盾构机主驱动密封系统分析与状态检测

发布时间：2017-07-15 13:14

  本文关键词：盾构机主驱动密封系统分析与状态检测

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【摘要】：随着城市基础建设的飞速发展,建筑物群和地下管网日益密集,给地面和地下施工带来诸多不便,而基于隧道暗挖施工方式的盾构法在一定程度上解决了这一问题。这种施工法,在盾构机金属外壳的掩护下,保持开挖面稳定的同时,由人工或设备进行土体开挖、土碴排运,并在其尾部拼装预制好的管片,通过推进油缸顶住管片使整机推进,如此反复使隧道一次成形。在整个施工过程中,为阻止盾构机主驱动刀盘内的碴土进入主轴承齿轮箱内部和对主驱动轴承回转滑动机构、密封部位以及与泥沙接触的机构进行冲洗和润滑,特在旋转部与固定部之间设置有密封系统。该密封系统对设备的正常运行起着至关重要的作用。而目前在施工现场,盾构机主驱动密封系统报警频繁,且故障频发,严重影响了现场施工质量和进程,造成了一定的经济损失。本文针对以上问题,首先通过分析NFM型、LOVAT型、小松型、罗宾斯型和中铁装备型等各类型式盾构机主驱动密封系统结构和基本特征,得出其主驱动密封系统都存在一定的滑环磨损或唇边密封损坏的风险这一结论。其次,以中铁装备型盾构机为代表,分析主驱动密封系统报警和故障类型及原因,包括对HBW、EP2油脂注入系统的内、外密封不正常报警、EP2外密封压力偏低或偏高报警、主驱动系统的大齿轮箱进泥等现象及原因分析,得出对油脂注入量及次数的控制和压力标准值的建立是解决上述问题的关键。在油脂注入量和注入压力的理论计算基础上,进行了主驱动密封系统的控制优化设计和静态、动态检测设计。最后,进行了主驱动密封系统仿真验证,结果表明优化后的控制方案具有一定的可行性,对实际应用具有一定的参考价值。本文通过理论计算和现场实践对盾构机主驱动密封系统使用的特点、故障类型和预防措施进行初步的探讨,利用MATLAB/CtrlLAB、LabVIEW等软件对状态检测系统进行模拟仿真和状态测试实验,提出切实可行的预防措施,保证盾构机的主驱动密封系统部件性能可靠,延长使用寿命。为行业人士对盾构机主驱动密封系统使用、维修及保养的处理和认识提供了参考和借鉴。
【关键词】：盾构机 主驱动密封 MATLAB/CtrlLAB LabVIEW HBW/EP2
【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
【目录】：

• 摘要3-4
• Abstract4-8
• 第一章 绪论8-18
• 1.1 引言8-9
• 1.2 国内外盾构发展动态9-12
• 1.2.1 现代盾构机的发展趋势11
• 1.2.2 状态检测技术的国内外研究现状11-12
• 1.3 盾构机主驱动密封系统状态检测研究的意义12-14
• 1.4 论文研究内容及创新点14-18
• 1.4.1 主要研究内容14-16
• 1.4.2 主要创新点16-18
• 第二章 盾构机主驱动密封系统分析18-27
• 2.1 不同形式的主驱动密封系统介绍18-22
• 2.1.1 NFM型式18
• 2.1.2 LOVAT型式18-19
• 2.1.3 小松型式19-21
• 2.1.4 罗宾斯型式21
• 2.1.5 中铁装备型式21-22
• 2.2 盾构机主驱动密封系统故障分析22-27
• 2.2.1 上位机润滑油脂系统报警现象22-24
• 2.2.2 报警分析24-27
• 第三章 盾构机主驱动密封系统设计优化与检测27-49
• 3.1 优化依据和基础27-36
• 3.1.1 油脂理论消耗量计算28-31
• 3.1.2 主驱动密封系统的控制原理及检测形式31-36
• 3.2 控制系统的优化与检测36-47
• 3.2.1 HBW油脂注入系统的控制优化36-39
• 3.2.2 静态检测设计39-40
• 3.2.3 LABVIEW动态检测设计40-47
• 3.3 结果分析47-49
• 第四章 结论49-51
• 参考文献51-53
• 致谢53-54
• 个人简历、在学期间的研究成果及发表的学术论文54

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本文编号：544029