硬岩掘进机推进及支撑系统设计研究

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1、密级：公开论文类型：应用研究工程硕士学位论文硬岩掘进机推进及支撑系统设计研究StudyontheThrustandSupportSystemDesignofHardRockTBM培养单位：机械工程学院专业领域：机械工程学生姓名：周小磊校内导师：马怀祥教授校外导师：赵华教授级高工二○一八年六月独创性声明本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得石家庄铁道大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明

2、确的说明并表示了谢意。签名：日期：，关于论文使用授权的说明本人完全了解石家庄铁道大学有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向有关部门送交论文的复印件和电子版本，允许论文被查阅和借阅，同意学校将论文加入《中国优秀博硕士学位论文全文数据库》和编入《中国学位论文全文数据库》。本人授权石家庄铁道大学，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文，可以公布论文的全部或部分内容。(保密的论文在解密后应遵守此规定)作者签名：日期：，导师签名：日期：，摘要随着我国水利、公路、地铁、铁路等大规模基础建设项目的快速发展，传统的施工方法越来越无法满足各重大工程对施工效率、社会效益、经济收益等提出的更高要求，

3、导致运行成本提高、工程运行可靠性不高等问题。硬岩掘进机（TBM）作为隧道施工的关键设备，其关键技术的研究对推动水利、公路、铁路等基础建设的快速发展至关重要。但TBM作业环境恶劣多变，组成结构复杂，而关键技术与主要零部件多依赖进口，严重制约了硬岩掘进机的发展，限制了我国基础工业水平的提高。硬岩掘进机的推进及支撑系统对设备的作业性能至关重要。为提高硬岩掘进机的性能，优化设备结构，本文对硬岩掘进机的推进及支撑系统进行了研究。主要开展：（1）TBM推进及支撑系统结构设计。在计算TBM整机推力和支撑力的基础上，对TBM主大梁结构、撑靴系统结构、鞍架、关键油缸等进行设计选型。（2）TBM推进及支撑液

4、压系统设计。首先，根据系统的设计要求，对液压系统的主要元件参数进行了计算。其次，阐述了掘进式和换步式两种推进系统控制模式。最后，根据功能需要，设计了TBM推进及支撑液压系统的原理图。（3）TBM推进及撑靴液压系统仿真分析。结合AMESim软件对TBM推进及撑靴系统的液压系统进行仿真分析。仿真结果表明：通过控制水平姿态调整回路，可以改变主梁的偏转角度，调整TBM的掘进姿态，验证了理论计算设计的可行性与可靠性。关键词：硬岩掘进机；推进系统；支撑系统；AMESim仿真分析.AbstractWiththerapidinfrastraturedevelopmentinwaterconservanc

5、y,road,metroandrailwayprojectsinChina,muchhigherstandardsareraisedforconstructionefficiency,socialbenefitsandeconmicgains.Traditionalconstructionmethodsarefacedwithproblemslikeincreasingoperatingcostandunreliability.HardRockTunnelBoringMachine(TBM)isakeyequipmentfortunnelconstructionandtherefores

6、tudyonitskeytechnologiesarevitalforpromotingtherapiddevelopmentofinfrastureconstructionininwaterconservancy,road,andrailwayprojects.TheworkingconditionsofTBMarechangeableanditsstructureiscomplicated.Moreover,thekeytechnologiesandmajorcomponentsdependmuchonimports.Thesefactsconstrainthedevelopment

7、andTBMandtheimprovementofChina'sindustriallevel.ThethrustandsupportsystemsofHardRockTBMplayanimportantpartinthemachineperformance.ToimproveTBMperformanceandoptimizeitsstructure,thepresentstudyfocusesonthethrustandsuppo