盾构推进系统在不同位姿状态下产生三向末端力能力的评估方法技术方案

技术编号:41102133 阅读:15 留言:0更新日期:2024-04-25 13:58
本发明专利技术涉及一种盾构推进系统在不同位姿状态下产生三向末端力能力的评估方法,包括以下步骤:获取盾构掘进过程中的位姿信息,确定盾构位姿矩阵;根据盾构推进系统液压油缸分布形式确定液压油缸前球铰位置矢量;构建盾构机力学模型;建立盾构推进系统静力传递方程;求解末端输出广义力矢量;建立盾构推进系统末端力椭球方程;绘制盾构推进系统末端力椭球,评估盾构推进系统产生三向末端力的能力。本发明专利技术提供一种评估方法,以定量的评估盾构推进系统在当前位姿状态下可通过调整各分区油缸推力来产生各个方向上的末端力的能力,从而为盾构位姿调整和油缸布局优化提供一定的理论基础,简单、实用,便于工程推广。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及盾构,具体涉及一种盾构推进系统在不同位姿状态下产生三向末端力能力的评估方法


技术介绍

1、盾构在掘进过程中,通过调整盾构推进系统各分区油缸推力,克服地层阻力等外负载,从而实现盾构位姿的调整。

2、本质上,盾构位姿调整的过程是由盾构推进系统各分区液压油缸推力产生的末端力和力矩与盾构所受到的外负载不平衡引起的。盾构在当前位姿状态下,可通过调整盾构推进系统各分区油缸的推力,使得盾构推进系统产生的末端力和力矩发生变化,从而应对不同情况下的所需的位姿调整力或力矩。如果盾构推进系统各分区液压油缸推力产生的末端力和力矩在某一个方向上的分量能够克服盾构外负载在相应方向上的分量,则说明在该方向上盾构能够进行主动的位置或姿态调整。但如果无论如何调整各分区液压油缸推力,盾构推进系统产生的末端力和力矩在某一方向上的分量无法克服盾构外负载在相应方向上的分量,则说明在该方向上盾构的位姿是不能主动控制的,也就是说,在这种情况下,不能通过改变该方向的外力去主动控制盾构机在该方向上运动状态。如果不依赖其它手段,在不能主动控制的方向上,盾构位姿偏差会增大。

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【技术保护点】

1.一种盾构推进系统在不同位姿状态下产生三向末端力能力的评估方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的评估方法,其特征在于,所述获取盾构掘进过程中的位姿信息,确定盾构位姿矩阵,包括:

3.根据权利要求1所述的评估方法,其特征在于,所述根据盾构推进系统液压油缸分布形式确定液压油缸前球铰位置矢量包括:

4.根据权利要求1所述的评估方法,其特征在于,所述构建盾构机力学模型包括:

5.根据权利要求1所述的评估方法,其特征在于,所述建立盾构推进系统静力传递方程包括:

6.根据权利要求5所述的评估方法,其特征在于,所述求解末...

【技术特征摘要】

1.一种盾构推进系统在不同位姿状态下产生三向末端力能力的评估方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的评估方法,其特征在于,所述获取盾构掘进过程中的位姿信息,确定盾构位姿矩阵,包括:

3.根据权利要求1所述的评估方法,其特征在于,所述根据盾构推进系统液压油缸分布形式确定液压油缸前球铰位置矢量包括:

4.根据权利要求1所述的评估方法,其特征在于,所述构建盾构机力学模型包括:

5.根据权利要求1所述的评估方法,其特征在于,所述建立盾构推进系统静力传递方程包括:

6.根据权利要求5所述的评估方法,其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员:韩玉珍王旭阳张雷袁大军聂小凡何纪忠张连卫
申请(专利权)人:北京城建设计发展集团股份有限公司
类型:发明
国别省市:

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