自行式隧道维护平台车结构设计与有限元分析

发布时间：2025-05-28 04:16

　　在地铁隧道施工的后处理阶段,需要对隧道管片进行注浆、清洗、切缝等一系列维护工作。目前采用的方式是搭建简陋的工作平台,施工人员在工作平台上对隧道墙壁进行施工。工作平台在隧道内依靠临时铺设的轨道来移动,铺设这些临时轨道就需要在隧道管片上打孔,对管片会造成一定的损坏,而且实施起来要耗费大量的人力和时间,效率低下。所以需要开发一种能在地铁隧道内使用的无轨运输设备来实现地铁隧道后处理阶段的机械化施工。本课题根据现有工程需要,研制了一种自行式隧道维护平台车,主要包括车身机架、作业平台、伸缩作业平台、升降作业平台、升降机组平台以及支撑装置和行走机构等。通过对平台车进行受力分析,得出了对平台车工作时的最不利工况,即平台车在坡度最大、直径最小的斜面弯道上,由于自身加速度产生的惯性力与重力沿斜面方向分力的方向相同时。根据平台车的设计要求,计算出了所需的最小钢丝绳直径为16mm。考虑到冲击载荷的影响,以钢丝绳最小破断拉力作为机架上可能出现的最大载荷。根据设计目标和工况要求,对平台车的结构进行了方案论证。平台车机架采用空间刚架结构,升降机组平台使用液压油缸和滑轮组进行升降;伸缩作业平台可以在平台车各横梁的左右两...

【文章页数】：61 页

【学位级别】：硕士

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摘要
ABSTRACT
1 绪论
    1.1 课题背景及意义
    1.2 国内外研究现状及发展动态
    1.3 研究内容
2 平台车结构设计
    2.1 平台车的设计要求
        2.1.1 车身结构的设计要求
        2.1.2 平台车主要技术指标
    2.2 平台车总体结构与组成
        2.2.1 车身结构
        2.2.2 机组升降平台
        2.2.3 伸缩升降作业平台与支撑装置
        2.2.4 行走装置
    2.3 平台车工况分析
        2.3.1 平台车最不利工况
        2.3.2 平台车支撑力计算
        2.3.3 钢丝绳直径选择
    2.4 平台车结构三维设计
    2.5 本章小结
3 平台车车身结构主要构件参数的确定
    3.1 平台车机架参数设计
    3.2 平台下层纵梁剪力计算
    3.3 立柱轴力计算
    3.4 下层框架弯曲应力计算
    3.5 螺栓连接组强度计算
    3.6 本章小结
4 平台车车身结构的有限元分析与优化
    4.1 有限元法简介
    4.2 建立有限元模型
    4.3 施加载荷与求解
        4.3.1 6米隧道内匀速行驶
        4.3.2 6米隧道内停车作业
        4.3.3 6米隧道内上坡加速运动
        4.3.4 8米隧道内上坡加速运动
    4.4 结构优化设计
    4.5 本章小结
5 总结及展望
    5.1 总结
    5.2 展望
参考文献
致谢



本文编号：4048062