液体黏性离合器在全断面硬岩掘进机刀盘驱动中的运用

发布时间：2018-11-22 18:31

【摘要】：针对全断面硬岩掘进机(Tunnel boring machine,TBM)掘进中刀盘被困的现象,设计出一种新型的TBM刀盘驱动技术,主要特征是:正常掘进工况下采用变频电动机驱动,当刀盘被困时,脱困装置和变频电动机共同驱动.脱困装置由定速电动机和液体黏性离合器组成,液体黏性离合器一方面可以比例控制电动机的扭矩输出,另一方面可以允许定速电动机的输出轴和离合器的输出轴之间存在滑差,防止刀盘未转动时定速电动机发生堵转。通过计算分析可知:新型刀盘驱动的脱困性能相对于现有的驱动方式具有明显的提升。新型刀盘驱动的关键技术是液体黏性离合器的控制,需要分析离合器的温升特性,并基于此提出离合器的扭矩控制线路。为了实现扭矩按预定控制路线变化,对离合器的扭矩传递机理开展初步研究。新型刀盘驱动系统的仿真结果表明,该系统比现有驱动系统在脱困性能方面有大幅度提升。
[Abstract]:In view of the phenomenon that the cutter head is trapped in the full-section hard rock tunneling machine (Tunnel boring machine,TBM), a new type of TBM cutter drive technology is designed. The main characteristics of the technology are that the frequency conversion motor is used to drive the cutter head under normal driving condition, when the cutter head is trapped, Relief device and frequency conversion motor drive together. The relief device consists of a constant speed motor and a liquid viscous clutch. On the one hand, the liquid viscous clutch can control the torque output of the motor in a proportional manner. On the other hand, the slippage between the output shaft of the constant speed motor and the output shaft of the clutch can be allowed to prevent the constant speed motor from turning when the cutter head is not rotating. According to the calculation and analysis, the performance of the new type cutter drive is improved obviously compared with the existing drive mode. The key technology of the new type cutter drive is the control of the liquid viscous clutch. It is necessary to analyze the temperature rise characteristics of the clutch, and based on this, the torque control circuit of the clutch is proposed. In order to change the torque according to the predetermined control route, the torque transfer mechanism of the clutch is studied preliminarily. The simulation results of a new type of cutter drive system show that the performance of the system is greatly improved compared with the existing drive system.
【作者单位】： 浙江大学流体动力与机电系统国家重点实验室;浙江树人大学城建学院;
【基金】：国家重点基础研究发展计划(973计划,2013CB035400) 国家高技术研究发展计划(863计划,2013AA040203) 国家自然科学基金(51275451)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：2350196