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外文翻译文献

译文：液压系统的合规性和推力系统的设计及其应用

液压系统的合规性和推力系统的设计及其应用

Complianceofhydraulicsystemanditsapplicationsinthrust

systemdesignofshieldtunnelingmachine

SHIHu,GONGGuoFang,YANGHuaYongMEIXueSong

SchoolofMechanicalEngineering,Xi’anJiaotongUniversity,Xi’an710049,China

StateKeyLaboratoryofFluidPowerTransmissionandControl,Hangzhou310027China

ReceivedJanuary4,2013;acceptedApril7,2013;publishedonlineMay16,2013

摘要

液压系统最重要的性能为拥有适应外部负载突然变化的能力。由于该标准根据任务有不同要求，现有液压系统设计分析方法无法应用在机械系统上。在本文中，液压系统的合规性表达了液压系统在突变负载下操作的可靠性。因为在盾构掘进机在开挖过程中载荷可能突然发生变化，所以要从理论中得出推进液压系统的正确应用。通过分析基本工作原理和推力液压系统中常用的架构，得出一个基于合规性的推进液压系统的设计方法。此外，对一个隧道工程实例进行研究，阐述了设计过程的验证。总之，液压系统的合规性可以作为冲击负荷的能力评价，为盾构掘进机液压推进系统的设计提供支持。

关键词：合规性，液压系统，冲击负荷，推力系统设计，盾构掘进机

1引言

由于液压系统拥有高耐久性，高利用率比和快速响应等优点，所以液压驱动系统已在各种不同的应用和行业起着非常重要的作用。特别是重型机器在不理想或者极端的条件下操作。在工程机械中，液压传动是最好和最独特的解决方案。在工程中一个重要问题是如何确保执行器与环境之间的良性互动，因为工程中液压系统受冲击载荷较大是不可避免的，在这种情况下，液压系统应顺应其上施加的外部负载，通过一个稳定的手段尽可能的减少这种能量的影响和稳定所需达到的工作压力。在正常条件下的冲击产生的不良影响力量可能使一个稳定的操作系统不稳定，甚至会对系统造成巨大的损害。过渡运动期间，稳定的影响可以从两个观点来说明[1-4]：（i）研究动态响应特性，建立闭环控制系

在液压系统，突然，外力变化为2f0。由于合规冲击载荷传递和减少示意图见图2

液压系统的工作压力，通过转换得到的等效力1.5f0。因此，根据施加外力为2f0液压系统，变化幅度进行比较。显然，合规与外部载荷密切相关。事实上，（1）和（3）从不同的角度描述了液压系统的合规性，它们的理论相互支持。根据定义，一个更大的总体积的变化和一个较小的压力变化总是意味着更大的C和C’的值。后者是前者的一个反射方面的映射和反应负荷的表达。基于负载突然变化[11]液压动态响应分析，我们可以得到

其中K是一个系数的影响因素与他在下一节讨论。

2.2影响因素

根据式（1），变量是确定液压系统的合规性最重要的因素。因为同样的负荷变化而进行的体积变化，使液压系统瞬间积累的能量得到释放，实现更好的依从性。根据定义，我们可以得到

其中q是在遵守时间相应的总体积变化的总流量，QR是总流量通过减压阀，β是液压流体的有效体积模量，和QL是其他同等流量在履约过程中，包括泄漏流体。

根据式（5），一个基本的液压系统，依从性的影响因素主要包括液压油的有效体积模量，减压阀的结构参数，液压管路，和在某些情况下的蓄能器。通过理论分析，我们可以得出以下结论[11]：

1）有效体积模量确定液压系统的响应速度。一个更高的有效体积模量使系统响应负载的变化越来越快，因此，它减少了液压系统的合规性。

2）一个减压阀，一个更大的开口直径会产生一个较小的液压阻力。因此，它可以容纳更多的溢出量，提高液压系统的合规性。

3）液压管的直径和长度以及蓄电池的容量与封闭的操作室系统的量直接相关。显然，增大体积可以受益的液压系统的合规性。

3推力系统及其合规

盾构掘进机进行开挖，放电，安装和其他程序。然后在隧道中实现自动化施工。作为盾构机的关键部件，推力系统执行掘进机在隧道中向前的任务。由于需要巨大的力，推力系统专门用液压驱动系统。盾构机会遇到意想不到的地质层，所以难免会遇到突然变化的冲击负载。在这些恶劣条件下推进液压系统非常重要，它可以由系统符合描述。当液压系统依从性差，盾构掘故障甚至发生事故在隧道。因此，推进液压系统性考虑如下。

图3推进液压系统的基本原理示意图