拼装机液压系统仿真与拼装轨迹的能耗分析

发布时间：2019-09-02 13:49

【摘要】：盾构掘进机是一种现代化的大型施工装备，主要用于隧道掘进施工。现在，盾构掘进机已经越来越多地被用于城市基础设施建设。特别在人口众多的城市，盾构掘进机以其施工占地小、对地面建筑影响小、空间利用率高等特点而广受欢迎。在便捷的同时，，盾构掘进机也是能耗大户。大型盾构掘进机的耗电量几乎相当于一座中小型工厂。在如今这样一个能源日趋紧张的时代，节能减排、绿色环保的理念已经日益深入到了社会的每个角落，工程建设领域也不例外。 为了寻找盾构机节能降耗的途径，本文从盾构机最容易受人为控制的管片拼装机结构入手，来分析其液压系统的能耗。因为对于盾构掘进机系统，其能耗往往受到施工土层的土质、隧道轴线设计、隧道埋深、施工季节等等诸多因素的影响，因而系统地分析盾构系统的能耗是一个十分复杂的过程。但是，盾构掘进过程中的管片拼装系统则受到这些影响较少，其能耗基本不受土质、轴线、埋深的影响。在不同工况下施工时，相同盾构机、相同操作的管片拼装动作耗能一致。 本文根据对盾构掘进机管片拼装系统结构、原理的分析，特别是针对液压系统进行了仿真、计算与分析。首先从控制系统寻找节能策略：结合工程实际中对管片拼装机拼装速度、管片定位精度，还有拼装系统运行平稳性等要求，寻求设计速度跟踪曲线，探索从速度、定位控制方面提出高效、节能的控制策略；其次从管片拼装的操作过程寻找节能策略：对管片拼装机拼装过程中的不同拼装轨迹进行能耗分析。通过对比轨道交通φ6000mm管片拼装时分别采用3种不同的轨迹所耗电能。进而通过跟踪6台超大直径泥水平衡盾构的电能消耗及电费支出，验证本文所分析的降低能耗策略。
【图文】：

同公司生产盾构设备Fig.1DifferentKindsofTBMs

Fig. 2 The segment erector of Japan研发的一款盾构管片拼装机，该拼装尾部分，固定在盾构壳体内的横梁上个主要动作均由液压油缸来实现，在管片的升降（径向）动作，平移（轴
【学位授予单位】：上海交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：U455.39

【参考文献】

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本文编号：2530967