大型透平盘液压自动让刀拉削系统结构的研究分析
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盾构主要用于软土、砂砬和强风化岩层及含水的混合地层隧道掘进。
主要由盾体、刀盘及驱动系统、螺旋输送系统、液压推进系统、管片拼装系统、同步注浆系统以及盾尾密封装置等构成。
盾构掘进过程中,负载是随断面的土质状况变化的,切削硬岩和切削软土所需的切削扭矩变化很大(见表1)。
可见,盾构刀盘驱动所需功率大且功率变化范围宽。
刀盘驱动液压系统原理如图1所示刀盘驱动液压系统。
采用电比例功率自适应泵控马达技术,实时检测刀盘的转速,根据合适的策略控制变量缸位移,继而控制变量泵的排量,形成按负载工况变化需要进行刀盘转速的连续实时控制。
液压系统设计成开式回路,可适应两种工况,软岩工况时蹬低速大转矩和硬岩工况时的高速小转矩。
两种工况转换可通过控制电磁换向阀6来实现,当电磁铁断电时,溢流阀7.1确定系统最高压力,此时,系统压力设定为10 MPa,输出转矩小,但流量大(最大为300 L/min),输出转速高;当电磁铁通电时,溢流阀7.2确定系统最高压力,此时,系统压力设定为20MPa,输出转矩大,但流量小,输出转速低。
刀盘转速通过调节变量泵2的排量实现,检测液压马达的输出转速,检测信号反馈到变量泵的比例阀上,构成速度闭环控制系统。
液压马达5.1和5.2的正反转可通过电液换向阀3来控制。
系统采用某公司的A11VO 260 LRDU2恒功率比例变量泵。
泵的排量在其整个范围内可无级调节,并与比例电磁铁的控制电流成比例。
恒功率控制优先于变量控制,如果设定流量或工作压力使功率曲线超过,则恒功率控制取代电控变量并按照恒功率曲线减小排量。
当低于功率曲线时,排量受控制电流的调整,泵输出的流量只与输入控制信号相关,而不受负载压力变化的影响。
变量调节特性如图2所示。
3模拟盾构实验平台实验装置如图3所示,包括模拟土箱、模拟盾构机、主顶、土体加压泵站、模拟盾构机泵站和控制室。
模拟土箱内的土能够通过水囊进行加压,实现对不同土压的模拟。
模拟盾构机由主顶推进,模拟盾构泵站包括刀盘与螺旋机驱动泵站和主顶驱动泵站。
EPB盾构刀盘结构及其液压驱动系统的研究的开题报告一、研究背景及意义盾构机是城市基础设施建设中常用的隧道开挖工具。
在盾构机中,刀盘是其核心部件,负责破碎地层。
现有盾构机刀盘结构主要分为钻头式和剪刀式两种。
随着市政隧道规模的加大,传统刀盘结构往往难以胜任重负、高效等需求,因此提高刀盘的性能表现和效率迫在眉睫。
本研究旨在对新型EPB盾构刀盘液压驱动系统和刀盘结构进行深入研究,探讨其升级改造后的性能表现和适用性,以期为城市基础设施建设提供更高效、可靠的盾构机设备。
二、研究内容及方法(一)研究内容1.分析现有EPB盾构刀盘结构存在的问题,针对性提出改进措施。
2.设计新型EPB盾构刀盘结构及其液压驱动系统,并开展模拟仿真与试验研究。
3.对比新旧刀盘结构的性能表现及适用范围,总结新型刀盘的优势。
(二)研究方法1.文献资料调研法,分析现有EPB盾构刀盘结构及其液压驱动系统的发展历程、技术特点、应用范围等。
2.试验研究法,设计和制作新型EPB盾构刀盘结构及其液压驱动系统样机,并在实验室中进行模拟仿真和试验。
3.数据分析法,对比新旧刀盘结构的性能表现,在试验结果的基础上总结新型刀盘的优势。
三、预期结果及意义通过本研究,将可以改进现有EPB盾构刀盘结构的局限性,提高其在城市基础设施建设中的使用效率和适用范围。
同时,新型的EPB盾构刀盘结构及其液压驱动系统具有较高的科技含量,将可以成为相关行业的技术创新亮点,拓宽研究者的研究领域和研究深度。
此外,本研究也将为相关企业提供技术支持,促进盾构机设备制造行业的发展。
土压平衡盾构液压传动控制系统浅析——刀盘驱动液压传动控制系统摘要:论述了土压平衡盾构刀盘驱动液压传动控制系统的重要性和国外先进的成套技术。
结合典型的系统回路,详细介绍了该系统的工作特点、关键比例元件及系统成套路线。
作者强调:认真学习与研究国外先进的技术产品,消化吸收其核心技术内容,是发展我国盾构设备集成制造,做好维护、维修工作的必由之路。
关键词:盾构;刀盘驱动;液压传动与控制;闭式回路;电液比例控制技术盾构是一种集开挖、支护、推进、衬砌等多种作业一体化的大型暗挖隧道施工机械,刀盘是盾构设备的重要组成部分,是进行掘进作业的主要工作装置。
虽然土压平衡盾构的刀盘工作转速不高,但由于地质构造复杂、刀盘作业直径较大,要求刀盘的驱动系统需具备:大功率、大转矩输出、抗冲击、转速双向连续可调、在满足使用要求的前提下减小装机功率、节能降耗等工作特点。
刀盘的驱动系统必须具有高可靠性和良好的操作性能。
随着电液比例控制技术的快速发展,特别是超高压、大功率、大排量、闭式电液比例变量泵的成熟与推广应用,盾构的刀盘驱动液压传动控制系统进人了一个新的时代。
德国REXROTH公司的最新产品A4CSG-EPG系列的闭式比例变量泵,以优越的性能和完善的功能,已为国外先进的盾构制造公司大量用于盾构的刀盘驱动液压系统中,它在系统中的重要性好比是人体的心脏。
典型的盾构刀盘驱动液压传动控制系统,通常采用闭式回路(参见图1),它的主要特点有:①大功率、超高压、闭式传动,结构简单、传动效率高,采用电液比例控制技术,数台电液比例变量泵和液压马达并联使用,便于选型和组合,适用面很宽,可以满足不同工况的使用要求;②通过比例放大器控制比例方向阀,可以很方便地调整变量泵的输出流量与方向,实现对液压马达的双向无级调速;③根据变量泵高压端压力传感器的实时检测值,限定比例放大器外部控制电压的给定值,可以实现系统的恒功率控制,控制精度根据使用要求由PLC程序设定,调整方便。
大闭环控制的盾构刀盘液压驱动系统研究邢彤1,2,龚国芳1,杨华勇1(1.浙江大学 流体传动及控制国家重点实验室杭州130027;2.浙江工业大学 教育科学与技术学院杭州130014)摘要:盾构刀盘转速控制普遍采用开环控制方式,本文提出了基于大闭环控制的容积调速技术和电液比例控制技术的刀盘液压驱动方法,并应用于φ1.8m模拟试验盾构的刀盘驱动系统中。
应用AMESim软件建立了模拟试验盾构的刀盘驱动液压系统的仿真模型,对比分析了该液压系统的开环与闭环控制性能。
关键词:盾构 刀盘驱动 闭环控制 AMESim仿真中图分类号:TH1370 前言现代盾构掘进机是一种地面下暗挖隧道的自动化机械,它具有能够旋转的刀盘和可以移动的钢结构外壳。
现代盾构机不仅能够实现暗挖,而且安全、掘进速度快、自动化程度高,已经能够应用在各类土质和软岩地层的隧道挖掘。
目前,先进的盾构刀盘驱动液压系统有如下特点:1)通常是大功率、超高压、闭式传动液压系统。
2)采用恒功率传动控制系统。
3)具有远程控制压力切断功能。
4)具有稳定的零位工作区域。
5)液压马达的选用目前主要有两种配置形式,其一是高速液压马达加齿轮减速装置,其二是直接采用低速大扭矩液压马达驱动[1,2]。
盾构刀盘的转速可通过调节液压马达的排量来实现,采用电磁换向阀在高低挡位之间切换。
在软岩掘进工况马达排量最大,刀盘低速转动。
硬岩掘进的工况与之相反,刀盘高速转动。
这种高低挡有级调速,可通过操作面板上的选择开关来控制。
刀盘的转速也可通过调节液压泵的排量来实现。
当转动控制面板上的电位器旋钮时,与远程电液比例溢流阀相关联的先导控制油路压力随之变化,从而改变变量泵推力斜盘的角度,实现变量泵排量的调节。
由于电位器可由人工实现连续调节,因此这种调速是开环式的无级调速。
开环控制式的无级调速是在高低挡有级调速的前提下实现的,即分别在高挡范围内或低挡范围内实现无级调速。
闭环控制式的恒*国家杰出青年基金资助项目(50425518);国家重点基础研究规划“973”项目 (2007CB714004)。
大型液压切分剪液压操纵系统分析1前言液压切分剪为液压式剪切机,主要用于对厚度为4.5―25mm 的钢板切头,切分等工序,液压切分剪主要由以下几部分组成:机架装置、压料装置、上刀架装置、侧隙调整装置、回程装置、前支点、剪切油缸等。
1液压切分剪系统操纵要求液压切分剪为液压式剪切机,主要用于对厚度为4.5―25mm 的钢板切头,切分等工序,液压切分剪主要由以下几部分组成:机架装置、压料装置、上刀架装置、侧隙调整装置、回程装置、前支点、剪切油缸等。
液压切分剪的上刀架向下剪切动作是由剪切缸带动实现的,剪切油缸是本液压剪实现动作的动力,剪切油缸带动上刀架向下运动,使上剪刃完成剪切动作。
由于剪切钢板厚度大,剪切力也很大,为满足剪切力的要求,本设备剪切油缸采纳主副缸串联形式,主油缸为柱塞缸,副油缸为活塞缸,主缸下部与副缸进油口连通,这样可以提高油缸的推力。
当上刀架快速返程时,油缸需要快速补液,以满足剪切次数的要求。
具体操纵要求是当剪切动作完成后,上刀架要快速抬起,这一动作是通过回程装置实现的。
回程装置主要是由液压缸带动回程梁,回程梁上装有两根导向杆与上刀架连接,这样就可以带动上刀架在空载时快速回程。
回程缸为柱塞缸,当剪切缸动作时,回程缸还可以起到平衡上刀架的作用。
2液压切分剪液压系统蓄能器组设计根据回程缸装置的设备操纵要求,此处的液压系统采纳皮囊式蓄能器操纵。
此处采纳的主要依据是根据流体实际上是不可压缩的,不能储存能量的原理,因而液压蓄能器利用气体(氮气)可压缩性来储存流体。
蓄能器实质上是一个储存压力流体的腔室,靠气体的可压缩性将不可压缩的流体能量得以储存,以备做有用功。
根据液压切分剪的操纵要求,液压系统设置两组蓄能器。
原理如图所示:原理图蓄能器组1作为能源使用,主要是给回程缸提供动力能源。
蓄能器内气体的变化状态可按绝热变化考虑,即:P0V01.4= P1V11.4= P2V21.4=常数当蓄能器工作压力从P1降到P2时,排出的油量:于是蓄能器的总容积:P0――供油前充气压力(P);P1――最高工作压力(P);P2――最低工作压力(P);V0 ――供油前蓄能器气体容积,即蓄能器的总容量(L);V1 ――压力为p1时的气体容积(L);V2 ――压力为p2时的气体容积(L)。
机床液压滑台工作原理和组成部分机床液压滑台,这个名字听起来就让人觉得高大上,但其实它就像一位默默无闻的英雄,在工业界里发挥着不可或缺的作用。
想象一下,工厂里那一排排的机床,它们一个个都在忙碌地工作,仿佛在跳一场华丽的舞蹈。
而在这些舞蹈的背后,液压滑台就是那个默默推动舞者的力量,真是功不可没呀。
咱们得聊聊液压滑台的工作原理。
这就像你在打水的时候,用手一捅,水就哗哗流出来了。
液压滑台也是这个理儿,它的工作原理主要靠液压系统。
液压油在高压下,通过一些巧妙的管道和阀门,把力量传递给滑台。
就像你推一个大箱子,推的那一瞬间,你的手就把力量传递给了箱子,让它动起来。
液压滑台就是把这个原理放大到机器上,动力十足,效率杠杠的。
说到组成部分,那可真是五花八门。
液压泵是心脏,负责把液压油加压,给整个系统提供源源不断的动力。
然后是液压缸,它就像个壮汉,把液压油的力量转化为机械运动。
滑台本身就是一个平台,上面可以放各种各样的工件,滑来滑去,不得了吧!它还有导轨,确保运动的精确和稳定。
别忘了各种阀门和管道,它们就像是交通警察,指挥着液压油的流动,确保每个部分都能顺畅运作。
用个简单的比喻,液压滑台就像是个能干的厨师,厨房里各种材料一应俱全,油、盐、酱、醋缺一不可。
在这个厨房里,液压泵是大厨,给食材加热;液压缸是切菜的助手,把食材处理得当;滑台就是炊具,盛放美味的成品。
只有大家齐心协力,才能做出一桌美味的佳肴。
在实际应用中,液压滑台可谓是无处不在。
无论是在汽车制造、航空航天还是精密仪器生产,它都发挥着重要的作用。
比如,在汽车的车身焊接时,液压滑台能精准地调整工件位置,确保焊接的质量。
而在航空航天领域,滑台的稳定性和精准度更是关系到整个飞行器的安全。
这就好比是在做高难度的杂技,一点失误就可能坠落,所以得小心翼翼。
说到这,咱们也得提提液压滑台的优势。
它的力量大呀!因为液压系统可以产生很大的力量,所以滑台能够承载重物,做重型工作,真是“力大无穷”啊!它的精确度高,能做到毫米级的定位,这让许多精密加工变得游刃有余。
针对内花键加工中的M值超差及锥度质量问题,从多个方面分析查找原因,确定线切割工序为造成花键装配干涉的关键。
通过引进新工艺,采用内花键拉削加工方法,提升了花键精度,消除了工艺缺陷。
1 序言全液压型推土机以其操作舒适性、使用可靠性、智能集成性、节能环保性及维修方便性等多方面优势,成为国内外主机厂升级换代的重点产品。
连接盘通过内部渐开线花键连接太阳轮轴,是整个行星减速结构扭矩输入端,需具有承载能力强、花键使用寿命长和齿面定心等特点。
在整机装配过程中,操作人员发现太阳轮轴与连接盘花键部分压入困难,装配干涉件占比60%,严重影响整机的下线节拍。
依据产品设计要求,跟踪测量控制齿厚的关键尺寸M值(圆棒测跨距),查找问题工件。
2 花键精度分析2.1 外花键M值测量及工艺路线分析M值是反映齿轮分度圆齿厚的一项测量指标,测量所得两量棒之间的距离,即为跨棒距M值。
因测量精度较高,在生产实际中应用较广。
外花键材质为合金低碳钢,工艺路线:粗滚花键→精车→渗碳淬火→磨花键。
检测磨花键后M值均在图样设计公差内。
外花键实测M值见表1。
利用克林贝格P100齿轮测量仪检测花键精度,均达GB/T 10095.1—2008中的8级要求,外花键精度良好。
表1外花键实测M值(单位:mm)2.2 连接盘M值测量及工艺路线分析内花键零件材质为合金中碳钢,工艺路线:锻造→粗车→调质→精车→线切割内花键→离子氮化。
跟踪收集线切割后内花键和离子氮化后内花键M值测量数据。
(1)线切割工序对内花键的影响内花键测量位置如图1所示,对每件连接盘的4个点进行M值数据采集(见表2)并分析,线切割后内花键呈以下特点:①同一件连接盘花键M值在4个点测量数值不统一,变动值在0.16mm以内。
②工件上端M值均大于下端M值,花键上端齿厚小,下端齿厚大,花键齿向有锥度误差。
表2内花键实测M值(单位:mm)图1内花键测量位置(2)离子氮化对内花键的影响对内花键离子氮化前后M值进行测量,发现M 值变动在0.06mm以内,同时无法修正线切割造成的齿向锥度。
平整机的原理分析及其缺陷与对策探讨平整机是一种常见的工程机械设备,通常用于道路、场地、土地等表面的平整和整理。
它的主要作用是通过刀盘的旋转和振动,将表面的不平整土壤或石料进行挤压、破碎和分散,从而使地面表面平整光滑。
在工程施工和土地整理中,平整机扮演着重要的角色,帮助我们打造平整的道路和场地,提高了工程质量和效率。
一、平整机的工作原理分析1. 刀盘系统:平整机的核心部件是刀盘系统,它由一组旋转的刀片组成,通过驱动装置实现旋转并带动土壤或石料的挤压和破碎。
刀盘的旋转速度和振动频率会影响到土壤或石料的平整效果。
2. 振动系统:平整机通常还配备了振动系统,通过振动来增加刀盘对土壤或石料的侵入性和破碎效果,同时也可以提高土壤的密实度和平整度。
3. 驱动系统:驱动系统主要由发动机、传动装置和液压系统组成,它提供动力和控制平整机的运转,保证刀盘和振动系统的正常工作。
4. 控制系统:通过控制系统,操作员可以实现对平整机的启动、停止、速度调节、刀盘和振动系统的控制,保证施工的准确性和效率。
以上就是平整机的基本工作原理,通过刀盘的旋转和振动,结合驱动和控制系统的配合,可以实现对土壤或石料的平整和整理,提高道路和场地的平整度和质量。
二、平整机的缺陷及对策探讨1. 破坏性:平整机在对土壤或石料进行平整整理的过程中,会对地面造成一定程度的破坏,尤其是对于较松软的土壤和易碎的石料,可能会导致地面的坑洞和凹凸不平。
对策:在施工前,对地面进行充分的勘测和评估,对于松软或易碎的地面,需要采取降低刀盘旋转速度和振动频率,减小对地面的破坏程度。
施工后及时进行修复和处理,填补坑洞和凹凸,保证地面的平整度和安全性。
2. 生产效率:平整机的生产效率受到工作场地的限制,对于狭窄或复杂的道路和场地,可能会影响平整机的作业效率。
对策:针对不同类型的工作场地,选择合适的平整机型号和配备工具,针对狭窄或复杂的工作场地,可以选择小型、灵活的平整机,从而提高作业效率和施工质量。