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基于灰关联分析的全断面岩石掘进机滚刀布局优化方法

发布时间:2018-01-20 15:32

  本文关键词: 全断面岩石掘进机 滚刀布局优化 灰关联分析 出处:《机械工程学报》2014年21期  论文类型:期刊论文


【摘要】:滚刀的布局需要符合滚刀在刀盘面上分布均匀、分散、对称的布置位置要求,刀盘分块合理、刮碴铲斗排碴顺畅的结构设计要求,以及刀盘变形和应力小、刀盘整体受力平衡的力学性能要求。针对现有的典型滚刀布局模式难以同时满足这些要求的问题,提出一种基于灰关联分析的全断面岩石掘进机滚刀布局优化方法。通过对初始布局方案中的滚刀合理分组,并对组内滚刀极角施加微幅波动,建立初始布局方案集;引入不干涉条件对初始布局方案集进行初选,并以刀盘径向不平衡力、刀盘倾覆力矩、滚刀群质心偏斜量为评价指标对其进行灰关联分析计算,从而得到最优布局方案。引入采用螺旋线型滚刀布局模式的整体式刀盘和采用随机型滚刀布局模式的分体式刀盘,分别对其滚刀布局进行优化,整体式刀盘的各评价指标分别减小48%、99%、57%,分体式刀盘的各评价指标分别减小22%、59%、55%,表明了该方法的通用性和有效性。对优化前后的刀盘进行受力对比分析,发现刀盘的变形和应力未发生明显变化,表明该优化不会对刀盘刚度和应力分布产生不良影响。
[Abstract]:The layout of the hob needs to meet the requirements of uniform distribution, dispersion and symmetrical arrangement of the hob on the surface of the cutter, reasonable partition of the cutter head, smooth ballast removal of the scraper, and small deformation and stress of the cutter head. The mechanical performance requirements of the overall force balance of the cutter head. In view of the existing typical hob layout mode it is difficult to meet these requirements at the same time. This paper presents an optimization method of hob layout for full-section rock tunneling machine based on grey correlation analysis. The hobs are divided into reasonable groups in the initial layout scheme, and the extreme angle of hobs in the group is fluctuated slightly. Set up the initial layout scheme set; The non-interference condition is introduced to select the initial layout scheme set, and the grey correlation analysis and calculation are carried out with the radial unbalanced force of the cutter head, the overturning moment of the cutter head and the skew of the hob group mass center as the evaluation index. Thus the optimal layout scheme is obtained. The integral cutter head with helical hob layout mode and the split cutter head with random hob layout mode are introduced to optimize the hob layout respectively. Each evaluation index of the integral cutter head is reduced by 48%, and the evaluation index of the split cutter head is reduced by 22% and 5955% respectively. The results show that the method is universal and effective. The stress of the cutter head before and after optimization is compared and analyzed, and it is found that the deformation and stress of the cutter head have not changed obviously. It is shown that the optimization will not adversely affect the stiffness and stress distribution of the cutter head.
【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;
【基金】:国家重点基础研究发展计划资助项目(973计划,2013CB035402)
【分类号】:U455.3
【正文快照】: 0前言全断面岩石掘进机(Tunnel boring machine,TBM)是一种用于隧道全断面开挖的大型专用工程机械,被广泛应用于矿山、铁路、地铁隧道工程。滚刀在刀盘上的布局技术是掘进机设计的核心技术[1],合理的滚刀布局又关系到滚刀切削性能和寿命、刀盘主轴承寿命、掘进机的振动和噪声

【参考文献】

相关期刊论文 前2条

1 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

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

【共引文献】

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【二级参考文献】

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3 王家

本文编号:1448718


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