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第 1O期 机械 设计 与制造
2014年 1O月 Machinery Design Manufacture 79
异形断面盾构切削机构与液压系统的设计
黄田忠，宋锦春，蔡 衍
(东北大学 机械工程与 自动化学院，辽宁 沈阳 110004)
摘 要：研发异形断面盾构机构是 当前各国迫切需要研究解决的重大问题。而研究异形盾构掘进机，应先解决盾构
掘进机的主要核心部分一刀盘切 削机构。提 出了一种新型的异形断面盾构切 削机构，建立了该切削机构挖掘截面的
计算模型，并详细分析该机构的动作要求，确定了电液比例控制系统的方案。建立非对称比例方向阀控制非对称液
压缸的数学模型，获得 了切削机构电液比例位置控制系统的传递函数，并采用MArLABS／imulink软件进行 了液压系
统的建模仿真 ，为后期的分析提供 了理论依据。
关键词：异形断面；切削机构 ；液压比例位置控制；阀控缸系统；建模
中图分类号：TH16 文献标识码：A 文章编号：1001—3997(2014)10—0079—03
DesignoftheCuttingMechanism ofSpecialSection
ShieldandItsHydraulicSystem
HUANGTian-zhong，SONGJin-chun，CAIYan
(SchoolofMechanicalEngineeringandAutomation，NortheasternUniversity，LiaoningShenyang110004，China)
Abstract：Researchofspecial-sectionshieldtunnelingmechanismisamajorissuefacingmostcountriesurgently．Tosolve
thisproblem，itscorepart，thecuttingmechnaismofcutterhead，shouldbefirstlystudied．Thsipaperpresentsanovel
special-sectionshieldcuttingmechansim，buildsupthecomputationmodelofacross-sectionofthecuttingmechnaism，
naalyzesitsmotionrequirementsindetail，andworksouttheprogramofelectro一ydraulicproportionalcontrolsystem．Weset
upthemathematicalmodelofanasymmetrichydrauliccylindercontrolledbyr仇asymmetricproportionaldirectionalcontrol
valve，gainedthetransferfunctionofelectro ydraulicproportionalpositioncontrolsystemofthecuttingmechansim，and
conductedthemodelingandsimulationof thehydrualicsystem usingMATLAB／Simulink，layingatheoretical basisfor
subsequentna alysis．
KeyW ords：SpecialSection；CuttingM echanism ；HydraulicProportionalPositionControl；Valve-controlledCylinder
System ；Modeling
1引言 截面形状一7欠生l成形的技术瓶颈。一组刀具切削机构安装于刀盘
上的简
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