1、 掘进机状态评价技术研究 Research on Boring Machines Detection and Evaluation Techniques 20201212 届届 机械机械工程工程 学学院院 专专 业业 机械工程及自动化机械工程及自动化 完成日期完成日期 20201212 年年 5 5 月月 30 30 日日 毕业设计任务书 题 目 掘进机状态评价技术研究 学生姓名 学 号 班级 机 0801-4 专业 机械工程及自动化 承担指导 任务单位 机械工程及自动化 系 导师姓名 导师职称 教授 一、主要内容一、主要内容 随着我国经济技术和科学技术的飞速发展，掘进机在大型基础设施的建设中
2、应用越来越广 泛，扮演着越来越重要的角色。掘进机是集机、电、液、光于一体的超大型施工机械，结构复杂， 任何一部分出现问题就会影响其工作状态，延误工程进度，增加施工成本，因此研究监测其状态 与故障诊断并用 LabVIEW 模拟仿真就十分必要。 主要研究内容： 1、分析研究掘进机主要系统结构及工作原理。 2、研究掘进机技术状态评价需检测的主要参数。 3、各参数的检测方法和检测手段。 4、研究各系统常见故障和各参数的评价标准。 5、熟悉掌握 LabVIEW 软件，利用 LabVIEW 开发相应的软件。 6、根据所签单位要求决定以盾构机为主。 二、基本要求二、基本要求 1.设计说明书 1 份，1 万字
3、 6.硬件成果 2.图纸 7.外文翻译 3000 字 3.论文 8.计算机应用 LabVIEW 4.软件说明书 1 份 9.其它 5.软件 1 套 三、主要三、主要性能性能 1、盾构机状态检测及状态评价对象 盾构机主机的刀盘驱动系统和推进及其控制系统很重要，因此将主轴承、主变速箱、主 电机、主机液压系统作为重点监测对象，螺旋输送机、管片安装机、通风机等后配套系统作 为了解对象。 2、LabVIEW 系统组成 由硬件系统（传感器、信号调理模块、数据采集卡、笔记本电脑等）和软件系统组成。 3、结果分析 采集到的信号经传感器转换为模拟电信号， 再经信号调理器放大、 滤波输入数据采集卡， 此时 Lab
4、VIEW 将采集到的信号进行时域和频域分析，并能进行简单故障分析和评价。 四、应收集的资料及参考文献四、应收集的资料及参考文献 全断面岩石隧道掘进机； 机械故障诊断； 虚拟仪器从入门到精通； 测试技术与虚拟仪器； 地铁盾构设备状态监测与故障诊断研究； 机械工程测试技术基础； 盾构机； 旋转机械故障机理及诊断技术。 五、进度计划五、进度计划 时段 工作内容 第 1 周 - 第 3 周 资料收集，文献阅读，熟悉软件，确定研究方法和技术 路线，完成开题报告。 第 4 周 - 第 6 周 确定总体方案设计、系统分析、关键技术研究。 第 7 周 - 第 10 周 软件设计、调试，系统优化。 第 11 周
5、 - 第 13 周 撰写毕业论文，进行答辩。 教研室主任签字 时 间 年 月 日 毕业设计开题报告 题 目 掘进机状态评价技术研究 学生姓名 学号 班级 机 0801-4 专业 机械工程及自动化 一、研究背景一、研究背景 随着我国大规模基础设施项目的实施，未来五十年，铁路、公路、水利、水电、城市地铁、 越江、海底隧道等大批不同断面、不同类型长大隧道需要建设。用掘进机进行隧道施工具有自动 化程度高、节省人力、施工速度快、一次成洞、不受气候影响、开挖面可控制地面沉降、减少对 地面建筑物的影响和水下开挖时不影响交通等特点，在隧道洞线较长、埋深较大的情况下，使用 掘进机更经济合理。 用因此TBM/盾构
6、机的应用将会变得更加广泛。 TBM/盾构掘进机是集机、 电、 液、光于一体化的超大型施工设备，配置设备的数量多，关联性强，结构复杂，而且其施工环境 较为恶劣，使得故障发生率高。又因其体积庞大，一旦进洞，则不允许在洞内解体检查，任何一 套单独设备出现故障都将不同程度的影响掘进机的工作状态和效率，大大增加了施工成本。据研 究表明，维护良好的掘进机完好率保持在90%以上，故障平均停机率在7.2%以下，因此，做好掘 进机的状态监测和故障诊断，对盾构机的保养与维护具有重要的实际意义，将会给现代化建设带 来明显的经济效益。 二、国内外研究现状二、国内外研究现状 目前， 把人工智能技术应用到设备的状态监测和故障诊断中， 同时以知识处理为系统的核心， 这种智能检测和诊断技术已经成为设备诊断的主要发展趋势。但这种技术在机械制造业（除汽车 制造业）的应用相对较少。同时对于发展还处于起步阶段的掘进机来说，其状态检测与故障诊断 还处于半自动状态，即以设备报警和人工现场勘察分析相结合的方法运作着。因此国内一些专家
