一、液压推进扩管机结构改进的设计（论文文献综述）
王建文,肖长明[1]（2020）在《局部中频感应加热推制式热扩管常见问题探讨》文中进行了进一步梳理探讨推制式局部中频感应加热扩管工艺的常见问题,指出热扩管常见缺陷及其改善措施。分析认为:对于热扩母管,在钢的成分控制上要考虑热扩径后机械性能有所下降的因素,对影响钢强度的元素（如C、Mn等）尽可能往上限控制;热轧母管要进行在线常化或离线正火处理,以细化晶粒。建议重视母管内壁石墨润滑和扩管芯模准备工作,仔细检查母管质量,并进行探伤。
张垚[2]（2019）在《土压平衡盾构机掘进系统能耗优化控制》文中研究表明在城市中,人口的快速增多使交通变的拥堵,为了缓解此问题,地下空间开发和利用成为城市发展的主要趋势,地下的工程建设主要依赖于盾构技术。土压平衡盾构机以高效安全、扰动小、地质条件适应力强等优点着称。但是它的施工水平要求高并且投资成本很大,为了能够节约成本就必须降低能耗,提高施工效率,节省不必要能源的浪费。为了解决以上问题,本文对土压平衡盾构机掘进过程中的能耗进行了研究:（1）对影响盾构机推进系统的参数进行理论分析,依据土力学和流体力学理论对推进系统进行受力分析,通过做功的角度定义能量的消耗。求出盾构机的推力,并依据能量守恒原理,进一步求出推进系统做功的数学模型。基于盾构施工现场数据,得到盾构推进系统能耗数学模型。利用自适应粒子群算法（APSO）进行仿真实验,分析能耗变化和各个参数的灵敏度。（2）对盾构机刀盘系统进行分析,根据物理学理论对刀盘系统进行剖析,通过做功的角度定义能量的消耗。依据经验推导法和理论推导法求出刀盘扭矩,并比较两种方法的优劣。根据能量守恒原理,进一步求出刀盘系统做功的数学模型。基于盾构施工现场数据,得到盾构刀盘系统能耗数学模型。利用自适应遗传算法（AGA）进行仿真实验,分析实验结果。（3）通过对盾构机掘进系统的分析,得到推力与刀盘扭矩的改进公式,同时对盾构排渣系统进行分析,得到螺旋输送机扭矩的推导公式。基于对以上三个系统的分析,构建出盾构机掘进系统能耗数学模型。利用果蝇优化算法（FOA）,对多参数进行协同优化,获得推力、推进速度、刀盘转速、切削深度、埋深、螺旋输送机转速、螺旋输送机扭矩的最优值。同时对各参数的寻优轨迹进行研究,揭示了各参数对能耗的影响程度。对掘进系统多参数协同优化和推进系统、刀盘系统单个变量参数优化的控制效果进行对比。结果表明,FOA算法对掘进系统的协同控制效果要好于APSO算法和AGA算法对对推进系统和刀盘系统的单个变量控制的效果。
宁浩淞[3]（2018）在《双层壳盾构机设计》文中认为随着国内盾构机市场规模的不断扩大,国内盾构机制造商的技术不断成熟,设备性能的不断提升,国产盾构也逐渐走出国门,但由于其他地区的市场、施工环境及工法差异所致,为适应当地规则,需要在盾构机设计方面考虑更多因素。诸如众多国外地铁项目,以车站+区间的方式将一条地铁线划分为多段工程,将导致盾构机的始发车站和回收车站由不同承包商承揽,当盾构机完成掘进,需要在接收车站回收时,经常遇到另一承包商工作未完成,不具备接收条件,或责任划分不清的情况,影响施工计划。为避免此类情况出现,则形成了盾构机掘进完成后,在洞内解体,反方向运输,由始发井吊出的施工方案。该拆机方案违反了盾构机的正常运行模式,传统拆除方法均为破坏性拆除,一旦拆除,主机盾体部分将不可恢复,若需要重新使用则需要重新制作,在时间和资金上都造成了巨大浪费。本文设计的双层壳的盾构机,盾体分为两层:外层牺牲壳和内部的主结构。在盾构掘进完成后,可将外层牺牲壳留下,内部主机及盾体主结构可完好拆除以备二次利用。此方案牺牲壳仅为一层钢板,拆除后再次新作牺牲壳即可,节省大量时间和资金成本。为达到该目的,主要开展:（1）基于目标项目制定了盾构机的主要性能需求;（2）制定了关键系统的初步方案;（3）对相关系统进行设计计算;（4）针对盾构机盾体结构进行有限元分析,强度校核。
杨垒[4]（2017）在《开敞式TBM主梁有限元分析及撑靴结构的改进设计》文中认为全断面硬岩掘进机（简称TBM）是集机械、电气、液压、传感、信息处理等多种技术为一体的大型工厂机械化设备,其具有连续不间断地开挖隧道的功能。主梁是开敞式TBM掘进机的主要核心部件,它提供了刀盘、主机及后配套前进的反力,其结构形式直接影响了TBM掘进机的稳定性。撑靴是推进系统上关键件,在掘进时撑靴与洞壁紧密接触。从刀盘传递过来的推进反力和扭矩,通过主梁进行传递,最后作用在撑靴上。因此TBM的主梁和撑靴结构必须具备一定的强度和刚度要求,对其进行深入研究具有重要意义。本论文首先对TBM掘进机进行了简介。对开敞式TBM的工作原理和结构形式进行了详细的介绍,通过Solidworks软件分别对一对水平支撑式TBM和两对X形支撑式TBM的主梁进行三维建模,并利用ANSYS Workbench软件对其在各种工况下进行力学分析,找出其薄弱环节并提出改进方法,总结出了两种主梁形式的优缺点。其次,以某隧洞项目所设计的开敞式TBM掘进机的撑靴为研究对象,利用ANSYS Workbench软件对撑靴结构在两种极限工况下进行静应力分析,对比结果找出撑靴结构的薄弱部位。对撑靴结构进行稳态分析,得出撑靴在两种工况下的固有频率和振型,从而在设计上避免因为共振对其造成损害。最后,对撑靴结构进行优化设计。利用有限元软件的结构优化分析工具,在满足强度的前提下,以撑靴的质量为M最小为目标函数,增加凸台高度H和球头半径R,降低了撑靴的最大等效应力,消除了撑靴的薄弱环节。本论文的研究结果为我公司开发的新产品提供了理论支持和技术指导,并为设计人员设计TBM的主梁和撑靴提供了一定借鉴。
石威[5]（2016）在《盾构推进系统分区布局的动力传递特性及优化设计研究》文中研究指明盾构是现代化隧道工程施工的大型掘进装备,推进系统是盾构的关键组成部分,主要承担着整个盾构的顶进任务,实现盾构的曲线行进、姿态控制、纠偏以及同步运动。在掘进过程中,由于所处的地质条件是复杂多变的,盾构机刀盘前端受到的负载也随之不断变化,所以往往会引起盾构推进系统动力传递的复杂多变,这样不仅会使盾构掘进过程中顺应负载的能力下降,而且施工误差会增大,还会引起管片受力的负载不均衡,造成管片破损,开裂,崩塌等现象的发生,严重影响盾构掘进施工的效率和整个隧道工程的质量。本文以土压平衡盾构机为研究对象,基于盾构的动力传递特性分别对盾构推进系统四分区均匀和非均匀的布局设计机理展开深入研究:1.对盾构地层掘进过程中实现向前掘进和姿态调整情况下的受力状况进行了详细分析,并构建了盾构推进系统的力学模型。针对均匀地质和非均匀地质两种工况,分别计算水土压力和摩擦阻力载荷数值,并绘制出水土压力分布图,为后续推进系统的动力传递特性分析和布局优化提供了理论基础。2.通过对盾构推进系统的结构组成进行详细分析,得出超冗余推进系统的等效并联机构模型,并对其位置和速度进行分析,得出速度和力传递雅克比矩阵,在此基础上利用Solidworks和ADAMS对盾构掘进过程中存在的三种运动姿态分别进行运动学仿真分析,为后续的动力学分析奠定基础。3.依据盾构掘进时推进系统负载顺应性和顶推在管片上作用力均布性原则,建立推进系统动力传递性能评价指标,并结合盾构推进系统力学理论模型,分别对推进系统四分区均匀和非均匀系统空间力传递特性进行详细分析,并得出影响动力传递性能的主要敏感因素,以MATLAB为工具,基于并联机构力传递模型建立其理论分析模型,通过对不同地质载荷工况下不同敏感参数影响的动力传递性能分别进行详细的仿真对比分析。4.确立以推进系统液压缸推力的性能评价指标为目标函数,影响动力传递性能的敏感因素为设计变量,设置相关的约束函数,采用粒子群优化算法分别对推进系统四分区均匀布局和非均匀布局进行优化设计,将得到的优化后结果与原型号推进系统布局参数相比较,得出优化布局后推进系统的负载顺应性和均布性能更好,从而确定了优化后推进统布局设计的合理性。
石鑫[6]（2015）在《石油钻机桥式排管机的设计与研究》文中提出近年来,我国对石油机械主体产业的投入不断加大,与此同时,对石油钻机外围配套装备的重视程度却严重不足,投入偏少,导致钻杆自动化操作系统的研究水平与发达国家相比落后很多,总体上还处于起步阶段,但是市场需求又很旺盛。国外设计制造的钻杆操作系统技术成熟、可靠性也较高,在国际市场上容易被接受,在我国市场上处于垄断地位,因此有必要加快钻杆自动化操作系统的研究。本课题正是基于现状提出,设计一种海洋平台石油钻机桥式排管机,实现排放钻杆及接立根等操作的全自动化。本论文主要完成以下几方面的工作:首先介绍已投入使用的钻杆自动化操作系统,总结国外和国内钻杆自动化操作系统的发展现状,论述加大对此领域的技术支持和资金投入的紧迫性和必要性。其次,对钻杆自动化操作系统进行方案选型,介绍和比较立柱式、机械手式、桥式这三种排管机的优缺点,选择桥式排管机为研究设计对象,并确定桥式排管机的结构设计方案,借助软件Solidworks进行模型的创建。第三,对桥式排管机的大车主梁、大小车运行机构、回转机构、机械手等重要机构进行设计计算和强度分析。然后对桥式排管机的液压系统进行研究,绘制液压系统的工作原理图和动作流程图,并对主要液压元件进行计算和选择。最后,对桥式排管机系统进行运动学和动力学分析。
张海东[7]（2014）在《弯管机电气控制系统的研究与设计》文中提出本文所述弯管机是利用中频电源对大口径厚壁钢管进行加热并弯曲成一定弧度的弯管成型机械；产品广泛应用于石油石化、城市建设等领域；因此,设备性能的稳定性必须安全可靠；管件弯曲的精确性必须保证较高控制；系统工作的持续性必须稳定可行；管件生产的快速性必须保证质量优良；而弯管设备的安全可靠、运行精度和稳定性能的好坏直接影响弯管的效率和弯曲质量,这些取决于弯管设备本身的可靠性设计、精确性设计和控制系统的合理性设计。本文在充分分析和研究弯管机的弯管成型工艺及其特点、弯曲过程中的主要干扰因素的基础上,基于PLC和工业控制计算机,设计了一套弯管机电气控制系统。本文主要内容如下：分析弯管机系统组成及其工艺流程,提出了弯管机电气电气控制方案。设计了基于PLC的硬件系统和基于西门子STEP7软件编写的下位机程序；包括加热温度系统、液压控制系统及推管系统的速度控制的设计方案。对弯管机的温度和速度控制系统进行原理分析、数学建模和仿真分析。对推管速度引入变速积分PID算法,该算法可根据加热温度的变化而及时响应,使推管速度能及时跟随温度的变化。利用组态软件WINCC编制上位机程序,对生产过程中的加热温度、推管速度、中频电流、中频电压和中频功率等实时监控,使PLC与工控机实现通讯,方便上位机显示、设置和保存各参数。在实际生产过程中,设计的弯管机电气控制系统运行可靠,具有良好的控制性能,满足生产工艺要求,提高了生产效率。该系统充分利用PLC可靠性高和功能强大等优点和合理的控制算法,设计的弯管机电气控制系统具有一定的工程应用价值,利用现有资源和现有的理论知识相结合,设计的结果符合工程需求,能够满足市场对产品的要求。
薛峰[8]（2010）在《基于三菱FX2N的自动弯管机控制系统的设计与实现》文中指出弯管机是工业生产的重要设备,在现代工业建设中承担着重要作用。随着现代化建设的不断推进,各类工程建设对弯管机械的自动化程度、加工速度和加工精度都提出了更高的要求。企业需要新一代弯管机能实现自动化控制、操作过程的实时监控管理和友好的人机界面,能很方便的设置工艺参数、下达工艺命令,从而对生产中的送料精度、转角角度、自动换模等动作实现快速、精确控制,以提高弯管机的工作效率和加工精度。针对企业的实际需求,本文通过弯管机原理的分析,明确了企业原有SB38-NC型普通弯管机产品自动化程度不高、加工速度和精度不能满足客户需要的原因,进而提出了基于三菱PLC的全新液压系统自动控制方案。并根据方案设计了新型控制系统的构架,编写与调试了系统软件,最终实现了系统的升级改造,开发出新型自动弯管机。实际测试结果表明:采用新型系统后,送料精度从原先的±0. 5mm提高到±0.15mm ,送料速度达到200--1200 mm/S;转角速度从原先的56 o/s提高到270 o/s,转角精度从原先的±0.5 o提高到±0.15 o ,整体弯管速度最高达到先前的3倍。此外,直观的人机界面也给系统维护和调试人员带来了很大的方便。
张杰[9]（2009）在《EPB盾构刀盘力学分析与优化》文中研究表明随着我国城市基础设施建设的迅速发展,盾构施工法作为一种安全高效的隧道施工法在城市地下铁道、地下管线等隧道工程中得到了极为广泛的应用。而其中土压平衡式盾构机（EPB）又以其技术及经济上的优越性,在盾构施工法中占有绝对的优势地位,成为城市地下工程施工技术的主流。盾构掘进机是一种隧道掘进的专用工程机械,刀盘是盾构机的关键部件之一,也是盾构主要工作部件,具有开挖底层、稳定开挖面、搅拌渣土等功能。盾构的刀盘结构形式与工程地质情况有着密切的关系,不同的岩层采用不同的刀盘结构,是盾构顺利施工的关键因素。论文主要研究内容包括以下几方面:1.综述了国内外盾构掘进机的发展历程及研究现状,阐述了本论文课题的来源和意义。最后提出了本课题的研究方法以及论文的研究内容。2.计算了几种关键工况下掘进机总推力和刀盘驱动力矩,为机头刀盘的有限元分析提供了载荷信息。3.建立了土压式盾构刀盘的三维几何模型和有限元分析模型,分析了几种掘进过程中刀盘的应力、应变情况。4.基于有限元分析结果,采用强度理论计算了刀盘的强度安全系数和变形,结果表明该关键部件具有较高的安全性和可靠性。5.进一步对关键部件——盾构刀盘进行了结构参数优化并得到了令人满意的结果。本论文的研究结果为土压式盾构掘进机的主机设计提供了系统支撑,并为关键零部件的设计提供了计算依据,可以进一步加快国产掘进机的研究和开发进程。
张俊杰[10]（2008）在《大口径中频加热弯管机组数字控制系统研究与开发》文中研究说明加热弯管机组通过对钢管依次局部加热和施加扭矩来生产油气运输管道所需的弯头产品,是管道建设所需的关键制造装备。国民经济发展对能源的需求日益上升,油气管道特别是国家级重点管线工程急需高运能管件。高运能管件口径大,耐压高,使得弯管机组负载大,工艺要求高,要加工这样的管件中的弯头产品,需要对加工速度、温度、角度、管件预变形量等参数精确控制。本文针对这些要求研究与开发了一套大口径中频加热弯管机组数字控制系统。该控制系统对加工参数实时采集、控制、记录,具有很高的自动化、信息化水平。文中介绍了中频加热弯管机组控制系统的发展、现状,研究了当前中频加热弯管机组控制系统存在的主要问题,分析了大口径中频加热弯管机组工作过程和控制系统的功能,采用现场总线技术组成数字控制系统,解决了尾座速度控制、加热功率控制、加热温度分布控制、弯制角度控制、管件预变形控制等几个难点问题。系统投入实际生产后,运行状况良好,各项性能和工艺参数符合设计要求。已用于川气东送等国家重点工程项目,同时为西气东输二线、中俄、中亚等大型管线建设提供了技术保障,成为我国大型能源输送管线建设中不可或缺的配套装备,取得了良好的社会效益。
二、液压推进扩管机结构改进的设计（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、液压推进扩管机结构改进的设计（论文提纲范文）
（1）局部中频感应加热推制式热扩管常见问题探讨（论文提纲范文）
| 1 热扩管机械性能探讨 |
| 2 热扩管常见缺陷及改善措施 |
| 3 结论 |
（2）土压平衡盾构机掘进系统能耗优化控制（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 盾构技术的起源与发展 |
| 1.2.1 国外盾构技术的发展历程 |
| 1.2.2 国内盾构技术的发展历程 |
| 1.3 土压平衡盾构机能耗研究现状 |
| 1.4 课题研究意义和主要研究内容 |
| 1.5 论文组织结构 |
| 2 土压平衡盾构机的构造及其工作原理 |
| 2.1 土压平衡盾构机的主要构成 |
| 2.2 土压平衡盾构机的工作原理 |
| 2.3 本章小结 |
| 3 推进系统能耗优化控制 |
| 3.1 推进系统参数分析 |
| 3.2 推进系统能耗模型的建立 |
| 3.3 盾构机推力的计算 |
| 3.3.1 盾构机和周遭土体产生的的摩擦阻力 |
| 3.3.2 盾构机正面切削所需的掘进阻力 |
| 3.4 仿真算法与实验 |
| 3.4.1 自适应粒子群算法基本原理 |
| 3.4.2 仿真实验 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 刀盘系统能耗优化控制 |
| 4.1 刀盘系统参数分析 |
| 4.2 刀盘系统能耗模型的建立 |
| 4.3 盾构机刀盘扭矩的计算 |
| 4.3.1 刀盘扭矩经验计算法 |
| 4.3.2 刀盘扭矩理论计算法 |
| 4.4 仿真算法与实验 |
| 4.4.1 自适应遗传算法基本原理 |
| 4.4.2 仿真实验 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 土压平衡盾构机掘进系统能耗优化控制 |
| 5.1 掘进系统能耗模型的建立 |
| 5.2 盾构机推进系统模型的改进 |
| 5.2.1 盾构机掘进时自身与周围产生的阻力 |
| 5.2.2 盾构机正面切削所需的掘进阻力 |
| 5.3 盾构机刀盘系统模型的改进 |
| 5.4 盾构机排渣系统模型的建立 |
| 5.5 仿真算法与实验 |
| 5.5.1 果蝇算法基本原理 |
| 5.5.2 仿真实验 |
| 5.6 本章小结 |
| 6 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读硕士学位期间发表的学术论文目录 |
| 攻读硕士学位期间参与的科研项目情况 |
（3）双层壳盾构机设计（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 选题背景 |
| 1.2 盾构机发展的国内外现状 |
| 1.3 本文的研究目的和内容析 |
| 1.3.1 研究目的 |
| 1.3.2 研究内容 |
| 1.4 本章小结 |
| 第二章 双层壳盾构机总体方案设计 |
| 2.1 洞内解体拆机 |
| 2.2 场地及线路曲线的应用 |
| 2.3 地层流木的调节 |
| 2.4 设备技术性能参数 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 双层壳盾构机零部件的结构设计与选型 |
| 3.1 刀盘的功能和结构 |
| 3.1.1 刀盘功能 |
| 3.1.2 刀盘结构 |
| 3.1.3 刀具布置 |
| 3.1.4 保养/控制 |
| 3.2 主驱动 |
| 3.2.1 驱动组成 |
| 3.2.2 密封系统 |
| 3.2.3 齿轮润滑和主轴承 |
| 3.3 回转接头 |
| 3.4 盾体系统 |
| 3.4.1 前盾 |
| 3.4.2 中盾及球形中折前盾 |
| 3.4.3 尾盾 |
| 3.5 推进及中折机构 |
| 3.6 螺旋输送机 |
| 3.7 环片拼装机 |
| 3.8 设备桥 |
| 3.9 环片输送系统 |
| 3.9.1 环片吊机 |
| 3.9.2 环片运输小车 |
| 3.10 液压系统 |
| 3.11 本章小结 |
| 第四章 双层壳盾构机设计计算 |
| 4.1 主驱动扭矩计算 |
| 4.2 系统推力计算 |
| 4.3 中折铰接油缸推力计算 |
| 4.4 螺旋输送机输送能力计算 |
| 4.5 刀盘有限元分析 |
| 4.6 搅拌棒受力分析计算 |
| 4.6.1 结构主要参数 |
| 4.6.2 计算结构及强度评价 |
| 4.7 盾体结构受力分析 |
| 4.8 刀具消耗计算 |
| 4.9 本章小结 |
| 第五章 结论与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 个人简历、在学期间的研究成果及发表的学术论文 |
（4）开敞式TBM主梁有限元分析及撑靴结构的改进设计（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题背景、来源与研究的意义 |
| 1.2 隧道掘进机简介 |
| 1.2.1 隧道掘进方法的发展 |
| 1.2.2 隧道掘进机的主要类型 |
| 1.2.3 TBM及其撑靴系统的简介 |
| 1.2.4 开敞式TBM的工作流程 |
| 1.3 国内外研究的现状 |
| 1.3.1 TBM推进系统国内研究现状 |
| 1.3.2 TBM推进系统国外研究现状 |
| 1.3.3 TBM主梁和撑靴结构存在的问题 |
| 1.4 论文研究的内容与预期目标 |
| 1.5 本章小结 |
| 2 开敞式TBM主梁分析 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 一对水平支撑式TBM的主梁力学分析 |
| 2.2.1 工况分析 |
| 2.2.2 主梁受力分析 |
| 2.2.3 一对水平支撑式TBM主梁的局部分析 |
| 2.3 两对X形支撑式TBM的主梁力学分析 |
| 2.3.1 工况分析 |
| 2.3.2 主梁受力分析 |
| 2.3.3 两对X形支撑式TBM主梁的局部分析 |
| 2.4 两种主梁结构形式的对比 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 一对水平支撑式TBM撑靴力学分析 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 撑靴所受支撑力分析 |
| 3.3 撑靴所受推进力分析 |
| 3.4 撑靴所受力的计算 |
| 3.4.1 总推进力的计算 |
| 3.4.2 撑靴所受扭矩的计算 |
| 3.4.3 撑紧力的计算 |
| 3.4.4 推进反力验证 |
| 3.5 撑靴的静应力分析 |
| 3.5.1 定义材料 |
| 3.5.2 网格划分 |
| 3.5.3 边界条件的确定及结果分析 |
| 3.6 极限工况下撑靴的薄弱环节 |
| 3.7 本章小结 |
| 4 撑靴结构的模态分析 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 模态分析概述 |
| 4.3 撑靴结构的模态分析 |
| 4.3.1 工况 1（直行工况）模态分析结果 |
| 4.3.2 工况 2（换向工况）模态分析结果 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 撑靴结构件的改进设计 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 球铰材料的选型 |
| 5.3 球铰的改进设计 |
| 5.3.1 优化设计概述 |
| 5.3.2 撑靴球铰的改进设计 |
| 5.4 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
（5）盾构推进系统分区布局的动力传递特性及优化设计研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究的背景与意义 |
| 1.2 盾构机的发展历史及研究现状 |
| 1.2.1 国外盾构机的发展历史及研究现状 |
| 1.2.2 国内盾构机的发展历史及研究现状 |
| 1.3 推进系统的研究现状 |
| 1.3.1 受力计算模型研究现状 |
| 1.3.2 推进系统电液控制研究现状 |
| 1.3.3 推进系统顺应性研究现状 |
| 1.3.4 推进系统分区布局研究现状 |
| 1.4 本文研究的主要内容 |
| 第2章 盾构推进系统受力分析与计算 |
| 2.1 推进系统受力分析 |
| 2.1.1 盾构推进系统掘进阻力分析 |
| 2.1.2 盾构推进系统阻扭矩分析 |
| 2.2 推进系统力学模型构建 |
| 2.3 盾构推进系统外载荷的计算 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 盾构推进系统的运动学分析 |
| 3.1 盾构推进系统的等效机构模型建立 |
| 3.1.1 盾构推进系统的组成分析 |
| 3.1.2 盾构推进系统等效机构模型的建立 |
| 3.1.3 空间坐标之间的位姿转换关系 |
| 3.1.4 盾构推进机构的位置分析 |
| 3.1.5 盾构推进机构的速度分析 |
| 3.2 盾构推进系统的运动仿真分析 |
| 3.2.1 推进机构轴向运动仿真分析 |
| 3.2.2 推进机构径向运动仿真分析 |
| 3.2.3 推进机构动平台翻转运动仿真分析 |
| 3.3 本章小结 |
| 第4章推进系统的动力传递特性分析 |
| 4.1 盾构推进机构的动力传递特性研究 |
| 4.1.1 推进机构动力传递性能评价指标建立 |
| 4.1.2 推进机构四分区均匀空间力学模型建立及特性分析 |
| 4.1.3 推进机构四分区非均匀空间力模型构建及特性分析 |
| 4.2 均匀分布地层下推进系统的动力传递仿真分析 |
| 4.2.1 推进机构不同间隔角的动力传递性能及分析比较 |
| 4.2.2 推进机构不同分区形式的动力传递性能及分析比较 |
| 4.2.3 推进机构不同运动姿态的动力传递性能及分析比较 |
| 4.3 非均匀分布地层下推进系统的动力传递仿真分析 |
| 4.3.1 推进机构不同间隔角的动力传递性能及分析比较 |
| 4.3.2 推进机构不同分区形式的动力传递性能及分析比较 |
| 4.3.3 推进机构不同运动姿态的动力传递性能及分析比较 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 推进系统液压缸布局优化设计 |
| 5.1 推进系统液压缸布局优化设计 |
| 5.2 推进系统液压缸优化布局的数学模型建立 |
| 5.2.1 目标函数 |
| 5.2.2 约束条件 |
| 5.2.3 设计变量选择 |
| 5.3 粒子群优化算法简介 |
| 5.3.1 粒子群优化算法数学模型及流程 |
| 5.4 推进系统优化后的布局结果 |
| 5.5 盾构机优化后结果的动力传递性能分析 |
| 5.5.1 推进机构非均匀分布的优化结果对比分析 |
| 5.5.2 推进机构均匀分布的优化结果对比分析 |
| 5.6 本章小结 |
| 第6章 结论与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读硕士学位期间所发表的学术论文与参与科研项目 |
（6）石油钻机桥式排管机的设计与研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题的研究背景与研究意义 |
| 1.1.1 课题的研究背景 |
| 1.1.2 课题的研究意义 |
| 1.2 国内外研究与应用现状 |
| 1.2.1 国外研究与应用现状 |
| 1.2.2 国内研究与应用现状 |
| 1.3 课题的研究内容、研究方法与可行性分析 |
| 1.3.1 研究内容 |
| 1.3.2 研究方法 |
| 1.3.3 可行性分析 |
| 1.4 本章小结 |
| 第二章 石油钻机排管机方案选型 |
| 2.1 立柱式排管机 |
| 2.2 机械手式排管机 |
| 2.3 桥式排管机 |
| 2.4 方案选型 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 桥式排管机机械结构设计 |
| 3.1 桥式排管机大车机构 |
| 3.1.1 大车主体结构 |
| 3.1.2 大车限位稳定装置 |
| 3.1.3 大车运行机构 |
| 3.2 桥式排管机小车机构 |
| 3.3 桥式排管机回转机构 |
| 3.4 桥式排管机机械手起升机构 |
| 3.5 桥式排管机机械手末端夹持器机构 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 桥式排管机重要结构分析与计算 |
| 4.1 桥式排管机大车主梁设计计算与校核 |
| 4.1.1 大车主梁、端梁的基本数据 |
| 4.1.2 大车主梁稳定性计算 |
| 4.1.3 大车主梁载荷计算 |
| 4.1.4 大车主梁载荷计算 |
| 4.2 桥式排管机大车运行机构设计计算 |
| 4.2.1 桥式排管机大车驱动力计算 |
| 4.2.2 桥式排管机大车运行机构齿轮齿条设计计算 |
| 4.3 桥式排管机小车运行机构设计计算 |
| 4.3.1 桥式排管机小车驱动力计算 |
| 4.3.2 桥式排管机大车、小车运动合成 |
| 4.3.3 桥式排管机小车运行机构蜗轮蜗杆设计计算 |
| 4.3.4 桥式排管机小车运行车轮验算 |
| 4.4 桥式排管机机械手升降机构设计计算 |
| 4.5 桥式排管机回转机构设计计算 |
| 4.5.1 桥式排管机操作部分的模型简化 |
| 4.5.2 桥式排管机回转机构的设计计算 |
| 4.6 桥式排管机机械手末端夹持器的设计计算 |
| 4.7 本章小结 |
| 第五章 桥式排管机液压系统设计 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 桥式排管机液压系统设计 |
| 5.2.1 桥式排管机液压系统设计要求及工作压力选择 |
| 5.2.2 桥式排管机液压系统方案设计 |
| 5.2.3 桥式排管机液压系统工作原理图 |
| 5.3 液压元件设计计算 |
| 5.3.1 机械手液压缸设计 |
| 5.3.2 液压马达的选择 |
| 5.3.3 液压泵的选择 |
| 5.3.4 驱动电机的选择 |
| 5.3.5 油管的设计 |
| 5.3.6 油箱的设计 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 桥式排管机的运动学与动力学分析 |
| 6.1 桥式排管机运动学分析 |
| 6.1.1 D-H参数法 |
| 6.1.2 桥式排管机运动学方程的建立 |
| 6.1.3 桥式排管机逆运动学 |
| 6.2 桥式排管机动力学分析 |
| 6.2.1 分析方法的确定 |
| 6.2.2 拉格朗日动力学方法简介 |
| 6.2.3 拉格朗日方程的分析 |
| 6.2.4 桥式排管机动力学模型的建立 |
| 6.2.5 桥式排管机动力学分析 |
| 6.3 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间取得的学术成果 |
| 致谢 |
（7）弯管机电气控制系统的研究与设计（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 弯管机发展概况 |
| 1.2 本课题来源、目的及意义 |
| 1.2.1 课题来源 |
| 1.2.2 课题目的及意义 |
| 1.3 本论文主要内容安排 |
| 2 弯管机电气控制系统原理的分析与设计 |
| 2.1 弯管机设备组成 |
| 2.2 弯管机工艺流程 |
| 2.3 中频电源装置 |
| 2.4 液压系统 |
| 2.4.1 弯管机液压系统组成 |
| 2.4.2 电磁阀概述 |
| 2.4.3 液压泵 |
| 2.4.4 液压马达 |
| 2.4.5 电磁阀选型 |
| 2.4.6 液压系统工作原理 |
| 2.5 弯管机电气控制系统的要求 |
| 2.6 弯管机电气控制系统任务分析 |
| 2.7 弯管机闭环控制系统设计 |
| 2.8 本章小节 |
| 3 弯管机电气控制系统硬件设计与实现 |
| 3.1 电气控制系统原理 |
| 3.2 电气控制系统硬件组成 |
| 3.2.1 可编程控制器 |
| 3.2.2 PLC及扩展模块选型分析 |
| 3.2.3 西门子S7-200PLC的特点 |
| 3.3 PLC及扩展模块的接线图 |
| 3.4 控制系统的通讯 |
| 3.4.1 西门子S7-200与变频器的通讯设计 |
| 3.4.2 西门子S7-200与上位机的通讯设计 |
| 3.5 主要元器件选型及分析 |
| 3.5.1 编码器 |
| 3.5.2 温度传感器 |
| 3.5.3 电流变送器 |
| 3.5.4 电压变送器 |
| 3.6 电气控制柜与操作台 |
| 3.7 本章小节 |
| 4 弯管机电气控制系统各环节原理及数学建模 |
| 4.1 温度控制系统原理及数学建模 |
| 4.2 速度控制系统的传递函数及变速积分PID控制 |
| 4.2.1 传递函数 |
| 4.2.2 变速积分PID控制 |
| 4.2.3 测量结果与分析 |
| 4.3 本章小节 |
| 5 弯管机电气控制系统软件设计与实现 |
| 5.1 PLC控制软件设计与实现 |
| 5.1.1 STEP7编程软件简述 |
| 5.1.2 PLC编程语言选择 |
| 5.1.3 弯管机控制系统PLC程序设计 |
| 5.1.4 抗干扰措施 |
| 5.2 上位机界面设计与实现 |
| 5.2.1 组态软件特点及功能 |
| 5.2.2 监控界面设计与实现 |
| 5.3 本章小节 |
| 6 安装与调试 |
| 6.1 实验室调试 |
| 6.2 现场安装与调试 |
| 6.3 本章小节 |
| 7 结论 |
| 7.1 主要结论 |
| 7.2 后续展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文 |
| 致谢 |
（8）基于三菱FX2N的自动弯管机控制系统的设计与实现（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 弯管机简介 |
| 1.2 弯管机的国内外发展及研究方向 |
| 1.3 本课题研究的主要内容和目标 |
| 第二章 弯管机结构原理和系统功能设计 |
| 2.1 弯管机结构 |
| 2.2 弯管机原理 |
| 2.3 弯管机工艺流程 |
| 2.4 系统功能设计概述 |
| 2.5 系统各主要功能单元介绍 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 弯管机控制系统的硬件设计 |
| 3.1 系统控制面板和触摸屏设计 |
| 3.2 液压系统设计 |
| 3.2.1 液压伺服控制系统 |
| 3.2.2 电液伺服控制系统 |
| 3.3 弯管机控制系统的确定 |
| 3.3.1 伺服控制系统组成 |
| 3.3.2 采用三菱FX2N 型可编程控制器实现自动控制 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 弯管机控制系统的软件设计 |
| 4.1 FX 系列可编程控制器概述 |
| 4.2 FX 系列可编程控制器的基本组成 |
| 4.2.1 硬件 |
| 4.2.2 软件 |
| 4.3 FX 系列PLC 的一般技术指标 |
| 4.4 三菱FX 系列PLC 的特点 |
| 4.5 三菱FX2N 系列PLC |
| 4.6 系统PLC 的I/O 地址分配 |
| 4.7 系统PLC 控制梯形图 |
| 4.8 本章小结 |
| 第五章 系统人机界面的实现 |
| 5.1 人机界面的概念、组成和主要技术 |
| 5.1.1 人机界面的概念 |
| 5.1.2 人机界面的组成和主要技术 |
| 5.1.3 系统触摸屏的硬件选择 |
| 5.2 人机界面的整体设计 |
| 5.3 主要界面设计 |
| 5.3.1 启动画面 |
| 5.3.2 手动工作画面 |
| 5.3.3 自动工作画面 |
| 5.3.4 参数设定画面 |
| 5.3.5 角度设定画面 |
| 5.3.6 完善的报警系统 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 工作总结与展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间公开发表的论文 |
| 致谢 |
| 附录 |
（9）EPB盾构刀盘力学分析与优化（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 引言 |
| 1 绪论 |
| 1.1 选题工程背景 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 国外研究历史沿革 |
| 1.2.2 国内研究历史沿革 |
| 1.3 课题的研究目的和意义 |
| 1.4 课题来源及主要研究内容 |
| 1.5 本章小结 |
| 2 盾构刀盘结构和工况受力分析 |
| 2.1 刀盘结构 |
| 2.2 基本参数确定 |
| 2.2.1 刀盘开口率的确定 |
| 2.2.2 刀盘扭矩计算 |
| 2.2.3 盾构推进力计算 |
| 2.3 刀盘工况受力分析 |
| 2.3.1 受重力 |
| 2.3.2 缺口处三分之一半径堵转 |
| 2.3.3 3000吨推挤 |
| 2.3.4 软土刀架1米处堵转 |
| 2.3.5 静启动脱困 |
| 2.3.6 软土加固土层堵转 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 相关理论和模型验证 |
| 3.1 有限元法 |
| 3.2 有限元法的分析步骤 |
| 3.2.1 划分网格 |
| 3.2.2 单元分析 |
| 3.2.3 整体分析 |
| 3.3 薄板弯曲基本理论 |
| 3.3.1 弹性薄板概念及其基本假定 |
| 3.3.2 弹性薄板基本理论 |
| 3.4 有限元模型验证 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 盾构刀盘有限元分析 |
| 4.1 建立刀盘有限元模型 |
| 4.1.1 建立并简化处理模型 |
| 4.1.2 定义模型材料 |
| 4.1.3 划分网格 |
| 4.2 刀盘工况有限元分析 |
| 4.2.1 缺口处三分之一半径堵转 |
| 4.2.2 3000吨推挤 |
| 4.2.3 软土加固土层堵转 |
| 4.2.4 静启动脱困 |
| 4.2.5 软土刀架1米处堵转 |
| 4.2.6 结果分析 |
| 4.3 本章小结 |
| 5 刀盘的结构优化初步 |
| 5.1 理论基础 |
| 5.1.1 优化设计理论介绍 |
| 5.1.2 优化方法简介 |
| 5.2 问题的提出 |
| 5.3 优化模型 |
| 5.3.1 设计变量的确定 |
| 5.3.2 约束条件的确定 |
| 5.3.3 目标函数的确定 |
| 5.4 结果分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表学术论文情况 |
| 致谢 |
（10）大口径中频加热弯管机组数字控制系统研究与开发（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 目录 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 弯管工艺和加热弯管的发展及现状 |
| 1.2.1 弯管工艺 |
| 1.2.2 加热弯管简介 |
| 1.2.3 加热弯管工艺的发展 |
| 1.2.4 国内中频加热弯管机组的现状 |
| 1.2.5 中频加热弯管机组控制系统发展 |
| 1.2.6 当前加热弯管存在的主要问题 |
| 1.3 本课题的来源、研究的目的和意义 |
| 1.3.1 本课题来源 |
| 1.3.2 本课题研究的目的和意义 |
| 1.4 论文内容 |
| 1.4.1 论文所要达到的主要技术指标 |
| 1.4.2 论文的研究内容及成果 |
| 1.4.3 关键技术 |
| 1.4.4 创新点 |
| 1.5 本章小结 |
| 第二章 控制系统功能分析、关键参数控制方法 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 弯管机工作过程分析 |
| 2.3 控制系统功能分析 |
| 2.3.1 加工过程实时监控功能 |
| 2.3.2 以人机界面和按钮为基础的人机对话功能 |
| 2.3.3 工艺过程优化控制功能 |
| 2.3.4 信息管理功能 |
| 2.4 控制系统基本结构 |
| 2.4.1 上位机系统功能 |
| 2.4.2 可编程控制器(PLC+人机界面)功能 |
| 2.5 关键参数控制方法 |
| 2.5.1 尾座速度控制 |
| 2.5.2 加热功率控制 |
| 2.5.3 加热温度分布控制 |
| 2.5.4 弯制角度控制 |
| 2.5.5 管件预变形控制 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 控制系统软硬件组成 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 控制系统硬件组成 |
| 3.3 控制系统软件组成 |
| 3.4 控制系统电气控制原理和系统配置接线 |
| 第四章 弯管机尾座推进系统建模和控制算法研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 弯管机尾座推进系统建模 |
| 4.2.1 变频器原理及模型 |
| 4.2.2 三相异步电动机模型 |
| 4.2.3 减速机模型 |
| 4.2.4 减速机转速到尾座运行速度的转换 |
| 4.3 弯管机尾座推进系统 PID控制研究 |
| 4.3.1 PID控制原理 |
| 4.3.2 PID控制模型的建立 |
| 4.4 弯管机尾座推进系统 PID控制数学仿真 |
| 4.5 小结 |
| 第五章 系统调试和运行 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 系统调试 |
| 5.3 系统试运行 |
| 5.4 小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文 |
四、液压推进扩管机结构改进的设计（论文参考文献）
- [1]局部中频感应加热推制式热扩管常见问题探讨[J]. 王建文,肖长明. 钢管, 2020(04)
- [2]土压平衡盾构机掘进系统能耗优化控制[D]. 张垚. 辽宁石油化工大学, 2019(01)
- [3]双层壳盾构机设计[D]. 宁浩淞. 石家庄铁道大学, 2018(03)
- [4]开敞式TBM主梁有限元分析及撑靴结构的改进设计[D]. 杨垒. 大连理工大学, 2017(11)
- [5]盾构推进系统分区布局的动力传递特性及优化设计研究[D]. 石威. 湘潭大学, 2016(03)
- [6]石油钻机桥式排管机的设计与研究[D]. 石鑫. 中国石油大学(华东), 2015(07)
- [7]弯管机电气控制系统的研究与设计[D]. 张海东. 西安工业大学, 2014(10)
- [8]基于三菱FX2N的自动弯管机控制系统的设计与实现[D]. 薛峰. 苏州大学, 2010(06)
- [9]EPB盾构刀盘力学分析与优化[D]. 张杰. 大连理工大学, 2009(05)
- [10]大口径中频加热弯管机组数字控制系统研究与开发[D]. 张俊杰. 机械科学研究总院, 2008(04)