一种抑振盾构推进系统技术方案

本发明专利技术公开了一种抑振盾构推进系统，包括管环和盾体；所述的管环和盾体同轴设置，其特征是：还包括多个阶梯液压缸，多个多级液压缸的活塞杆朝向一致；每个多级液压缸的一端固定在盾体的隔板上，另一端顶在管环上；多个多级液压缸沿圆周方向均匀布置

【技术实现步骤摘要】
一种抑振盾构推进系统


[0001]本专利技术属于隧道工程
，具体涉及一种抑振盾构推进系统
。

技术介绍

[0002]盾构是一种用于隧道开挖的大型工程机械
,
具有施工速度快
、
不受气候及地面交通影响及一次快速成型等优点
。
近年来
,
在国内一
、
二线城市地铁建设之中基本采用盾构进行施工，盾构已广泛应用于我国地下交通系统建设中
。
推进系统是土压平衡盾构的关键组成部分，主要承担着整个盾构的顶进任务
。
推进系统工作性能的优劣直接决定隧道工程质量与施工速度
。
液压缸是盾构机的关键组成部分，用于提供力量和控制来推进刀盘和挖掘工作
。
液压缸通过压缩液体来产生线性运动，将力传递到推进系统，用于切割和挖掘地下的土壤或岩石
。
因此，液压缸必须能够承受并传递大的力和扭矩
。
[0003]当液压缸在盾构机的推进过程中受到振动时，液压缸较高的刚度可以减小振动的幅度和传递
。
这是因为液压缸的刚度是指其对外力的抵抗能力，即在受到外力作用时，液压缸的变形程度
。
当液压缸刚度较高时，它对外力的响应更加迅速和准确
。
这意味着液压缸能更好地抵消外力，并提供更稳定的支撑作用
。
普通盾构机的液压缸为单体液压缸，随着其活塞杆的伸出刚度逐渐减小，由于所布置的液压缸的活塞行程大导致刚度下降严重，无法提供足够的支撑和稳定性，使得盾构机在推进过程中发生过大的变形和振动，影响施工质量和安全性
。
而且，盾构推进系统的执行机构的安装空间狭小，很难采用大型的刚度大的执行机构替换液压缸
。

技术实现思路

[0004]为了解决上述技术问题，本专利技术提供一种结构简单，能够有效的抑制振动和扭曲，提高工作的稳定性，从而提高盾构推进系统的稳定性和施工精度的抑振盾构推进系统
。
[0005]本专利技术采用的技术方案是：一种抑振盾构推进系统，包括管环和盾体；所述的管环和盾体同轴设置，其特征是：还包括多个阶梯液压缸，多个多级液压缸的活塞杆朝向一致；每个多级液压缸的一端固定在盾体的隔板上，另一端顶在管环上；多个多级液压缸沿圆周方向均匀布置
。
[0006]进一步的，所述的多级液压缸采用的是二级液压缸或三级液压缸
。
[0007]进一步的，所述的多级液压缸的活塞杆的端部安装有撑靴，通过撑靴顶在管环上；多级液压缸的缸体的端部固定安装在盾体的隔板上
。
[0008]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
[0009]本专利技术结构简单，本专利技术采用多级液压缸作为执行机构，多级液压缸相比于普通液压缸在盾构推进系统，1：具有更大的推进力，多级液压缸通过将多个活塞组合起来，形成多级力传递系统，通过增加活塞面积使得其具备更大的推进力，从而提高盾构机的推进效率和施工速度
。2
：具有更大的刚度，多级液压缸与现有盾构推进系统的液压缸在推进相同的行程时，其刚度大于现有的盾构推进系统的液压缸的刚度；实现了在满足推进距离的同
时，能够有效的抑制振动和扭曲，提高了工作稳定性
。
较大的刚度可以减小盾构机在推进过程中的变形和振动，提高施工质量和施工精度
。
附图说明
[0010]图1是本专利技术的结构图
。
[0011]图2是本专利技术采用的二级液压缸缸体的结构图
。
[0012]图3是本专利技术采用的三级液压缸缸体得到结构图
。
具体实施方式
[0013]下面结合附图对本专利技术做进一步的说明
。
[0014]如图1所示，本专利技术包括管环
1、6
个多级液压缸
3(
多级液压缸3的数量不限于6个，可以多于6个，也可以少于6个
)、
盾体4和刀盘
5。
所述的管环
1、
盾体4和刀盘5同轴设置，刀盘5设置在盾体前端面上通过刀盘承轴系统相连接
。
多个多级液压缸3的活塞杆均朝向管环1，每个多级液压缸3的缸体的端部固定安装在盾体4的隔板上
。
每个多级液压缸的活塞杆的端部安装有撑靴2，通过撑靴2顶在管环1上
。6
个多级液压缸3沿圆周方向均匀布置，多级液压缸3的轴线平行于管环1的轴线
。
所述的多级液压缸3采用的是二级液压缸或三级液压缸
。
[0015]相较于现有的盾构推进系统，本专利技术能够更好的抵抗变形，抑制振动和扭曲，原理如下：
[0016]如图2‑
图3所示，分别取现有的盾构推进系统的液压缸和二级液压缸油腔体积弹性模量均取
E
，二级液压缸缸体的活塞面积取
A1,A2其中
A1＜
A2；液压缸行程取
L1＝
L2＝
L/2
；三级液压缸的活塞面积取
A1,A2,A3其中
A1＜
A2＜
A3液压缸行程取
L1＝
L2＝
L3＝
L/3。
[0017]现有的盾构推进系统的液压缸行程取
L,
油腔体积模量取
E
，缸体的活塞面积取
A1；通过刚度公式计算现有盾构推进系统的液压缸刚度：
[0018][0019]二级液压缸缸体与现有的盾构推进系统的液压缸缸体刚度大小比较：
[0020][0021]k
＞
k0。
[0022]也即，盾构推进系统采用二级液压缸时，当推进长度与现有的盾构推进系统的液压缸相同时，其刚度大于现有的盾构推进系统的液压缸的刚度
。
[0023]三级液压缸缸体与现有的盾构推进系统的液压缸缸体刚度大小比较：
[0024][0025]k
＞
k0。
[0026]也即，盾构推进系统采用三级液压缸时，当推进长度与现有的盾构推进系统的液压缸相同时，其刚度大于现有的盾构推进系统的液压缸的刚度
。
[0027]布置
n
级液压缸
(n≥4)
的每级液压缸活塞面积为
A1,A2,A3......,A
n
；其中：
A1＜
A2＜
A3＜
......
＜
A
n
；每级液压缸行程布置为
L1+L2+L3+......+L
n
＝
L。
[0028]n
级液压缸缸体与现有的盾构推进系统的液压缸缸体刚度大小比较：
[0029][0030][0031]也即，盾构推进系统采用
n
级液压缸
(n≥4)
时，当推进长度与现有的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种抑振盾构推进系统，包括管环（1）和盾体（4）；所述的管环（1）和盾体（4）同轴设置，其特征是：还包括多个阶梯液压缸（3），多个多级液压缸（3）的活塞杆朝向一致；每个多级液压缸（3）的一端固定在盾体的隔板（4）上，另一端顶在管环（1）上；多个多级液压缸（3）沿圆周方向均匀布置
。2.
根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：雷劝，李媛媛，邓孔书，林永盛，徐昆，唐朝辉，唐乐为，
申请(专利权)人：湖南工商大学，
类型：发明
国别省市：