中期報告-泥漿式地下管廊盾構(gòu)機管片拼裝機設(shè)計

中期報告題目：泥漿式地下管廊盾構(gòu)機管片拼裝機設(shè)計學(xué)院：專業(yè)：學(xué)號：姓名：手機：指導(dǎo)教師：教師職稱：題目名稱泥漿式地下管廊盾構(gòu)機管片拼裝機設(shè)計題目來源生產(chǎn)實際√教師自擬學(xué)生自擬其他題目類型√工程設(shè)計應(yīng)用研究理論研究技術(shù)開發(fā)社會實踐其他一、設(shè)計概述隨著國內(nèi)城市現(xiàn)代化的發(fā)展和人民生活水平的提高，對于城市基礎(chǔ)設(shè)施的需求也不斷增大。地下管網(wǎng)系統(tǒng)是城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)中的重要組成部分，是城市水、電、信息網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)闹匾A(chǔ)，是城市不可缺少的生命線。目前，城市地下管網(wǎng)的發(fā)展規(guī)模、管線鋪設(shè)，維修和更換過程對城市交通、環(huán)境的影響及對人們生活、工作的影響已成為衡量一個城市基礎(chǔ)設(shè)施完善程度的重要標(biāo)志。由于傳統(tǒng)的開槽明挖鋪管方法會對城市交通、人們的生活帶來極大不便，尤其是在穿越房屋密集、文物建筑等區(qū)域?qū)е碌拇罅坎疬w和繞道，不僅大大增加了施工成本，也對施工造成困難。為了滿足地下施工的同時，又不干擾地上的正常生活活動，于是盾構(gòu)施工是當(dāng)前急需重點突破的重大技術(shù)設(shè)備。在我國《國務(wù)院關(guān)于加快振興裝備制造業(yè)的若干意見》中被列為16大專項之一“10.滿足鐵路、水利工程、城市軌道交通等建設(shè)項目的需求，加快大斷面掘進機等大型施工機械的研制，盡快掌握關(guān)鍵設(shè)備制造技術(shù)”。它的技術(shù)研究與開發(fā)，能夠為國家節(jié)省建設(shè)成本，發(fā)展自主技術(shù)，帶動就業(yè)，有利于保守國家地質(zhì)資料等機密和保障安全。管片拼裝機是盾構(gòu)掘進機的核心部件之一，在盾構(gòu)向前掘進一環(huán)后，將混凝土管片按預(yù)定要求拼裝成壞，形成襯砌，以此來支護剛開挖的隧道表面。美國、日本、德國、法國等國家，先后研發(fā)出安全性高、自動化程度高、定位精確的拼裝機產(chǎn)品。國內(nèi)的盾構(gòu)機生產(chǎn)研制企業(yè)與高校也在管片拼裝機研究方面積極跟進，并取得了相當(dāng)顯著的成果。但與國外相比，國內(nèi)管片拼裝機的研制在關(guān)鍵件的可靠性和壽命、自動化控制和監(jiān)控技術(shù)方面存在不足。開發(fā)符合人性化操作方式，增加拼裝機的動作自由度，提高控制的準(zhǔn)確性是管片拼裝機的發(fā)展潮流和特點。本畢業(yè)設(shè)計在研究總結(jié)前人設(shè)計的基礎(chǔ)上，對泥漿式地下管廊盾構(gòu)機管片拼裝機進行整體設(shè)計，具體內(nèi)容如下：（1）對課題的項目背景與意義進行理解，了解盾構(gòu)施工法以及管片拼裝機，并對國內(nèi)外的管片拼裝機現(xiàn)狀進行分析；（2）分析管片拼裝機各個部分與機構(gòu)的運動以及整體的工作原理與工作過程；（3）根據(jù)實際情況，在微型盾構(gòu)機中，拼裝機傳統(tǒng)的H梁結(jié)構(gòu)不節(jié)省空間，因此將其拋棄，而采用托輪的支撐結(jié)構(gòu)設(shè)計；（4）考慮到操作人員通過的問題，在回轉(zhuǎn)機構(gòu)中心需留出直徑2米的圓形空間；（5）由于平移、旋轉(zhuǎn)、舉升三個機構(gòu)只能實現(xiàn)三個粗調(diào)的自由度，因此對微調(diào)機構(gòu)進行選擇，使其能實現(xiàn)橫搖、俯仰和偏轉(zhuǎn)三個自由度，并能對管片進行鎖緊的動作；（6）根據(jù)以上功能要求進行標(biāo)準(zhǔn)件的選擇與結(jié)構(gòu)件的設(shè)計，并對擬定6自由度管片拼裝機的總體設(shè)計方案；（7）用SolidWorks軟件建立管片拼裝機的三維模型，并生成二維的工程圖，完成至少兩張A0的圖紙；（8）進行設(shè)計計算說明書的攥寫，對設(shè)計及工作體會進行整理。二、設(shè)計整體安排及進度第一部分：查閱文獻資料、閱讀和理解資料(3周)第二部分：泥漿式地下管廊管片拼裝機方案設(shè)計，主要參數(shù)計算(2周)第三部分：泥漿式地下管廊管片拼裝機結(jié)構(gòu)設(shè)計，并三維建模（5周）第四部分：零件設(shè)計圖及總裝配圖等相關(guān)圖紙的繪制（3周）第五部分：編寫設(shè)計計算說明書（2周）第六部分：論文圖紙檢查修改及答辯（1周）三、設(shè)計已完成的研究部分（1）已完成超過10000字符的外文文獻翻譯；（2）已完成查閱文獻資料、閱讀和理解資料，了解管片拼裝機各部分結(jié)構(gòu)功能與其動作、自由度實現(xiàn)方法；（3）已完成部分參數(shù)計算，完成管片選型，確定了總體方案，并對液壓油缸、液壓馬達、減速器等標(biāo)準(zhǔn)件進行了選型設(shè)計；（4）開始根據(jù)已有參數(shù)計算結(jié)果與方案對已選結(jié)構(gòu)部件繪制三維模型，并根據(jù)已建好的模型開始進行裝配；（5）開始編寫論文關(guān)于泥漿式盾構(gòu)機管片拼裝機背景簡介的部分。下一部分的工作安排根據(jù)總體設(shè)計與實際模型，確定每一個零件準(zhǔn)確尺寸；繪制全部三維模型，并進行修正、裝配；依據(jù)三維模型出工程圖；撰寫設(shè)計，總結(jié)設(shè)計體會心得；參加畢業(yè)實習(xí)，并完成實習(xí)報告。設(shè)計工作中存在的問題目前國內(nèi)外關(guān)于微型盾構(gòu)的資料太少，缺少微型盾構(gòu)管片拼裝機的設(shè)計方法，對詳細參數(shù)的設(shè)計大都采用類比的方法和自己的設(shè)計；不具備機構(gòu)設(shè)計與優(yōu)化的能力，只能根據(jù)現(xiàn)有機構(gòu)利用圖解法進行尺寸求解