一种安装磁流变阻尼器的全断面硬岩隧道掘进机主机减振设计方法技术

一种安装磁流变阻尼器的全断面硬岩隧道掘进机主机减振设计方法，步骤如下：全断面硬岩隧道掘进机主机节点划分；建立动力学模型；确定动力学模型各节点的质量、等效刚度与等效阻尼；刀盘外部动态激励；主机系统动力学求解及参数灵敏度分析；求解安装磁流变阻尼器前后全断面硬岩隧道掘进机主机的振动。本发明专利技术通过建立全断面硬岩隧道掘进机主机系统的动力学模型，对主机的振动进行动力学分析，在推力油缸处布置磁流变阻尼器，在全断面硬岩隧道掘进机工作中，根据设备的实时振动不断改变阻尼大小，在不降低掘进性能以及满足工作强度的情况下，有效降低全断面硬岩掘进机主机的振动，延长设备的使用寿命，提高设备的工作效率，保障工作人员的生命安全。

【技术实现步骤摘要】
一种安装磁流变阻尼器的全断面硬岩隧道掘进机主机减振设计方法
本专利技术属于全断面硬岩隧道掘进机
，特别是涉及全断面硬岩掘进机的减振设计方法。
技术介绍
主驱动系统作为全断面硬岩隧道掘进机设备中的核心工作部件，主要有破岩、稳定掌子面等功能，是影响掘进性能及效率的关键部件，反映了一个国家高端装备制造业的技术水平。由于地质条件的复杂性及施工参数的多变性，主驱动系统承受着空间多点随机冲击载荷的耦合作用，导致结构振动剧烈、刀具异常磨损、刀盘面板开裂及主轴承密封失效等故障，对主驱动的结构强度、可靠性等性能指标提出很高的要求。因此，从整体角度建立刀盘驱动系统动力学模型，研究强冲击激励下的系统振动机理，揭示掘进参数、结构参数对系统振动特性的影响规律，最终形成刀盘驱动系统低振动、抗冲击设计理论与方法。提高我国掘进装备制造业自主研发水平，是一项有重要工程意义和广泛应用前景的研究课题。
技术实现思路
针对现如今全断面硬岩掘进机主机振动剧烈的问题，本专利技术在保证全断面硬岩掘进机的掘进性能和强度要求的前提下，提出了安装磁流变阻尼器的全断面硬岩隧道掘进机主机减振设计方法，达到了全断面硬岩掘进机主机系统减振的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种安装磁流变阻尼器的全断面硬岩隧道掘进机主机减振设计方法，其特征在于，步骤如下：Step1全断面隧道掘进机主机节点划分及建立全断面硬岩隧道掘进机主机动力学模型根据全断面隧道掘进机主机的功能和装配关系，对全断面隧道掘进机主机进行节点划分；根据功能将其分为三部分：刀盘系统、支护系统和推进系统；刀盘系统主要由刀盘、滚刀、法兰、主轴承内圈、大齿圈组成，刀盘和法兰焊接为一体，主轴承内圈和大齿圈通过螺栓与刀盘固定；支护系统主要由支撑架、底座、顶护盾系统、侧护盾系统和驱动子系统组成，驱动子系统通过螺栓安装在支撑架上，支撑架固定在底座上，顶护盾系统和侧护盾系统通过液压油缸安装在支撑架上；推进系统主要由主...

【技术特征摘要】
1.一种安装磁流变阻尼器的全断面硬岩隧道掘进机主机减振设计方法，其特征在于，步骤如下：Step1全断面隧道掘进机主机节点划分及建立全断面硬岩隧道掘进机主机动力学模型根据全断面隧道掘进机主机的功能和装配关系，对全断面隧道掘进机主机进行节点划分；根据功能将其分为三部分：刀盘系统、支护系统和推进系统；刀盘系统主要由刀盘、滚刀、法兰、主轴承内圈、大齿圈组成，刀盘和法兰焊接为一体，主轴承内圈和大齿圈通过螺栓与刀盘固定；支护系统主要由支撑架、底座、顶护盾系统、侧护盾系统和驱动子系统组成，驱动子系统通过螺栓安装在支撑架上，支撑架固定在底座上，顶护盾系统和侧护盾系统通过液压油缸安装在支撑架上；推进系统主要由主梁前段、主梁中段、主梁后段、鞍架、防扭油缸、尾撑、撑靴油缸、撑靴和推力油缸组成，撑靴通过撑靴油缸压在岩壁上，推力油缸安装在撑靴和主梁前段，撑靴由于摩擦保持不动，推力油缸推动主梁前进；根据节点划分原则，运用集中质量法，考虑结构刚度，结构阻尼，结合面的接触刚度、阻尼，建立全断面硬岩掘进机刀盘驱动系统多自由度耦合振动系统；Step2确定动力学模型各节点的质量、等效刚度与等效阻尼Step2.1刀盘系统是一个整体，其轴向、横向、纵向等效刚度等于结构刚度和连接刚度的串联；支护系统的轴向等效刚度为结构刚度，纵向和横向刚度为结构刚度和...

【专利技术属性】
技术研发人员：霍军周，张占葛，聂诗武，徐兆辉，
申请(专利权)人：大连理工大学，
类型：发明
国别省市：辽宁,21