1 离线监测

2.4.2 在线监测

第三章盾构机关键设备的故障类型和监测方案研究

3.1 主轴承的故障类型和监测方案研究

3.1.1 主轴承的故障类型

3.1.2 主轴承的监测方案研究

3.2 主变速箱的故障类型和监测方案研究

3.2.1 主变速箱的故障类型

3.2.2 主变速箱的监测方案研究

3.3 液压系统的故障类型和监测方案研究

3.3.1 液压系统的故障类型

3.3.2 液压系统的监测方案研究

第四章基于虚拟仪器的油液分析软件开发

4.1 虚拟仪器

4.1.1 虚拟仪器介绍

4.1.2 虚拟仪器技术的特点

4.2 系统整体设计

4.2.1 总体功能介绍

4.2.2 系统数据库设计

4.2.3 数据录入设计

4.2.4 油液综合分析

4.2.5 油液数据趋势分析

4.2.6 油液数据三线值分析

4.2.7 系统数据管理

4.2.8 用户管理设计

第五章盾构机关键设备的油液监测数据分析

5.1 主轴承油液监测数据分析

5.1.1 理化性能分析

5.1.2 铁谱分析

5.2 主变速箱油液监测数据分析

5.2.1 铁谱三线值分析

5.2.2 理化性能分析

5.2.3 光谱分析

5.3 液压系统油液监测数据分析

5.3.1 污染度分析

5.3.2 液压系统综合监测分析

5.4 本章总结

第六章结论与展望

6.1 结论

6.2 展望

参考文献

致谢

个人简历、在学期间的研究

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