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机械强度 2023年第6期45卷 1419-1431页

作者：徐尤南石子权何柳禇航华东交通大学机电与车辆工程学院南昌330013

推进系统是盾构机的重要组成部分,其刚度性能将影响盾构机的掘进和转向等功能。为获得盾构推进系统有效的参数化刚度模型,以期能够准确地描述盾构推进系统静刚度在全工作空间内的变化规律,研究其静刚度建模方法。构建盾构推进系统的物... 详细信息

推进系统是盾构机的重要组成部分,其刚度性能将影响盾构机的掘进和转向等功能。为获得盾构推进系统有效的参数化刚度模型,以期能够准确地描述盾构推进系统静刚度在全工作空间内的变化规律,研究其静刚度建模方法。构建盾构推进系统的物理模型并进行运动和力分析,通过材料力学公式构建了盾构推进缸的刚度模型,基于虚位移原理构造机构末端各方向变形与力或力矩之间的关系,运用叠加原理得出盾构推进系统总刚度矩阵计算式,使用有限元法验证所建静刚度模型的准确性,并对其进行灵敏性分析,为盾构推进系统的结构设计优化和研究分析提供理论基础。

关键词：虚位移原理盾构推进系统机构静刚度有限元法灵敏性分析

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斜井盾构推进系统的栽头调整能力研究

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隧道建设（中英文） 2018年第12期38卷 2046-2051页

作者：管会生陈明米士鹏蒋永春谢友慧西南交通大学机械工程学院四川成都610031 中铁二十局集团第三工程有限公司重庆400065

为降低斜井掘进过程中盾构推进系统在栽头调整上存在的主观性与不确定性,从地基沉降量的角度入手,提出栽头的沉降量描述,并基于温克尔弹性地基模型,建立斜井盾构栽头的沉降量描述模型。然后结合载荷对于栽头调整的影响,进一步建立用于... 详细信息

为降低斜井掘进过程中盾构推进系统在栽头调整上存在的主观性与不确定性,从地基沉降量的角度入手,提出栽头的沉降量描述,并基于温克尔弹性地基模型,建立斜井盾构栽头的沉降量描述模型。然后结合载荷对于栽头调整的影响,进一步建立用于描述斜井盾构推进系统栽头调整能力的数学模型,并给出其上下限值的计算条件。基于栽头调整能力的数学模型,以内蒙古新街台格庙煤矿斜井工程为背景,研究隧道设计坡角变化对栽头调整能力的影响。结果表明:1)随着下坡角度不断增大,推进系统的栽头调整能力的上下限不断下降; 2)随着下坡角度不断增大,盾构下滑力的迅速增长是造成推进系统栽头调整能力不断下降的主要原因。

关键词：斜井盾构推进系统盾构栽头沉降量设计坡角

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盾构推进系统的设计与控制分析

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建筑机械化 2009年第2期30卷 63-65页

作者：贾连辉陈馈中铁隧道集团隧道设备制造有限公司河南洛阳471009

推进系统是盾构的重要组成部分,推力上应满足盾构掘进时克服推进阻力的要求,同时还要考虑盾构施工中的上坡、曲线施工、蛇行及纠偏等因素;系统控制上要求满足隧道掘进方向的精确控制,本文论述盾构推进系统设计与控制原理。

关键词：盾构推进系统动态恒压变量泵 PID控制

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基于DBSCAN与LightGBM的盾构推进系统故障诊断

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机电一体化 2022年第1期28卷 34-40页

作者：李万莉秦陈恺袁向华闵锐同济大学机械与能源工程学院上海201804 上海隧道工程股份有限公司上海200137

针对目前现有的盾构推进系统故障诊断算法,大部分无法区分已知故障与未知故障的问题。提出结合DBSCAN与LightGBM的综合盾构推进系统故障诊断算法,通过DBSCAN聚类算法将采样数据分为已知类别数据与未知故障数据,然后将已知类别数据输入Li... 详细信息

针对目前现有的盾构推进系统故障诊断算法,大部分无法区分已知故障与未知故障的问题。提出结合DBSCAN与LightGBM的综合盾构推进系统故障诊断算法,通过DBSCAN聚类算法将采样数据分为已知类别数据与未知故障数据,然后将已知类别数据输入LightGBM区分故障类别,两个算法相结合可充分利用工程实际环境中的大量无标签数据与少量的有标签数据,有效区分故障类别。

关键词：故障诊断盾构推进系统 DBSCAN LightGBM

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基于神经网络的盾构推进液压系统控制策略研究

基于神经网络的盾构推进液压系统控制策略研究

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作者：牛彦杰河南科技大学

学位级别：硕士

盾构施工技术以其快速高效、质优环保、安全可靠等优势,逐渐得到推广及应用。近几年,国产盾构的成功下线以及海外隧道项目的顺利验收,表明我国在盾构自主研发领域取得了历史性的突破。但在盾构自适应设计、系统集成技术等领域的关键技... 详细信息

盾构施工技术以其快速高效、质优环保、安全可靠等优势,逐渐得到推广及应用。近几年,国产盾构的成功下线以及海外隧道项目的顺利验收,表明我国在盾构自主研发领域取得了历史性的突破。但在盾构自适应设计、系统集成技术等领域的关键技术仍被欧美、日本等发达国家所掌握。推进系统是盾构自适应设计的关键部分,盾构的直线前进、姿态调整以及方向改变都依赖于推进系统各区油缸的协调配合,推进系统控制的优劣对盾构掘进机的性能和隧道质量显得至关重要。因此,开展盾构推进系统控制策略的研究,对推动我国盾构产业的发展具有深远意义。本文以盾构推进系统为对象,研究推进系统在不同负载工况下推进压力和速度的响应特性,以及多组推进油缸的同步控制性能。首先介绍了盾构推进系统的机械结构、液压系统、以及实验台的工作原理;然后,利用AMESim软件建立液压系统的物理模型,采用常规PID控制对推进速度和压力响应特性以及多缸同步性进行分析,仿真结果表明推进压力对速度影响很大,常规PID控制下速度控制效果不理想。为此,本文针对盾构推进系统在变负载、变流量工况下,推进压力和速度之间相互干扰的问题,提出BP神经网络PID的控制策略,并结合Simulink软件进行联合仿真,仿真结果表明BP神经网络PID的稳定性好,很大程度上消减了盾构推进中流量、负载变化时推进油缸压力和速度的超调;为提高盾构刀盘在不均衡负载下的多缸同步控制性能,提出单神经元PID控制策略,经比较分析推进系统在不同控制策略下的响应特性,得出采用单神经元PID能够大大提高推进油缸在偏载时运动的同步性。最后,在盾构实验台上对以上控制策略进行试验验证,试验数据与仿真结果基本一致,证明了神经网络结合经典PID控制抑制推进系统不确定性和非线性的有效性。本课题的理论研究和试验分析结论,为盾构控制系统设计和优化提供了理论参考。

关键词：盾构推进系统 PID BP神经网络单神经元联合仿真

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