基于triz理论的盾构机密封环件加工工艺改进

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1、基于TRIZ理论的盾构机密封环件加工工艺改进王高峰张亚平李光辉王艳平洛阳轴研科技股份有限公司中航贵州飞机有限责任公司介绍了TRIZ理论体系和解题流程，以TRIZ矛盾解决原理为指导，针对盾构机密封环件淬火变形问题，运用曲面化发明原理，进行了加工工艺的改进。通过生产验证，取得了良好的效果。结果表明，TRTZ理论为解决盾构机环件加工领域难题，提供丫一套有效工具。关键词：TRIZ;盾构机;密封环件;淬火变形;ProcessimprovementofsealingringforshieldtunnelingmachinebasedonTR

2、IZtheoryWANGGao-fengZHANGYa-pingLIGuang-huiWANGYan-pingLuoyangBearingScience&TechnologyCo.，Ltd.;AVICGuizhouAviationAircraftCo.，Ltd.;Abstract：ThispaperIntroducedTRIZtheorysystemandtheproblemsolvingprocess.Tothequenchingdeformationproblemofsealingringforshieldtunneling

3、machine,theprocessingtechnologyofthesealingringwasimprovedbyusingthecurvesurfaceinventionprinciple，undertheguidanceofguidedbytheTRIZconflictsolvingprinciple.Goodeffectofimprovementisvalidatedthroughproduction.TheresultsshowthattheTRIZtheoryprovideasetofeffectivetools

4、tosolvetheprocessingproblemofsealingringforshieldtunnelingmachine.Keyword：TRIZ;shieldtunnelingmachine;sealingring;quenchingdeformation;0前言近年来，随着我国城市基础建设步伐加快，地铁、城市综合管理等项0建设增长迅速。盾构机在建设施工屮发挥着重要作用，我国盾构机产量随之连续增长m。盾构机是一种集机械、电气、液压、控制、测量等多种学科于一体的大型施工设备。位于盾首部分的密封环件是盾构机的关键零件，起

5、到密封、减磨、耐磨等作用。由于盾首环件尺寸大、壁厚薄、硬度高等特点，加工时存在变形现象，影响加工效率及合格率。目前国内学者对此问题研宄较少。TRIZ理论，是俄文发明问题解决理论的缩写，由前苏联发明专家根奇•阿奇舒勒等人在对全世界近250万份高水平发明专利的研宄、分析、归纳总结的基础上,建立起来的解决发明问题的系统化方法。TRIZ的研究应用已遍布世界多个领域,近年来，我国对TRIZ理论的研究也得到高度重视，许多学者对TRIZ的应用也做了相关研究。刘志峰等运用物场分析原理和冲突解决原理进行了产品零件可拆卸联接改进设计m;张鑫运用矛盾

6、解决原理对起重机起升机构进行Y研宄U1;朱辉等运用矛盾/冲突解决理论对多轴拧紧机结构进行了优化设计［4］。本文将TR1Z理论应用到盾构机环件的加工领域，通过系统分析得出解决变形问题的方案。1TRIZ理论简介1.1TRIZ理论体系TR1Z是基于知识的、面向人的发明问题解决系统化方法。其理论体系主耍包括技术系统演变的8个模式、40条发明原理、39个工程技术参数、矛盾/冲突解决理论、物质-场分析、发明问题解决算法等。TRTZ理论体系可用图1所示框架图表示［5］。图1TRIZ理论体系框架图1.2TRIZ解题流程TRIZ理论作为一套完整体

7、系，不同于依靠经验的传统模式和不断试错的思路去解决问题，它给出了解决创新问题的整个流程。具体解题流程如图2所示M。图2TRTZ理论解题流程对于某个具体问题，可依据图2流程进行求解，即首先确定工程问题，建立问题分析模型，然后利用TK1Z提炼的各种原理和工具，得出相应的解决方案，依据技术系统进化法则等对方案进行评价，最终得出最优方案后实施。1.3矛盾矩阵TRTZ理论把解决矛盾作为工程问题的核心，矛盾主要是技术矛盾和物理矛盾。技术矛盾是指系统屮两个参数之间的矛盾，即如果改善参数A，将导致系统参数B的恶化;物理矛盾是指系统一个参数的矛盾

8、，即既耍求某参数A的性质为正，乂要求参数A的性质为负。TRIZ理论归纳出39个通用工程参数来描述矛盾，总结出40条发明原理来解决矛盾，并把39个工程参数和40条发明原理通过矛盾矩阵建立对应关系。针对某一矛盾，可通过查找矛盾矩阵快速得优先考虑的发明原理。表1为矛盾