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徐光亿、肖威、赵飞、齐志冲、吕旦、赵子辉
(中铁工程装备集团有限公司,河南 郑州,450016)
Structural Design and Research on a Kind of Caisson Submerged Shaft Boring Machine
XU
Guangyi, XIAO Wei, ZHAO Fei, QI Zhichong, LYU Dan, ZHAO Zihui
(China Railway Engineering Equipment Group Co., Ltd., Zhengzhou 450016, Henan, China)
摘要: 为解决传统竖井施工中机械化程度低、人力消耗大,安全风险高等问题,研发了一种沉井潜入式竖井掘进机。该掘进机可以实现打井不下井,开挖、出渣、支护同步作业,自动、高效施工。本文针对沉井潜入式竖井掘进机的相关结构进行了如下研究:首先,系统阐述了沉井潜入式竖井掘进机的结构组成和工作原理。然后,基于受力特性和运动特性,分别对其工作装置进行力学特性分析、运动学特性分析,构建其运动学分析简易模型。其次,采用有限元法对关键部件进行静强度分析,得到其对应的应力云图和变形量云图,验证关键部件在强度和刚度方面符合设计要求。最后,基于虚拟样机技术对其关键部件以及关键位置处进行运动学研究和动力学研究,得到其位移和受力曲线图。结果表明:该竖井掘进机结构设计、力学特性分析以及运动学分析合理,有限元法和虚拟样机技术运用可行。研究结果为后续竖井掘进机的优化设计奠定了一定的理论基础。研制出沉井潜入式竖井掘进机样机,进行了厂内工业试验,为工程应用打下基础。