TBM的平面刀盘与两级刀盘的力学性能对比分析

发布时间：2017-08-05 13:20

  本文关键词：TBM的平面刀盘与两级刀盘的力学性能对比分析

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【摘要】：为解决全断面岩石掘进机(TBM)大直径(10m)平面刀盘承受的破岩载荷、偏心载荷过大会造成刀盘大变形、主轴承损坏的问题,引入一种两级刀盘。基于应用在西秦岭隧道的平面刀盘,采用灰关联分析的方法设计了两级刀盘的结构;建立复合岩层条件下平面刀盘和两级刀盘的受力分析模型,对比分析了两种刀盘的破岩总推力和扭矩、刀盘径向不平衡力和倾覆力矩;建立均一岩层条件下两种刀盘的有限元模型,对比分析了两种刀盘的变形和应力分布。结果表明,两级刀盘的各级破岩总推力、扭矩、径向不平衡力、倾覆力矩、刀盘变形和最大应力均比平面刀盘小,说明两级刀盘有效地把破岩载荷分散到各级刀盘,同时提高了刀盘刚度,避免了刀盘应力过度集中,有效减小了刀盘的偏心载荷。
【作者单位】： 西安交通大学机械制造系统工程国家重点实验室;中铁工程装备集团有限公司;
【关键词】： 全断面岩石掘进机 两级刀盘 平面刀盘 复合岩层
【基金】：国家重点基础研究发展规划资助项目(2013CB035402)
【分类号】：U455.3
【正文快照】： 掘进机(TBM)是一种用于隧道全断面开挖的大型专用工程机械,被广泛应用于水电、铁路、地铁隧道工程。刀盘是TBM掘进的关键部件,直接承受着来自液压推进缸的总破岩载荷;刀盘主轴承是支撑刀盘掘进动作的关键部件,不仅承受着刀盘轴向破岩总载荷,还承受着刀盘的径向不平衡力和倾覆

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前5条

1 张红星;张宁川;;803E掘进机刀盘振动问题浅探[J];隧道建设;2007年06期

2 李震;霍军周;孙伟;郭丽;何恩光;;全断面岩石掘进机刀盘结构主参数的优化设计[J];机械设计与研究;2011年01期

3 宋克志;王本福;;隧道掘进机盘形滚刀的工作原理分析[J];建筑机械;2007年07期

4 刘景春;贾寒飞;张丽华;;全断面岩石掘进机刀盘简介[J];重工与起重技术;2006年02期

5 耿麒;魏正英;杜军;;全断面岩石掘进机滚刀布置的优化方法[J];西安交通大学学报;2013年09期

【共引文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 李孜军;灰色系统基本方法及其在矿井通风中的应用[J];四川有色金属;1996年03期

2 彭建政;何广杰;周灵源;;灰色聚类方法在建筑结构鉴定中的应用[J];四川建筑科学研究;2005年06期

3 梁本亮;刘建新;;基于灰色关联的混凝土结构耐久性影响因子分析[J];四川建筑科学研究;2009年04期

4 杨攀;张宇;;灰色控制系统理论在火灾预测中的应用[J];安防科技;2006年03期

5 项伟;周加来;;安徽省县域经济与市域经济的时空耦合协调发展研究[J];安徽广播电视大学学报;2010年03期

6 程亮;;有限结荚习性大豆单株产量与主要农艺性状的灰色关联度分析[J];山东农业科学;2009年08期

7 孙洪美;焦传兵;李永胜;张蒙蒙;臧德奎;;山东省紫薇品种观赏价值的灰色评价[J];山东农业科学;2011年04期

8 刘国璧;袁宏俊;孙群;孟涛;;基于模糊神经网络的刘翔110m栏成绩预测[J];安徽电子信息职业技术学院学报;2011年01期

9 潘友仙;过建春;;海南中部地区农民收入的实证分析[J];安徽职业技术学院学报;2008年02期

10 肖懿群,唐家驹;灰色预测超前质量控制[J];安徽机电学院学报(自然科学版);1997年01期

中国重要会议论文全文数据库 前10条

1 翟玉顺;;临川县小麦生产的气候条件分析[A];青年生态学者论丛（一）[C];1991年

2 施式亮;伍爱友;;GM(1，，1)模型与线性回归组合方法在矿井瓦斯涌出量预测中的应用[A];中国职业安全健康协会2007年学术年会论文集[C];2007年

3 郑作亚;卢秀山;陈永奇;;附有指数系数的灰色模型及其在实时GPS卫星钟差预报中的应用研究[A];中国测绘学会第九次全国会员代表大会暨学会成立50周年纪念大会论文集[C];2009年

4 刘静;;消防指挥决策灰色关联分析方法研究[A];节能环保 和谐发展——2007中国科协年会论文集（四）[C];2007年

5 张欣海;李智毅;王建锋;;灰色聚类方法在山区城市环境地质质量评价中的应用[A];第四届全国工程地质大会论文选集（三）[C];1992年

6 敖文波;夏斌;胡光道;;模糊综合评判在航空伽玛能谱参数解释评价中的应用[A];泛珠三角港澳台地区地球物理研讨平台成立暨首届学术交流会论文集[C];2009年

7 梅波;;三比值法与灰关联分析法在色谱分析技术中的运用[A];贵州省电机工程学会2010年优秀论文集[C];2010年

8 蔡求源;崔斌;乔辉;;气象因子对万寿西宫子站周边空气质量影响的灰色关联分析[A];中国环境保护优秀论文集（2005）（上册）[C];2005年

9 胡永梅;;灰色系统GM(1,1)模型在煤矿瓦斯涌出量预测中的应用[A];节能减排论坛——福建省科协第八届学术年会卫星会议论文专刊[C];2008年

10 闵瑞;肖新平;;武汉市高新区企业科技进步对经济增长的贡献研究[A];第十二届中国青年信息与管理学者大会论文集[C];2010年

中国博士学位论文全文数据库 前10条

1 曲建军;基于提速线路TQI的轨道不平顺预测与辅助决策技术的研究[D];北京交通大学;2011年

2 马永俊;现代乡村生态系统演化与新农村建设研究[D];中南林业科技大学;2007年

3 黄光东;基于智能算法的滑坡稳定性建模与分析[D];中国地质大学（北京）;2011年

4 魏晋宏;预测控制在工业生产过程中的应用研究[D];太原理工大学;2011年

5 雷军;宜万铁路施工期隧道岩溶突水地质灾害形成规律与危险性评估方法研究[D];北京交通大学;2011年

6 赵俊;结构健康监测中的测点优化布置方法研究[D];暨南大学;2011年

7 冯启高;农业机械化系统分析及智能决策支持系统研究[D];江苏大学;2011年

8 罗文柯;上覆巨厚火成岩下煤与瓦斯突出灾害危险性评估与防治对策研究[D];中南大学;2010年

9 李振霞;沥青路面复合基层结构与材料研究[D];长安大学;2008年

10 黄小荣;光电子企业多项目资源配置优化与评价方法研究[D];武汉理工大学;2011年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 刘文伍;杉木树矿井瓦斯地质规律及瓦斯预测研究[D];河南理工大学;2010年

2 黄丹;郑州市区深部地热资源水利用优化配置[D];河南理工大学;2010年

3 王宇轩;电子信箱的可用性实验研究[D];浙江理工大学;2010年

4 李科;地下工程结构耐久性分析与评价[D];郑州大学;2010年

5 叶公伟;基于模糊优选的PPP项目特许权决策模拟研究[D];大连理工大学;2010年

6 高见;盾构机刀盘开口率与盘体结构优化设计[D];大连理工大学;2010年

7 李林;基于可靠性的TBM刀盘轻量化设计[D];大连理工大学;2010年

8 井锋;大连市水资源系统恢复力评价研究[D];辽宁师范大学;2010年

9 李新艳;企业持续成长评价研究[D];辽宁工程技术大学;2009年

10 庞大芳;通风系统优化改造技术及其在屯兰矿的应用研究[D];辽宁工程技术大学;2008年

【二级参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 常雷雷;张小可;李孟军;;基于灰靶理论的武器装备体系技术贡献度评估[J];兵工自动化;2010年10期

2 曹旭阳;张伟;王欣;高顺德;柴荣峰;;TBM典型刀盘刀具布置方法及软件实现[J];工程机械;2010年01期

3 张照煌;乔永立;;全断面岩石掘进机盘形滚刀布置规律研究[J];工程力学;2011年05期

4 李建坡;赵继印;郑蕊蕊;管海军;;基于灰靶理论的电力变压器状态评估新方法[J];吉林大学学报(工学版);2008年01期

5 张厚美;;TBM的掘进性能数值仿真研究[J];隧道建设;2006年S2期

6 宋克志;袁大军;王梦恕;;隧道掘进机常用切割刀具应用分析[J];建筑机械;2006年21期

7 张照煌;叶定海;;岩石跃进破碎特性的研究[J];矿山机械;2007年03期

8 张照煌,叶定海;盘形滚刀破岩模型及其侧向力的计算[J];应用基础与工程科学学报;2004年03期

9 张照煌;周纪磊;刘瑞华;;全断面岩石掘进机刀盘轴承受力分析[J];应用基础与工程科学学报;2010年S1期

10 宋克志;李传明;袁大军;曲振成;王梦恕;;盾构隧道施工盘形滚刀推力分布规律研究[J];岩石力学与工程学报;2008年S2期

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 张照煌;周纪磊;刘瑞华;;全断面岩石掘进机刀盘轴承受力分析[J];应用基础与工程科学学报;2010年S1期

2 黄友尧;;切制圆弧伞齿轮的可调整刀盘设计[J];机械制造;1959年12期

3 ;φ500不重磨铣刀盘[J];机械工人技术资料;1976年08期

4 ;车削圆锥体工具[J];机械工人冷加工技术资料;1977年08期

5 吴良勇;;掘进机刀盘应力分析[J];水利电力施工机械;1982年04期

6 蔡文伟;;掘进机刀盘上的滚刀表置[J];水利电力施工机械;1984年03期

7 刘瑞权;;汽缸体结合面及止口径向可调精铣刀盘[J];机械制造;1990年08期

8 郑思义;;新型刀盘[J];机械科学与技术;1992年02期

9 李建斌;何於琏;;盾构掘进机刀盘研制实例[J];隧道建设;2005年06期

10 夏毅敏;吴元;吴峰;刘文华;林赉贶;;某隧道盾构刀盘仿真与力学性能研究[J];计算机工程与应用;2013年11期

中国重要会议论文全文数据库 前10条

1 孙骋;陈义得;;复杂地质条件下刀盘变形原因及处理技术[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

2 李斌;贾云飞;李文功;;盾构机刀盘修复技术[A];2011中国盾构技术学术研讨会论文集[C];2011年

3 王旭;王日清;赵海峰;李天明;;盾构机刀盘的地质适应性设计研究[A];第十二次全国岩石力学与工程学术大会会议论文摘要集[C];2012年

4 韩伟锋;李凤远;;盾构刀盘优化设计[A];第九届中国CAE工程分析技术年会专辑[C];2013年

5 肖来元;杨家军;;圆形刀盘机构的动态设计[A];第八届全国结构工程学术会议论文集（第Ⅲ卷）[C];1999年

6 吴乐;;单护盾TBM掘进管片旋转相关问题及应对措施[A];2012年中铁隧道集团低碳环保优质工程修建技术专题交流会论文集[C];2012年

7 田辉;;一种大直径泥水盾构在砂土地层中刀盘被卡的脱困方法[A];2012年中铁隧道集团低碳环保优质工程修建技术专题交流会论文集[C];2012年

8 桂轶雄;姚文花;;盾构机刀盘修复及改进技术研究[A];施工机械化新技术交流会论文集（第六辑）[C];2005年

9 陈启伟;李凤远;陈馈;;大直径泥水盾构刀盘外圈梁长距离掘进修复技术[A];第二届隧道掘进机（盾构、TBM）专业委员会第一次学术研讨会暨中铁隧道集团城市盾构项目管理、施工技术、设备维保交流会论文集[C];2011年

10 韩伟锋;李凤远;王助锋;;盾构刀盘参数化建模系统开发[A];2012年中铁隧道集团低碳环保优质工程修建技术专题交流会论文集[C];2012年

中国重要报纸全文数据库 前10条

1 李名;中铁隧道第一台自主研发的盾构刀盘成功出厂[N];中国经济导报;2005年

2 李华坤;中铁隧道自主产权盾构刀盘出厂[N];中国建设报;2006年

3 通讯员伍振 齐梦学;掘进“寿命”延长15公里[N];中国铁道建筑报;2009年

4 通讯员 宋义忠 兰红宾;高压环境下载人维修盾构机刀盘修复技术在国内首次成功应用[N];人民铁道;2013年

5 宋义忠 兰红宾;高压环境下载人维修盾构机刀盘技术在国内首次成功应用[N];科技日报;2013年

6 伍振　齐梦学;自主创新TBM技术获得国家专利[N];经理日报;2009年

7 姜明 姜书范 詹智慧 李慧楠;铁打的队伍铁打的兵[N];中华建筑报;2014年

8 本报记者 耿诺 实习生 孙奇茹;9号线实现南北全线贯通[N];北京日报;2012年

9 本报记者 陈亮 赵中庸;“科技号”对接见真功[N];人民铁道;2013年

10 陈军;如何正确使用钨钢纵切薄刀[N];中国包装报;2003年

中国博士学位论文全文数据库 前6条

1 邢彤;盾构刀盘液压驱动与控制系统研究[D];浙江大学;2008年

2 刘志杰;岩石隧道掘进机刀盘设计方法研究[D];大连理工大学;2009年

3 苏翠侠;基于数值仿真技术的盾构刀盘系统载荷与结构特性研究[D];天津大学;2011年

4 王化更;液压缸直接驱动盾构刀盘系统结构优化及控制研究[D];同济大学;2007年

5 黄清飞;砂卵石地层盾构刀盘刀具与土相互作用及其选型设计研究[D];北京交通大学;2010年

6 钱华;双连杆偏心盾构刀盘系统总体参数优化研究[D];同济大学;2007年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 周纪磊;全断面岩石掘进机刀盘结构设计与分析研究[D];华北电力大学（北京）;2011年

2 王宪云;地质适应性刀盘方案设计方法与流程研究[D];天津大学;2012年

3 仇桂勇;土压平衡式盾构机刀盘性能仿真分析与多目标优化设计技术研究[D];浙江大学;2010年

4 田青青;辐条式刀盘地质适应性的数值分析[D];天津大学;2010年

5 王学科;微型土压平衡盾构机刀盘关键技术研究[D];沈阳工业大学;2014年

6 张雷;商用乘骑式草坪割草车刀盘流场及动力学特性的研究[D];南京理工大学;2009年

7 黄允文;可伸缩式复合盾构掘进刀盘分析设计及优化[D];上海交通大学;2007年

8 张伟;全断面岩石隧道掘进机刀盘刀具布置方法研究[D];大连理工大学;2009年

9 姬广彬;盾构刀盘的设计研究[D];天津大学;2009年

10 惠永川;渗流条件下辐条式刀盘盾构掘进面稳定性分析[D];天津大学;2010年

本文编号：625102