盾构机的液压推进系统承担着盾构机的顶进任务,能够实现盾构机的纠偏、转弯、姿态控制等功能。若推进系统出现故障,则会引发地表的沉降或者隆起,甚至造成停工。此次研究是利用AMESim液压仿真软件对盾构机的液压推进系统进行建模和仿真,研究故障产生的特点与机理,并借助于盾构电液控制系统综合试验平台对仿真结果进行验证。具体包括以下方面的工作:(1)掌握液压系统产生故障的机理和建模方法,并详细地分析了在AMESim仿真软件的平台上如何实现盾构机液压推进系统的重要元器件——比例调速阀、比例溢流阀及液压缸的建模和故障仿真研究。实际的液压系统具有复杂性、封闭性、非线性的特点。在研究盾构机的液压推进系统的模型时需要大量的参数,而且所建立的模块之间是非线性的关系。这是运用仿真方法研究盾构机液压推进系统的局限所在——降低了基于数学模型的液压系统故障仿真研究的精确性。(2)在AMESim仿真平台上建立盾构机液压推进系统的模型。重点研究了盾构机液压推进系统中比例调速阀、比例溢流阀及液压缸在发生故障时对系统性能的影响。因为导致这些故障的参数之间是相互耦合的,在研究时重点要理清参数之间的数量关系。(3)介绍了盾构电液控制系统综合试验平台和数据采集系统,采用故障注入技术进行了液压系统的主要元件(比例调速阀、比例溢流阀及液压缸)的故障研究,得到的试验结果与仿真结果进行对比分析。