基于动力稳定性的全断面岩石隧道掘进机刀盘临界推进速度研究

发布时间：2018-03-25 10:52

  本文选题：TBM刀盘　切入点：数值仿真　出处：《机械工程学报》2014年21期

【摘要】：推进速度是全断面岩石隧道掘进机(Tunnel boring machine,TBM)的重要设计参数。其值过小将降低机械的掘进效率;过大将引起刀盘的大幅振动,导致联接螺栓超常松动、引起主轴承塑性变形与断裂,严重影响施工安全。为确定推进速度的临界值,引入非线性弹簧单元模拟破岩过程中滚刀与岩石的相互作用,采用有限元法对刀盘掘进过程进行动态仿真,得到了在不同岩层中掘进时保证刀盘动力稳定性的推进速度临界值。所得结果可为合理设计TBM推进速度,有效控制刀盘振动,减少振动破坏,提升TBM的地质适应性和施工安全性提供参考。
[Abstract]:Propulsion speed is an important design parameter of tunnel boring machine for full section rock tunnel tunneling machine. If the value is too small, the driving efficiency of the machine will be reduced, and the excessive vibration of the cutter head will cause the joint bolt to become unusually loose. In order to determine the critical value of propulsion speed, nonlinear spring element is introduced to simulate the interaction between hob and rock during rock breaking. The dynamic simulation of the driving process of the cutter head is carried out by using the finite element method, and the critical value of the propulsion speed to ensure the dynamic stability of the cutter head in different rock strata is obtained. The results can be used to design the TBM propulsion speed reasonably and effectively control the vibration of the cutter head. Reduce vibration damage and improve geological adaptability and construction safety of TBM.
【作者单位】： 天津大学机械工程学院;
【基金】：国家重点基础研究发展计划(973计划,2013CB035402) 国家自然科学基金(11172200);国家自然科学基金科学仪器基础研究(11127202)资助项目
【分类号】：U455.31

【参考文献】

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【共引文献】

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本文编号：1662801