摘要：针对TBM(Tunnel Boring Machine)自动喷射混凝土技术在施工中遇到的钢拱架位置检测困难、钢拱架区域自动喷混作业质量不良等问题,设计了一种基于声波探测的钢拱架位置数据检测技术。在喷混连接桥挡尘板周边布置多个声波探测传感器,从不同角度分段采集钢拱架的位置信息,利用肖维勒准则剔除异常数据,并根据钢拱架节特征曲线模型补正缺失的钢拱架数据,再利用得到数据进行钢拱架区域自动喷混作业轨迹规划,最后让自动喷混机械手按照轨迹完成混凝土喷射作业。经工程应用表明,该技术操作简单、节省成本,不仅能够保证钢拱架的检测精度和准确率,获取完整可靠的钢拱架位置数据,还能有效提高钢拱架区域自动喷混作业的质量和效率。

摘要：为有效解决传统PLC存在的缺陷,以及国内PLC市场长期被国外厂商垄断,进而导致PLC供货周期漫长、价格昂贵的问题,经深入研究,设计了一种基于CoDeSys的嵌入式软PLC系统。该系统采用NXP的MIMXRT1176CVM8A微处理器为主控芯片,实时操作系统采用FreeRTOS,同时搭载CoDeSys实时运行系统,以此实现符合IEC 61131-3标准的软PLC系统。经严格试验验证,此设计的嵌入式软PLC系统具有显著的开放性、通用性,在工业控制领域展现出较好的应用价值。

摘要：为避免采棉机输棉通道堵塞,提升风送系统输送效率,采用STAR-CCM+建立采头吹风管流动性能CFD仿真模型,通过风送系统测试试验,验证了仿真模型的精确度,确定仿真模型的相对误差小于5%;在此基础上搭建了采头仿真自动化集成流程,并基于优化拉丁方试验设计方法分析了吹风管出口结构参数对吹风速度的影响,然后应用神经网络模型构建采头流动性能降阶模型,对结构参数进行优化改进。优化结果表明:吹风管压力损失增加0.2%,前吹风口平均风速提高10.9%;研究结果为采头吹风管优化设计提供理论依据。

摘要：当前钻爆法施工的隧道在开挖爆破后,常出现超挖量大且难以控制的问题。对此,深入剖析超挖对隧道建设的影响及产生超挖的原因,并结合现有超挖控制方法,铁建重工研发出了基于凿岩台车的钻孔诱导装置。该装置在控制理论、结构设计以及控制系统构建等多方面经过了充分论证,无论是光爆环境还是立拱环境,都能实现诱导钻孔。在国内多个隧道不同围岩环境下的实践应用表明:凿岩台车钻孔诱导装置能够有效减少隧道开挖的超挖量,调整控制参数可实现不同的相对纠回量,使隧道建设变得更安全、更经济、更高效。

摘要：本文针对非圆柱面(六棱柱面)细长轴类工件(钎杆)车削加工时刚性差、极易产生弯曲和振动等问题,设计了一种凿岩台车专用的螺纹连接钎杆加工方法及辅助加工装置,此装置能够较好地对凿岩台车报废的钎杆进行改制再利用,确保钎杆车削加工过程中工件的稳定性及加工精度。

摘要：为解决TBM洞碴生产机制砂石质量低、粒型和级配不合格问题,进行TBM洞碴加工工艺研究。以某项目A、项目B工程为例,采用颗粒级配试验建立TBM洞碴特性颗粒级配曲线模型,分析TBM洞碴加工生产砂石骨料技术难点,进行针对性工艺流程设计。对比TBM洞碴和钻爆法洞碴给料、破碎、筛分、制砂、湿法工艺的差异性,探讨TBM洞碴给料防板结、湿法生产、质量控制措施的优缺点,进而提出TBM洞碴加工高品质机制骨料工艺优化方案,讨论其可行性。研究结果表明:设置-19°倾角座式振动给料方式能顺畅TBM洞碴振动给料,采用针片状控制筛和多级整形能解决级配碎石针片状率问题,针片状率依次降为0%、2%、5%,指标均满足国标要求规范。提出的TBM洞碴加工高品质机制骨料工艺优化方案,可有效减小级配碎石针片状率和压碎值、优化细度模数和颗粒级配,具有显著技术经济效果。研究结果为进一步优化TBM洞碴制备高品质机制砂石加工工艺、打造绿色隧道提供参考。

摘要：基于实际工程案例,介绍了隧道、机车及会车平台的基本设计参数,并详细说明了移动式会车平台的总体结构,重点关注了爬坡段、平台框架及对称道岔的结构特征。实践表明,移动式会车平台的灵活性和高稳定性是其最大的优势,能够根据具体的工作环境进行快速组装和调整,确保施工作业在复杂的地形中也能顺利进行。

摘要：为解决小直径顶管机隧道施工无法洞内拆机和维修以及刀盘上刀具失效后无法更换等难题,开展一种小直径顶管机可回退刀盘的设计研究。通过数值计算方法,确定翻转臂角度的关联因素;从结构设计角度,提出可回退刀盘翻转臂的3大关键性结构设计;采用数值模拟计算,校核刀盘的结构强度并分析渣土流动情况;最终依托厂内试验和工程应用对可回退刀盘的可行性进行验证。研究结果表明:1)翻转臂的翻转角度需综合考虑旋转中心位置、翻转臂的重心、允许的极限位置、刀具的尺寸和承载力、翻转臂的结构强度等因素;2)可回退刀盘翻转臂部件的3大关键针对性设计,即连接传扭分离设计、双向限位设计和边缘滚刀变径偏心设计,能满足工程地质情况及设备可靠性要求。

摘要：为了匹配掘进机驱动系统的国产化、通用化,降低制作难度,缩短生产工期,开发出一种采用常规动力系统且能满足驱动要求的超大直径全断面竖井掘进机分级开挖刀盘。依托国内某竖井项目工程,基于分级开挖的设计方法,研制出一种采用5.3 m主轴承驱动、直径21.85 m内嵌滑动刀箱的分级开挖刀盘。该分级开挖刀盘通过滑动刀箱上下伸缩控制滚刀位置高度的变化,使每一次破岩只有部分滚刀参与,达到降低刀盘掘进时所需的转矩和功率的目的。在实际工程应用中,刀盘掘进转矩小于17000 k N·m,最大日进尺为1.8 m,平均日进尺约为1 m,刀盘应用效果较好。最后,根据实际应用效果指出分级刀盘设计存在的不足和需要改进的地方。

摘要：为了探究大直径先导式竖井掘进机锥面刀盘滚刀破岩规律,采用离散元方法建立了锥面刀盘滚刀破岩仿真模型,研究了近临空面和远临空面两种区域滚刀破岩特性,分析了锥面角、临空距、刀间距等参数对锥面刀盘滚刀破岩状态、岩石裂纹扩展及破岩比能耗的影响规律,并开展滚刀锥面破岩试验验证了仿真模型的正确性。结果表明:竖井掘进机刀盘锥角、临空距、刀间距对滚刀破岩影响显著;近临空面滚刀的最优临空距和远临空面滚刀的最优刀间距均随锥角增大而减小;近临空面滚刀破岩效率高于远临空面滚刀。研究结果可为竖井掘进机锥面刀盘设计和刀具布置提供参考。