转盘电液驱动系统节能研究现状,    云梯车出租, 珠海云梯车出租, 珠海云梯车    针对大功率的转盘驱动系统，研究人员从驱动系统优化与掘进参数优化两个方面开展节能研究工作。驱动系统优化主要目的为提高电能转化为转盘切削能量的过程中的转化与传递效率。掘进参数优化主要目的为降低完成前方单位距离隧道岩止切削所需的转盘输出能量或者整机输出能量（转盘输出能量与推进输出能量之和）。本节根据研究对象的不同，对相关研究进行分类总结。

   （一）转盘电液驱动系统优化在当前盾构机转盘的主流驱动方式中，液压马达驱动具有较多的传递环节，其效率化相应较低。为提高转盘电液驱动系统的效率，提出将变转速冢控马达液压系统用于驱动盾构机转盘。 可通过调整变频器输出交流电的频率来有效控制电机的输出转速，以改变定排量液压系的输出流量，实现对定排量液压马达输出转速的有效控制。通过仿真对该系统的能耗特性进行了分析，验证了新型转盘变转速电液驱动系统相比传统转盘变排量电液驱动系统具有更好的效率特性。接着，对转盘变转速电液驱动系统，在典型地质条件下的系统效率恃性开展实验研究，进一步化实了，新型转盘变转速电液驱动系统相比传统转盘变排量电液驱动系统具有更好的效率特性。

      为提高刀盎驱动系统的效率，邢形等人还提出了盾构机转盘多系组合驱动方案。  ６．３ｍ直径盾构掘进机的转盘多系组合驱动系统系统的两个大排量变量粟与两个小排量变量系并联输出高压油液，高压油液驱动八个并联的变量马这旋转。 新型多聚组合驱动系统的效率比多聚联合驱动系统（传统玉个大排量变量系）效率高。邢形等人还通过实验验证了，新型多冢组合驱动转盘系统，具有良好的调速性，满足设计要求。 提出一种变转速变排量复合控制的刀盎电液驱动系统。 系统通过一个变速电机带动一个变量系作为油源，两个定量马达作为执行元件，系统设计采用闭式系统设计方法。通过将电机转速调节作为输入之一、变量系排量调节作为输入之二，实现转盘转速的大范围调节。此外，这一设计还避免了溢流损失与节流损失。但这一设计处于发明设计阶段，其系统效率特性需得到相关研究的揭示。

     （二）转盘电液驱动系统参数优化掘进参数优化研究主耍是对推进速度、转盘转速等关键掘进参数进行优化调节。张茜等人对盾构掘进机的转盘扭矩与推进力进行建模，进而得出盾构机完成单位体积岩主切削所消耗的能量（转盘系统输出能量与推进系统输出能量之和）即掘进比能。基于这一模型，张茜等人对不同地质条件下的掘进进尺与掘进比能之间的关系进行研究，并得出了优化掘进进尺的参数范围，在掘进机掘进过程中，基于优化范围对掘进进尺进行操作，以实现盾构机高效掘进的目标。 出不同地层的场切深指数与扭矩巧深指数具有不同分布特性，进而得出通过当前掘进参数反撞当前地层＿类型的主层辨识方法.   此外，还建立了转盘驱动功率的能效评估方法，以评估当前转盘驱动系统的效率状况.   

      在以上两种方法的基础上，提出了转盘转速专家控制策略，通过转盘转速与当前地层类型相适应，以实现降低转盘的输出功率，控制策略。在转盘驱动系统设计方面，逐渐形成轴向柱塞马达驱动与电机驱动两种主流驱动方式，并逐步开始探索凸轮环液压马这驱动、液压缸驱动等新型驱动方式。其中，轴向柱塞马达驱动主要以两级排量液压马这驱动或定排量液压马达驱动为主。针对盾构机转盘电液驱动系统的节能研究，研究人员从驱动系统优化设计与掘进参数优化两个方面开展了相关研究工作。针对轴向柱塞马达驱动，研究人员通过采用变转速系控驱动、多栗组合驱动、变转速变排量复合驱动等新型驱动方式，来降低能量转换与传递过程的损失，实现系统节能。此外，研究人员还通过对转盘转速、推进速度等关键掘进参数的化化调节来降低完成前方单位距离隧道主体切削所需的转盘输出能量或者整机输出能量（转盘输出能量与推进输出能量之和）。

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      考虑到当前盾构机转盘电液驱动系统存在的效率低问题，转盘电液驱动系统的优化设．计与化化驱动研究仍是盾构掘进装备研究重点与难点。本文在深入分析工程应用转盘电液驱动系统方案、刀盈电液驱动系统设计类研究成果、转盘电液驱动系统参数优化类研究成果的基础上，开展了转盘电液驱动系统优化设计、’转盘电液驱动系统优化控制的研究。此外，还对转盘变转速变排量电液驱动系统的效率特性进行试验研究。具体研究内容如下：

    （１）转盘电液驱动系统优化设计研究。提出一种连续调速型转盘电液驱动系统及其转速分段补偿控制方法；采用数值计算分析方法对新型系统的额定工作域进行计算；采用损耗建模分析方法对新型系统的液压环节效率进行计算，分析其在全工作域内的效率分布情况，揭示不同管路模式对其效率的影响；采用ＡＭＥＳｉｍ软件，对不同管路模式及系统参数对转盘电液驱动系统速度特性的影响进行分析，并对设计系统在启停工况下的速度特性进行分析，最后对转盘电液驱动系统在模式切换过程中的速度变化特性进行分析。

   （２）转盘电液驱动系统优化决策方法研究。提出转盘载荷特征定义方法及其在线预测方法，采用盾构掘进机的现场施工数据对预测方法的预测精度进行数值分析，对转盘电液驱动系统在不同电机模式下的效率特性进行试验分析，基于刀盎载荷特征预测方法及转盘电液驱动系统效率特性，设计出转盘系统优化决策方法。

   （３）对转盘电液驱动系统优化决策方法的有效性进行分析。筛选某隧道中５个等间隔隧道段的掘进参数数据及掘适载荷数据，采用实验研究的方法，对设计转盘电液驱动系统优化决策方法的效率提升效果进行分析。并在模式优化失效的情况下（设定星形电机连接模式时，出现了大的转盘输出功率需求），对转盘电液驱动系统应急模式切换所产生的电气冲击进行试验分析，对模式切换产生的转盘速度冲击进行仿真分析。

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