tbm滚刀综合性能检测试验台的设计与研究

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1、密级：公开為系莽俄遠木导论文类塑：应用硏究ｊＳ＊ＳＨ！ｉＡ之ＨＵＡＮＧ了１ＥＤＡＯＵｍＶ￡ＲＳＳＴＹｊ工穫硕ｉ学値论文了ＢＭ滚刀综合性能稳测试验台的设许与研究ＯｅｈｅＣｏｎｌｓｉｇｎａｎｄＲｅｓｅａｒｃｈｏｆｔｔｐｒｅｉｅｎｓＨｆ＇ｃｎ－ｓＣｉＰｅｒｆｏｒｍａｎｃｅＯｉ＾ｕｔｉｏＴｆｃｓｔｂｅｄｃｉＴ公Ｄｉｋ：Ｕｅｒ－语养单位：饥械工卷学黯专业领域：祝械工奪学生趙雀：智效龙校内导鄉：刘进志割教授校外导师：彭彦虎高二—一二—一０五年月？？？？－．＇一－－—－．

2、．，．—？＇？．一？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硏究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加ｙｘ标注和致谢的地方夕ｈ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己在论文中作了明确的说明并表示了谢意。＇》＾＞。化｜签名＇、：省奴而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，被同意学校保留并向有关部口送交论文的复印件和电子版本，允许论文数据查阅和借

3、阅，同意学校将论文加入《中国优秀博硕±学位论文全文库》和编入《中国学位论文全义数据库》。本人授权石家庄铁道大学，可レッ采用影印、缩印或其他复制手段保存论文，可レッ公布论文的全部或部分内容。（保密的论文在解密后应遵守此规定）处江、ｌ、ＩＬ作者签名；皮期；导师签名；則＇至日期：古地／，心密级：公开论文类型：应用研究工程硕士学位论文TBM滚刀综合性能检测试验台的设计与研究DesignandResearchoftheComprehensivePerformanceDetectionTest-bedofTBMDiskCutter培养单位：机械工程学院专业领域：机械工程

4、学生姓名：智效龙校内导师：刘进志副教授校外导师：彭彦虎高工二○一五年一月摘要摘要随着我国地下工程建设规模的扩大和深入，隧道掘进机施工已成为发展趋势。隧道掘进机主要利用盘形滚刀进行切削破岩，其破岩性能直接决定隧道建设的成功与否，因此亟需研制滚刀综合性能检测试验台以提高滚刀破岩性能，保证隧道建设的顺利进行。分析了现有滚刀性能检测试验台的结构及功能，提出了滚刀综合性能检测试验台由机械结构、液压加载系统和电气控制系统三部分组成，并根据试验台功能需求设计了3个方案，通过方案对比分析确定了最优设计方案，即通过对滚刀注油孔向刀体内加压，异步电机驱动刀轴转动，液压缸对盘形滚刀施加径向载荷。设计了滚刀综合

5、性能检测试验台的机械结构并利用AnsysWorkbench软件进行有限元分析。机械结构的设计主要包括传动轴、滚刀支架、滑动轴承支座、驱动装置支架的设计，通过AnsysWorkbench有限元分析之后，结果显示机械结构能够满足试验台的要求，保证了试验台对滚刀测试的稳定性。设计了滚刀综合性能检测试验台液压加载系统，完成了液压系统各组成元件的计算与选型。根据滚刀综合性能检测试验台功能需求，对液压加载系统的能源装置、执行元件、控制元件和辅助元件进行了计算与选型，实现了液压缸对滚刀施加径向加载的功能。设计了滚刀综合性能检测试验台电气控制系统，对试验台控制系统的变频器、PLC和触摸屏进行了选型与设计

6、。驱动电机采用变频器和PLC组合控制，以实现传动轴的多段速运行，并通过触摸屏作为人机交互方式，使工作人员轻松实现对试验台电气控制系统的操作。对滚刀综合性能检测试验台的功能进行了研究分析，叙述了试验台测试滚刀跑和性、推力-扭矩相关性、动态密封性的具体操作步骤及性能检测合格准则，并对盘形滚刀浮动密封结构进行了有限元分析，为滚刀密封可靠性设计提供理论参考。关键词：滚刀；试验台；机械结构；液压系统；电气控制系统AbstractAbstractTunnelboringmachinehasbecomethedevelopmenttrendofthetunnelconstructionwiththee

7、xpansionoftheundergroundconstructioninChina.Diskcutteristheprofessionaltoolofrockbreaking,itsperformancedirectlyaffectsthesuccessorfailureofthetunnelconstruction.Sothedetectionofdiskcuttercomprehensiveperformanceofthet