TBM推进机构

西南交通大学本科毕业设计（论文）TBM推进机构及主梁设计ThedesignofTBMadvancemechanismandthemainbeam年级：2008级学号：20080854姓名：柯威专业：机械设计制造及其自动化指导老师：管会生2012年6月西南交通大学本科毕业设计(论文)第I页院系机械工程学院专业机械设计制造及其自动化年级2008级姓名柯威题目TBM推进机构及主梁设计指导教师评语指导教师(签章)评阅人评语评阅人(签章)成绩答辩委员会主任(签章)年月日西南交通大学本科毕业设计(论文)第II页毕业设计（论文）任务书班级2008级机械二班学生姓名柯威学号20080854发题日期：2012年3月1日完成日期：2012年6月26日题目TBM推进机构及主梁设计1、本论文的目的、意义通过本次毕业设计，使学生了解到设计的方法和设计的过程。掌握设计中应注意的细节，学会运用大量的资料完善自己的设计。盾构是在软岩和土体中进行隧道施工的专门机具，随着国内地铁工程建设的发展，工程施工单位纷纷引进了许多国外先进的盾构设备，虽然引进国外先进技术使国内有机会接触、了解和研究国外盾构技术。然而它价格很高，加大了工程的成本，因此急需开发和制造国产的盾构机。由于盾构掘进机技术十分复杂，集机、电、液专业技术于一体，需要投入大量的研究工作，盾构机后配套选型及液压系统设计可以说是盾构设计的重要部分，也是盾构设计技术的关键，为此有必要开展本论题的研究。2、学生应完成的任务(1)概述TBM的基本组成，着重叙述推进机构和主梁结构；(2)研究换步推进系统和连续推进系统，并对比优缺点；(3)研究换步推进系统与围岩的相互作用，并计算推进参数；(4)研究换步推进系统结构，并进行三维建模；(5)主梁的结构设计，并进行三维设计；(6)结论(7)参考文献(8)附件（实习报告，翻译）（9）应交出之图纸及文件：设计图纸，折合2张0号图纸（计算机绘图）设计计算说明书15000字西南交通大学本科毕业设计(论文)第III页3、论文各部分内容及时间分配：（共16周）第一部分查阅文献资料、阅读和理解资料，研究参考图中各部件的构成及原理(3周)第二部分绘总体设计图及相关计算(4周)第三部分绘部件设计图及计算(3周)第四部分绘零件设计图(3周)第五部分编写设计计算说明书(2周)评阅及答辩论文图纸检查修改及答辩(1周)备注指导教师：2012年3月1日审批人：2012年3月1日西南交通大学本科毕业设计(论文)第IV页摘要TBM隧道掘进机是随着城市密集化、交通、上下水道、电气控制与通讯设施的发展而发展起来的先进隧道施工设备，是一种集机械、电气、液压、测量导向、控制、材料等多学科技术于一体的隧道工程专用的大型高科技综合施工设备。在隧道及城市地下工程施工中，TBM施工以其安全、高效、经济、环保、能适应复杂地质条件而占据重要的地位。随着城市建设的发展，该技术己成为国内外工程界的研究热点。研究TBM隧道掘进机技术对推动我国装备制造水平，增强自主创新能力有重要意义。本文以从德国WIRTH公司引进的用于秦岭隧道工程的TB880E全断面掘进机为例，对TB880E全断面掘进机的工作原理和总体结构进行了简单的概述和说明，重点对推进机构和主梁进行了研究和阐述.根据实际需要和相关技术资料的计算方法，研究换步推进系统与围岩的相互作用，并计算了推进参数；并且对以TB880E为原型的换步推进系统和连续推进系统做了全面的梳理，并对其各自的特点进行比较，分析两种推进系统的优缺点。根据掘进机掘进推力的需求，对掘进机推进油缸和撑靴支撑油缸进行了全面的分析和验算，另根据设计零件图纸和考虑TBM实际需要，设计了TBM推进机构和主梁的结构以及三维模型。本文的所有设计工作均切实执行了相关标准。通过本文的计算、校核可以确保所设计的所有部件均符合要求，对于国内TBM推进机构和主梁的设计有一定的参考意义。关键词：全断面岩石掘进机推进机构主梁换步推进连续推进西南交通大学本科毕业设计(论文)第V页AbstractTBM(TunnelBoringMachine)isanadvancedconstructtechnologywiththedevelopmentofcitydensification,traffic,aqueduct,electriccontrolandcommunicationequipment,whichconcernsofmechanics，electricity,hydraulic,measuring,control,materialetc,isakindofengineeringmachineusedforundergroundexcavation.Theshieldconstruction,foritssafety,efficiency,economy,environmentalprotectionandwideapplicabilityoccupiesanimportantpositionintunnelsandurbanundergroundconstruction.StudyingTBMtechnologyhasfar-reachingmeaningtopromoteequipmentmanufacturinglevel,toenhanceourindependenceinnovationcapacity.Inthispaper,asimplesummarizationanddescriptionwasgivenonTBM(TunnelBoringMachine)’soverallstructureandworkingprinciple,theTBMimportedfromGermancompanyWIRTHwasusedinQINLINGtunnelisusedasanexample.Thepropulsioninstitutionandthemainbeam,hasbeenstudiedandelaborated.Studyingtheinteractionbetweenthepropulsionsystemandsurroundingaccordingtoactualneedsandtechnicalmanualrelated.Atthesametime,thekeyparametersofthesystemwerecalculated.AndonthebasisofTB880E,thecomprehensiveanalysisofthechange-steppropulsionsystemandcontinuouspropulsionsystemisgiven,alsomakingacomparisonoftheirrespectivecharacteristicsandanalyzingtheadvantagesanddisadvantagesofthetwopropulsionsystems.Accordingtheneedofthetunnelingthrust,thecomprehensiveanalysisandcheckingofthethrustcylinderandsupportingcylinderwereaccomplished.ConsideringthepracticalneedsofTBMandreferringtothedesigningpartdrawings,designedtheTBM’Sadvancemechanismandthemainbeamstructureandthree-dimensionalmodel.Alldesignworkofthisarticlewasreferredtorelatednationalstandards.Inthisarticlethecalculation,verificationcanensurethatallcomponentsweredesignedtomeettherequirements.IthasreferencevalueforTBMback-upsystemandhydraulicsystemdesign.Keywords:TBMpromotingorganizationmainbeamchange-steppropulsioncontinuouspropulsion西南交通大学本科毕业设计(论文)第VI页目录第1章绪论............................................................11.1选题的背景和意义................................................11.2国内外的研究现状................................................21.2.1国外岩石掘进机的发展......................................21.2.2国内岩石掘进机的发展......................................31.3论文研究的内容和工作............................................4第2章TBM全断面掘进机的组成机构......................................52.1TBM的主机基本组成..............................................52.1.1刀盘......................................................62.1.2刀盘驱动..................................................62.1.3内凯机架..................................................62.1.4外凯机架与支撑靴..........................................72.1.5推进油缸..................................................82.2TBM的后配套基本组成...........................................82.2.1导向系统..................................................92.2.2锚杆支护系统..............................................92.2.3连接桥...................................................102.3本章小结.......................................................10第3章TBM的工作原理及推进系统.......................................113.1TBM工作原理及流程............................................113.2TBM的推进系统................................................123.2.1TBM换步推进系统.........................................123.2.2TBM连续推进系统.........................................153.2.3两种推进系统的优缺点.....................................163.3本章小结.....................................................17第4章换步推进