硬岩掘进机推进液压缸结构参数优化

摘要

针对硬岩掘进机(Tunnel boring machine,TBM)破岩掘进过程中强振动对推进液压缸动态特性的影响,建立了推进液压缸轴向基础振动下的动态响应数学模型,并试验验证了模型的正确性。仿真研究了不同基础振动参数下液压缸失效区域,液压缸无杆腔压力波动幅值与轴向基础振动幅值成线性正相关,且在固有频率处最大,超过固有频率继续增大至90 Hz时压力波动幅值可视为定值。应用响应曲面法对液压缸结构参数进行了优化,优化后的液压缸正常工作能承受的基础振动幅值-频率范围较优化前拓宽了45%。利用响应曲面法对液压缸进行结构参数优化可为TBM推进液压缸设计和选型提供理论依据。