摘要：盘形滚刀破岩力是全断面掘进机设计的关键参数,为准确预测盘形滚刀破岩力,以被压岩石为研究对象,以岩石断裂力学为理论基础,综合考虑岩石、滚刀及施工工艺等参数,采用微元积分法,针对圆刃滚刀建立一种综合的滚刀破岩力预测模型。同时根据滚刀实际破岩过程应用库仑-莫尔破坏准则,提出二次派生推力的概念,推导出二次派生推力计算模型,修正滚刀破岩力预测模型使其符合实际情况。在此基础上,应用科罗拉多矿业学院数据对修正后里理论模型进行分析验证,并与线性切割模型和CSM理论模型对比,结果表明本文模型预测精度比已有模型要高。通过模型理论分析和设计三因素三水平正交试验分析得到岩石、滚刀及施工工艺等参数对滚刀破岩力的影响规律,这为全断面掘进机刀盘整体设计和实际施工提供一定的理论参考。

摘要：针对多品种、小批量机械产品快速制造技术是目前制约个性化制造的瓶颈问题,提出将快速扩展随机树(RRT)算法用于焊接路径的规划设计,建立了复杂部件的快速焊接规划方法和适应于快速焊接的任务分配器。以移动焊件距离最小和焊接机械手臂从一点出发能最大限度地完成多条焊缝焊接作业为前提,建立了基于RRT算法的运动路径规划器,该规划器能在最短时间内规划出从焊缝焊接起点到焊缝焊接终点的最优无碰撞路径,其焊接任务分配速率和路径规划速率较传统的焊接方法提高5倍左右。

摘要：快速成形技术在组织支架、药物给送系统方面的应用越来越广泛。针对快速成形可重复制造技术,探讨使用三维造型补偿技术解决快速成形过程中成形误差不一致问题。设计具有典型尺寸特征的标准试验件,并使用快速成形设备成形,对X、Y、Z三个方向的成形尺寸进行测量,综合探讨三维打印快速成形精度的影响因素。结果表明:三维造型补偿技术对模型成形过程产生的制造误差能够有效控制,成形误差一致性达90%以上,为工件的可重复制造提供了有效的解决方法。

摘要：目的设计可调整间距的双滚刀破岩试验台,解决全断面硬岩掘进机(TBM)刀盘设计时所需滚刀破岩最佳刀间距与贯入度等相关数据问题.方法利用压力机对3种典型花岗岩在不同加载速率下进行了单向加载的破碎试验,确定了岩石破碎力并分析了加载速率对岩石破碎力的影响;基于试验结果确定了滚刀试验台的受力、运动速度等设计参数并进行了双滚刀综合试验台的结构设计,对设计的刀具系统、工作台、刀具调节等核心部件的结构及工作原理进行了说明;对试验台的主要受力部件进行了有限元受力分析.结果完成了试验台的制造、装配和调试,利用试验台进行了花岗岩的滚压破碎试验.3种花岗岩单向破岩试验的破碎力在180~300 k N,核心部件的应力分析结果小于材料的许用应力,破岩过程中的受力在设计许可范围内.结论试验台可以满足硬岩掘进机设计时所需的岩石滚压试验要求.

摘要：为了完成国家重点实验室的课题试验,需要对各种非标信号进行实时采集,经过数据分析处理后,为盾构机的设计、生产以及施工提供科学依据。该监控系统在设计上通过多传感器数据融合、网络分段、结构化编程。将底层数据处理变换后,实现各种测量数据的远程采集,并实时地进入到后台数据库。目前本监控系统已应用于全断面掘进机国家重点实验室,可很好地完成各种数据的监控。

摘要：介绍了开敞式盾构机构造和工作原理及其与土压平衡盾构机的区别,并对开敞式盾构机的受力情况进行分析,从而总结出推力计算公式。并结合工程实际,对φ6.25m开敞式盾构机的总推力进行计算,为盾构机设计提供了一定参考。

摘要：为了减少盾构机的故障停机时间,提高生产效率,设计了以S7-300做控制器、S120为执行器的多机驱动的盾构机刀盘控制系统。描述了刀盘驱动对于电机控制的具体要求,并论述了通过控制分组,如何利用S120实现盾构机刀盘的主从控制、以及主从控制方式下传动的负荷平衡分配,阐述了如何用S120实现主从控制的自动切换。系统投入运行后,控制效果良好,实现了盾构机刀盘主从控制的自动切换,证明上述方法能很好地满足盾构机应用的要求。

摘要：盘形滚刀破岩力是全断面掘进机施工过程的关键参数,是刀盘设计的重要依据。深入分析了盘形滚刀刀圈与围岩相互作用的过程,提出了以被压岩石为研究对象,对被压围岩应力分布函数进行积分推算,建立滚刀刀圈破岩力的预测模型;运用库仑-莫尔准则构建了滚刀刀圈切向力模型。通过设计盘形滚刀单刀线性破岩试验,经过试验结果对比和误差分析,验证了所构建的滚刀破岩力预测模型的准确性和有效性,为TBM刀盘结构设计优化提供一定的理论依据,可为实际施工提供科学指导。

摘要：刀盘是盾构机最重要的零部件之一,笔者通过实际工程及理论分析,阐述了盾构机刀盘设计过程中刀盘本体结构的关键设计要素,分析了刀盘刀具的选择及刀具布置,给出了进行刀盘强度计算所需的扭矩与推力的计算方法,为盾构机刀盘设计提供了一定的参考与借鉴。

摘要：为解决我国煤矿巷道领域类矩形隧道全断面一次掘进成型及快速掘进难题,针对宽6 m、高4.2 m的类矩形隧道,开展全断面掘进机切割机构研究。通过分析多种隧道成型技术方案特点,确定了一种由左右三臂刀盘和上下截割滚筒组成的切割机构技术方案;结合煤矿巷道实际需求,设计了类矩形隧道成型形状;开发设计了刀盘、截割滚筒结构,进行了截齿选用、布置;采用Solid-Works软件分别建立了三臂刀盘和截割滚筒三维模型,利用ANSYS软件分别对三臂刀盘和截割滚筒做了模态分析和静力学分析。结果表明:1)采用圆形刀盘与截割滚筒组合式切割机构,能够实现全断面类矩形隧道的掘进成型;2)切割机构能够满足强度及刚度的要求且不会发生共振现象;3)实际煤矿巷道掘进应用表明,切割机构具有较高的掘进效率,在煤矿巷道类矩形隧道领域具有较好的应用前景。