盾構機工作原理
土壓平衡功能模式的工作原理就是盾構必須在土壓平衡狀態下進行隧道掘進。將刀盤開挖下來的渣土填滿泥土倉，裝在切削刀盤後面及隔板上的攪拌臂對泥土倉內的泥土強制攪拌。借助盾構推進油缸的推力通過隔板進行加壓，產生泥土壓，這一壓力作用於整個作業面，使作業面穩定，刀盤切削下來的渣土量與螺旋輸送機向外輸送量相平衡，維持泥土倉內壓力穩定在預定的範圍內。
盾構機主要尺寸、技術效能和引數
本工程初步擬定的盾構及主要引數見下表，待中標以後根據實際情況做進一步修正。
盾構機主要尺寸、技術效能和引數
關鍵引數的複核
1、推力的選取及驗證
按照經驗公式進行驗算
式中：β為經驗係數，取500～1200；d為盾構外徑，d＝6.45m；
本盾構機設計總推力為40000kn，大於經驗計算最小值，說明盾構機的推力是足夠的。
2、扭矩的選取及驗證
當用刀盤扭矩的經驗公式計算刀盤扭矩時
t=αd3
式中：α：扭矩係數，取α=1.6
t=1.6×268.336=429.3tm=4293
本盾構機最大扭矩t=脫困扭矩tmax= ，可同時滿足經驗計算的要求。
刀盤的驅動功率
1、刀盤驅動所需功率
式中：tc為刀盤驅動的最大扭矩；tc=534 t·m；n為刀盤最大扭矩時的轉速。
與盾構機設計的最大扭矩相對應的轉速為0.45 r/min，則刀盤執行機構實際功率為：
2、液壓馬達所需總功率
其中：ηm為馬達效率，ηm=0.85；m為液壓馬達數量，m=8
每個馬達功率為：
3、驅動電機的總功率
其中：ηd為電機效率，ηd=0.9
本盾構機刀盤電機配備的功率為945kw，在滿足上述計算要求的情況下，仍有較大富裕，以應付掘進過程中不明因素的影響。
盾構推進所需功率
盾構機最大推進功率pt可按：
pt=f·v
式中：f---總推力，f=4000t；v---最大推進速度，v=8cm/min；pt=4000×10×8×10-2/60=53.3kw。
本盾構機的推進功率取值為75kw，可滿足上述要求。
螺旋輸送機引數
1、輸送量q
理論出土量ql可按：
式中：d為盾構的開挖直徑，d=6.45m；vmax為盾構的開挖速度，vmax=8cm/min×60=4.8m/h；α為土的鬆動係數取為，α=1.5
本盾構機的螺旋輸送機的輸送能力為385m3/h，可滿足計算要求。
2、螺旋輸送機驅動功率
螺旋輸送機所需功率：
式中：w0為物料阻力係數，取3.2；γ為土的容重，取1.90t/ m3；l、h為螺旋輸送機的水平長度和高度
初定螺旋輸送機的長度為10m，傾角為23°則計算得電機所需功率為75.51kw，本盾構機螺旋輸送機驅動電機功率200 kw，可以滿足上述計算要求。
皮帶輸送機的引數
皮帶輸送機的輸送量為450 m3/h。
確定頻寬b
式中：q為皮帶輸送機的輸送量為450m3/h；kd為端麵係數，查表kd =355；kv為速度係數，查表 kv =0.96；kβ為傾角係數，查表kβ=1；v為帶速，v=2.
5m/s。
現皮帶寬度為b=800mm＞727mm。滿足上述要求。
2、皮帶輸送機的功率計算
皮帶輸送機的功率即為電動滾筒的功率，電動滾筒的功率n可按公式：
及 計算得
本盾構機皮帶輸送機配備功率為30kw，滿足上述計算要求。
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