盾构机模型讲解

工程机械实训设备2014

WM-AM/SM盾构机实训室模型

技术方案

WM-AM/SM盾构机实训室模型

技术方案

一、概述

1、装置特征

本方案是以本招标文件提出的整体构思、装置基本要求和规格尺寸为基础，结合我公司多年来制作各类重型机械，特别是盾构机同类仿真装置的实际生产经验和公司独特的工艺技术编写而成，力求突出如下特征：

①、采用目前装置最先进的“激光金属雕刻机”，既确保其结构强度，又不失其精美度。

②、仿真装置建成后，应该是我国目前教育界盾构机仿真装置中，规格最大、设施最全、演示功能最多、感观效果最佳的装置。集多方位仿真动态演示和数据测量为一体综合型设备，直观效果好，结构齐全，美观大方，气势磅礴；

③、可人工/计算机操作控制。配有手动操作盘，可与自动切换使用，声光电系统、电脑

软件控制系统二者合一，可实现解说、装置展示同步进行；

④、逻辑电路，可防手动时的误操作；

⑤、主体材质为金属，且金属构件传动，坚固耐用，可解后顾之忧；

⑥、地层表现为玻璃钢整体成型，刚柔并举，防潮防腐；

⑦、弱电控制，安全可靠。配有背景音乐的解说，专用功放推动；

⑧、可电脑操控测量，本装置预留电脑测控端口，可根据需要升级为电脑测控效果，部分数据{如系统温度等}进行电脑模拟；

⑨、造型逼真、分段制作，整体组装，确保接合自然；

⑩、不但提高了展品的观赏价值，而且极大地增强各知识点的系统性和连贯性。

2、我公司对结构原理的理解

泥水盾构机主体是由圆筒形断面，自挖掘面起，由切口环、支承环、盾尾三部分构成。其强度足以承受土压、水压、盾构千斤顶的反推力及挖掘反作用力。梁部呈V型平面中折结构。中折部的前部称为前体、后部成为后体。支承环的前部装置的驱动部件，与切口环一壁相隔；隔壁后部设有环形空气室。隔壁的上部有送泥管、下部配置有排泥管。在梁后部的外围沿圆周方向均匀排列有盾构机主体推进用的盾构千斤顶。盾尾部配备了组装管片用的拼装机装置、用作脚手架的后方作业台。拼装机装置、后方作业台由梁部进行支承。支承环通过竖梁、横梁加以强化稳固。

具体如图：

其主要结构有：盾构机从刀盘向盾尾有：刀头、仿形刀盘、机罩、梁、前体前瞳、后体

后瞳、旋转接头、刀盘旋转油压马达、中折千斤顶、送泥管、排泥管、盾构千斤顶、注浆钻孔、拼装机、形状保持装置、盾尾密封件、提升机、提升机。

二、精心制作

1、体现主要构造

本装置制作中具体体现主要结构有：刀盘、装片机、液压推进千斤顶、工业水箱、空压机、泥浆泵、装卸吊、轨道吊、灌浆泵、控制舱、高压柜、轨道辅机、变压器、水泥浆罐、空气罐、抽气扇、电源柜、脱水泵、泥浆车、泥浆管、空发气过滤器、滚道、液压机、管片堆放传送带等等。

2、体现主要运行原理

盾壳装置制造时，分切口环、支承环、盾尾三部分进行,通过其内的大梁和中心横梁原部件，盾尾钢丝刷设置3道。

推进系统。对推进千斤顶及其布置进行重新设计,盾构设置7个，220 mm长行程千斤顶, 15个140 mm短行程千斤顶。千斤顶均布, 22个千斤顶中设计4个可单独控制伸缩，并分4个“液压”分区进行压力控制，其中1、2、4分区中的第7、18、22号千斤顶安装行程传感器。错缝拼装时利用特殊设计靴板,以避免千斤顶推力直接作用于管片接缝上。

拼装机。拼装机主体结构缩小制作，可绕中心横梁旋转，也可平移,并增加配重块;装置对压力油箱进行改造,增装遥控功能。

螺旋机。螺旋机主体结构按比例，可制作体现进料槽。进料槽与切口环焊接成一体,闸门开度这里采用手动式，取代“检测拉绳式传感器”。

皮带机在保持原结构的基础上，需进行适当的设计改造,采用电滚筒驱动,体现刮泥装置。

3、装置解决思路：

盾构机装置制作的基本思路为制作一个“地层剖面”，以泥土沉积层为剖面主要表现效果，“地层剖面”长度和高度都略大于盾构机及其施工项目总体布置的总尺寸，给人一种“正在处于工作状态”的感觉。

“盾构机装置”整体制作成已开挖并安装了管片的部分半剖隧道，前段为正在工作中的盾构机后段为可以通过剖开的部分观察到：盾构机的整机结构、工作原理、大小比例及其相互位置关系等都尽显其中。如：旋转的刀头、推进千斤顶、管片自动拼装器、管片堆放传送带、管片起重机、液压装置、控制室、行走轨道等设备设施的细节应有尽有、造型逼真，统一谐调。

5、装置比例及主要技术参数（长度单位：mm）：

此台盾构机装置是根据需方所提出制作的初步要求及比例（1：10）进行制作，其装置的

规格为：

台座规格：9000mm*1200mm*600mm，

装置规格∮800mm，长度8000mm含施工项目部分所占长度在内，具体参数如下：

①整体比例： 1:10

②台座规格： 9000×1200×600；（abh）

③盾构机：∮800×8000；（含施工项目部分所占长度在内）

⑤仿真地层： 8600×500×1100；（abh）

⑥刀盘装置需配置2个刀盘，具体如下：

⑦本盾构装置为泥水盾构机，但另配置螺旋输送机

两套螺旋输送机，具体如下：

⑧管片

6、装置选材

盾构机装置采用有机玻璃、玻璃钢、工程塑料制作，刀盘等主要构件、主体支架、其他受力部分、传动装置使用金属构件，各部件均按实物颜色喷漆。

地层剖面，主休采用高分子树胶及其多种填料制作；

盾构机的主体构架，采用金属构架；传动部分、受力部分为金属配件，采用铜材或钢材制作，以保证设备的整体强度性和可靠性。

盾构机的外壳为珠光灰有机玻璃与透明玻璃相结合进行制作，其他部分随具体情况而定。

盾构机内部各设备细部结构则采用工程塑料与ABS型材相结合进行造型制作。以保证设备的编辑部结构因金属构件而不能达到的精细效果。

管片采用铝合金制作；

装置的外观以及各设备进行设色处理，电脑调色汽车烤漆进行专业喷涂处理。

7、精细加工

①管片制作，分两部分：

其一，为“演示装片工作过程和原理”，特制作标准构造的单管片。此管片采铝合金材料制作出10片规格形状不完全一样的管片，其中6片正好一圈，1片用作在装片机的装片演示，这样更加方便教学和学生的理解。另外3片考虑到其管片容易丢失而作为配件。

其二，其他则采用一整块铝合金加工而成，用激光机将打出环状且显“错位砖”效果接缝并最终制作出管片衬砌外壳效果。并用区别于其管片颜色的色彩，喷涂出每一个环圈都有的，该环圈最后安装的管片。（请见效果图）

②刀盘装置需加工配套使用的3个刀盘，制作时，根据3种不同的刀盘采用采用目前装置最先进的“激光金属雕刻机”（可精细到规格2mm以上的结构造型），既确保其结构强度，