6.23米敞开式盾构机4自由度挖掘臂及辅助装置液压系统分析设计任务书

 2021-08-31 23:50:23

1. 毕业设计(论文)主要内容:

挖掘臂及辅助装置结构示意如图示,本设计主要完成挖掘臂和移动前檐机构、工作台、面板移动辅助装置的液压驱动控制系统设计。设计的工况、功能及技术参数要求如下:

1. 设备主题机构是4自由度挖掘臂,而移动前檐主要用于支撑隧道开挖孔上方岩土,防止塌方,由7个液压缸驱动支撑弓架前移构成半圆形支护衬壁,各移动前檐可根据现场施工情况同步或逐个伸出及同时缩回。工作台和面板各由2个液压缸机械同步伸出或缩回。挖掘机盾构挖掘作业过程是:挖掘机回转、前移到要求方位,前檐同时伸出到位形成支护,先采取正铲方式开挖隧道掌子面上半部土体,多次开挖完成1.2m深度后,挖掘机再后退、回转,并采取反铲方式开挖隧道掌子面下半部土体,完成开挖1.2m,最后推进油缸推动前盾推进1.2m,前檐同时缩回,完成一环管片掘进行程。

2.技术参数要求如下表所示:

元件名称

规 格

型 号

附 注

铲斗油缸

595kN×1145s×31.5MPa×1No.

D=160㎜,d=115㎜

结构按图定制

悬臂油缸

470kN×830s×31.5MPa×2No.

D=140㎜,d=100㎜

结构按图定制

进退移动行程油缸

595kN×2350s×21MPa×2No.

D=190㎜,d=145㎜

结构按图定制

回转液压马达

4.28L/rev×13.6kNm×21MPa×2No.

带制动器、平衡阀、安全阀

GFB(i=80.36)

多路阀组

多片闭式芯(带LUDV),4组(1片2组,2片和4片各一组)

M4-15

力士乐

多路阀先导控制阀(液控手柄由各主泵经多路阀供油)

4输出6通液压手柄(左右各1)

各泵卸荷压力为2.2Mpa,也为手柄起始供油压力

4TH6N

力士乐

液压泵(LRDS变量)(铲斗)

电机:37.5kW×4P×380V×1480rpm泵:45/70L/minx31.5/21MPa P=31.5Mpa

配KTR联轴器A11VO60LRDS/10R-NSD12N00

力士乐

液压泵(LRDS变量)(悬臂)

电机:37.5kW×4P×380V×1480rpm泵:52/80L/minx31.5/21MPa P=31.5Mpa

配KTR联轴器A11VO60LRDS/10R-NSD12N00

力士乐

液压泵(LRDS变量)(行程)

电机:75kW×4P×380V×1480rpm泵:180/290L/minx21/14MPa P=21Mpa

配KTR联轴器A11VLO190LRDS/11R-NZD12N00

力士乐

液压泵(LRDS变量)(回转)

电机:75kW×4P×380V×1480rpm泵:180/290L/minx21/14MPa P=21Mpa

配KTR联轴器A11VLO190LRDS/11R-NZD12N00

力士乐

悬臂转速

约3.66/5.9rpm

前檐移动油缸

200kN×1200s×21MPa×7No.

D=110㎜,d=60㎜ V=9cm/min

结构按图定制

工作台移动油缸

370kN×1200s×21MPa×2No.

D=150㎜,d=70㎜ V=1.2m/min

结构按图定制

面板移动油缸

370kN×915s×21MPa×2No.

D=150㎜,d=70㎜ V=1.2m/min

结构按图定制

辅助装置液压泵

40ml/revx21MPax1No 切断压力22MPa

A11VO40DRS/10R-NZD12N00

力士乐

电机

30kW×4P×380V×1480rpm

1台

配KTR联轴器

3. 挖掘臂液压系统由四个部分组成,即液压泵动力源调节控制系统、工作机构液压系统、多路阀(主油路)系统、多路阀操纵和控制系统。与常规挖掘机不同,本挖掘臂没有斗杆,悬臂(动臂)是水平回转(360°)和上下摆动(反铲时悬臂提升俯仰角度较小,最大5°),挖掘臂由行程油缸驱动在移动轨道上进退,而不是液压马达行走;

4.挖掘臂各机构可独立动作,也可复合动作,回转到位后才能进行挖掘作业。回转和行程液压泵可合流供油,铲斗和动臂由右液控手柄操控,回转和行程机构由左液控手柄操控;

5.各机构有安全保护和缓冲补油措施;

6.操控规程及性能要求符合国家规范,液压系统具有散热、过载保护、运行参数显示监控和运行鸣示功能。

2. 毕业设计(论文)主要任务及要求

针对以上论文内容要求,完成不少于1.0万字的毕业设计论文,要求论文文理通顺、系统方案分析论证充分、设计计算过程清晰完整、液压驱动控制系统合理实用、结论明确,有独立见解和一定创新,并符合各项规范要求。

图纸要求提供挖掘臂和辅助机构液压系统原理图,辅助机构阀站装配图和油路集成块设计图,总计不少于折合4张1#图纸。

英文资料翻译折合不少于5千汉字,并与原文一并装订提交。

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3. 毕业设计(论文)完成任务的计划与安排

1-2周 收集资料进行整体方案设计;

3-4周 完成开题报告和英文文献翻译;

5-7周 设计并绘制液压系统原理图,相关元器件选型;

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4. 主要参考文献

1,雷天觉,新编液压工程手册,机械工业出版社,2005,北京

2,李壮云,液压元件与系统设计,机械工业出版社,2005,北京

3,爱TBM网,盾构法隧道技术,www.iTBM.cn,2009

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