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1、龚国芳，余佑官，胡国良4盾构机推进液压系统仿真分析·!5·A-PDFSplitDEMO:Purchasefromwww.A-PDF.comtoremovethewatermark!现代设计技术"盾构机推进液压系统仿真分析龚国芳，余佑官，胡国良（浙江大学流体传动及控制国家重点实验室，浙江杭州%&""!+）摘,要：阐述了盾构机推进液压系统的原理，利用(-./01仿真工具对该系统进行了仿真分析。仿真结果表明，压力流量复合控制方式既可以进行压力闭环控制又可以进行流量闭环控制，从而减小压力和流量的波动，达
2、到对推进压力和推进速度的实时控制的目的。关键词：盾构机；推进液压系统；压力流量复合控制；(-./01仿真中图分类号：23)!&45；26&%+,,文献标识码：(文章编号：&""&$)55&（!""#）"#$""!5$"%!"#$%&’"()*)&%+,",(-./0$,’1+20&$%"3!+,’4#-(0!/"4%2.$))4%")56&3/")478977:;<=>?@，ABA;:<@:>?，6B7:;?@（!"#$%&%#’#()&*+,&%+,(+-./0123+4#,!,&56
3、71661+5&528+5%,+/，9"#:1&5;<51=#,61%(，>&5;?"+0%&""!+，8"15&）*7,’0&3’：2DEFG0?H0FCE;=IDEIDG:JIDKLG>:C0HJKJIE1M>JENF;:?LEL，>?LJ01:C>I0;?M>JH>GG0EL;:IM0IDIDE(-./<01I;;C42DEGEJ:CIJJD;MID>I，IDE=C;M>?LFGEJJ:GEH;1F;:?LH;?IG;CH>?H;?IG;C=C;MG>IE>?LFGEJJ:GEM0IDHC
4、;JELC;;FH;?IG;C，MD0HDH>?GEL:HEIDE=C;MG>IE>?LFGEJJ:GE=C:HI:>I0;?4O0?>CCK，IDEFGEJJ:GE>?LIDEJFEEL;=IDEIDG:JIJKJIE1H;:CLPEH;?IG;CCEL0?GE>CI01E484+9(02,：JD0ECLI:??EC0?@1>HD0?E；IDG:JIDKLG>:C0HJKJIE1；=C;M>?LFGEJJ:GEH;1F;:?LH;?IG;C；(-./01J01:C>I0;?:;前;言盾构掘进机
5、是一种用于地下隧道工程开挖的复杂机械，具有开挖切削土体、输送土碴、拼装隧道衬砌、测量导向纠偏等功能。盾构掘进机已广泛用于［&$!］地铁、铁路、公路、市政、水电隧道工程。推进系统承担着整个盾构机械的顶进任务，完成盾构掘进机的转弯、曲线行进、姿态控制、纠偏以［%］及同步运动。考虑到盾构掘进机具有大功率、变,,&—插装阀；!—二位三通阀；%—比例溢流阀；)—二位负载和动力远距离传递及控制特点，其推进系统都三通阀；5—液控单向阀；#—压力传感器；+—二位二通阀；采用液压系统来实现动力的传递、分配及控制。
6、’—推进液压缸；*—推进液压缸（带位移传感器）；&"—溢流阀；本研究针对盾构推进液压系统的工况要求采用&&—单向阀；&!—三位四通阀；&%—插装阀；&)—比例调速阀(-./01仿真工具进行了系统的相关分析研究。图<;推进液压系统原理图<;推进液压系统原理磁阀&!实现推进缸的推进、后退和停止状态；插装盾构机推进液压系统原理图，如图&所示。比阀&可以为推进油缸的快速运动时提供快速流通通例溢流阀%调节液压缸压力，控制压力；比例调速阀道，减少液压油进入液压缸的沿程压力损失。插装&)来调节进入系统的流量，
7、控制速度；三位四通电阀&%可以实现为推进缸快速退回提供快速流通通收稿日期：!""#$"%$&&基金项目：国家’#%项目（!""%(()!"&!"）。作者简介：龚国芳（&*#%$），男，浙江杭州人，博士后，副教授，主要从事工程机械电液控制、工程材料摩擦学特性和机械设计及理论等研究工作。·’=·-CDE:@0D:FG.FCDHI0D:F.@J0@CCI0@J-:J:K0@C?LMF$’+?>M$=?’""=????????机电工程?’""=年第’+卷第=期道，减小液压油回程阻力。溢流阀!"可以对系统
8、起缓冲作用，当液压缸进行推进的瞬间进油口会出现瞬时的过载，这时溢流阀就会立即开启形成短路，使进、回油路自循环，过载油液得到缓冲；二位二通阀#通电后可以对故障中液压缸进行卸载检修，减小卸载中的压力冲击。阻尼孔用来调节插装阀的开启速度，改变插装阀的静动特性和减小液压冲击，同时可防止二位二通阀#卸载时产生压力冲击（阻尼孔图$"推进系统%&’()*仿真模型直径范围一般为"$%&’$())）。液压缸压力和流量曲线图，如图*所示。图*中!B!"推进液压系统仿真分析曲线为液压缸压力变化曲线，’B曲线为液压缸流
