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申请/专利权人：中铁十九局集团第一工程有限公司;中铁十九局集团有限公司;大连理工大学;苏州元仪达智能装备科技有限公司

摘要：本发明公开了一种基于MR‑TMD减振原理的TBM主机系统减振方法，针对TBM护盾支撑系统的工作特点，设计了TMD‑TBM减振机构，根据TMD系统的弹簧力、阻尼力和TMD系统的刚度、阻尼、主振动系统与制振系统之间的位移差、速度差有关，对减振机构中传导块位移和速度进行优化，确定了减振机构的最优尺寸，通过对传导块位移和速度与机头架转角和转角速度关系的探讨，简化了传导块的位移、速度方程；设计TMD‑TBM连杆滑块减振机构，应用TMD减振原理来对TBM主机系统进行减振。基于TMD减振原理，可以极大程度减小掘进机主驱动系统在掘进过程中所产生的振动，提高了掘进机的使用寿命。

主权项：1.一种基于MR-TMD减振原理的TBM主机系统减振方法，其特征在于，步骤如下：该TBM主机系统减振方法所用的TMD-TBM减振机构是基于TMD减振原理来对TBM主机系统进行减振；TMD-TBM减振机构主要由连杆、连接销钉、机头架、弹簧、滑块、阻尼器和传导块组成，TMD-TBM减振机构呈左右对称结构；其中连杆两端分别与滑块和机头架通过连接销连接，滑块和传导块通过T型槽连接，传导块通过由弹簧、阻尼器组成弹簧阻尼系统，两弹簧阻尼系统分别与左上护盾、右上护盾连接，左上护盾、右上护盾和顶护盾通过连接轴连接；为了尽可能地让主振动系统振动最小，需要让制振系统吸收消耗最多的能量，TMD减振系统吸收消耗的能量与制振系统的刚度、阻尼有关，同时还与主振动系统和制振系统之间的位移差和速度差有关；机头架做轴向和横向倾覆运动时，传导块和左、右上护盾的振动位移差、速度差、TMD-TBM减振机构尺寸无关，而做纵向倾覆运动时传导块与左、右上护盾的振动位移差、速度差、TMD-TBM减振机构尺寸密切相关，为了让传导块轴向的速度和位移达到最大，需要对TMD-TBM减振机构的尺寸进行优化；当机头架在做纵向倾覆运动时，其左传导块满足以下关系式： 其中，L2、L4为连杆的长度，L3为滑块的长度，Ld为机头架的长度，θdy为机头架绕Y方向的转角，为机头架旋转后L2与X方向的夹角，为机头架旋转后L4与X方向的夹角，Y方向为TBM主机掘进方向相同，Z方向与地球重力方向相反，X方向为Y、Z向量积方向；左传导块在Z方向位移方程为： 其中，Zyl为滑块在Z方向的位移，L1为连杆与机头架铰接处到机头架质心的距离，为L1与X方向的原始夹角，为L2与X方向的原始夹角；左传导块在Z方向速度方程为： 由式3得： 对于右传导块，在运动过程中满足以下关系式： 其中，为L2与X方向的夹角，为L4与X方向的夹角；右传导块在Z向位移方程： 右传导块在Z方向速度方程为： 由式5得： 当机头架在做横向倾覆运动时，左、右传导块在Z方向的位移和速度方程为： 其中，r1为左右传导块在Y方向到机头架质心的距离。

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