斜井硬岩掘进机防溜车结构优化及仿真分析.pdfVIP

TunnelEngineering隧道工程

[D01]10.3969/j.issn.1001-1366.2025.04.028

斜井硬岩掘进机防溜车结构优化及

仿真分析

陈金波，王家辉²，鲁义强，郑文韬2

（1.中铁工程装备集团有限公司，河南郑州450016；

2.华北水利水电大学机械学院，河南郑州450046)

【摘要】为了改善斜井硬岩掘进机防溜车系统(，简称在施工过程中撑靴的移动范围；采用

Anti-Back-SlipABS

ADAMS中的MSCADS-SQP优化算法对ABS系统结构进行优化分析，并依据某斜TBM施工项目中

ABS系统的受力，对优化后ABS系统进行力学理论分析、静力学仿真分析；分析结果显示：优化后ABS撑

靴的移动范围比优化前提高了146.1%，而且优化后的撑靴、支撑板在受力最大的状态时仍满足所选材料

的屈服强度，表明了该优化设计后的ABS系统具有较高的可行性，为后续斜井TBM防溜车系统的结构设

计及优化提供了参考。

【关键词】防溜车系统；ADAMS；优化设计；有限元分析

[中图分类号]U455.3+1[文献标志码]A[文章编号]1001-1366(2025)04-118-06

StructuralOptimizationandSimulationAnalysisofAnti-rollawayDevicesforInclinedShaftTBM

CHENJinbo,WANGJiahui,LUYiqiang,ZHENGWentao

(1.ChinaRailwayEngineeringEquipmentGroupCo.Ltd.Zhengzhou,Henan450016;

2.NorthChinaUniversityofWaterResourcesandHydropower,Zhengzhou,Henan450046)

Abstract:InordertoimprovethemovementrangeofbootsduringconstructionthattheAnti-Back-Slip(ABS)systemofinclinedshafthard

rockboringmachine.OptimizationalgorithminADAMSisusedtooptimizetheABSsystem.Thedisplacementofthebootrelative

totheverticaldirectionofthemainbeamistakenastheobjectivefunction,thepositionofthehingedpointofeachcomponentis

takenasthedesignvariable,andthelengthofeachcomponentandtheAnglebetweenthesupportplateandtheverticaldirection

aretakenastheconstraintconditions,andthemathematicalmodelisestablishedforthesimulationanalysis;Accordingtotheforce

ofABSsysteminaincl