开发合理的切削机构是异形断面盾构的关键技术之一.提出一种三杆切削机构,它在原有圆形盾构刀盘上加装可控制的伸缩机构,完成任意断面的切削,结构简单实用.介绍了异形断面盾构切削机构的控制方式,分析了阀控液压缸和滑阀计量马达两种控制方式,前者结构简单,控制容易,但需要一个较长的位移传感器,而且信号需通过滑环传递,难以保证信号准确性.后者可以保证得到精确的信号,但其液压系统的泄漏会影响精度,需要采取补偿措施.最后对三杆机构的伸缩速度进行了分析,由此可确定控制机构的马达、油缸等参数,以便进行正确的选型,为异形断面盾构机械提供设计依据.

研发异形断面盾构机构是当前各国迫切需要研究解决的重大问题.而研究异形盾构掘进机应先解决盾构掘进机的主要核心部分—刀盘切削机构.提出了一种新型的异形断面盾构切削机构建立了该切削机构挖掘截面的计算模型并详细分析该机构的动作要求确定了电液比例控制系统的方案.建立非对称比例方向阀控制非对称液压缸的数学模型获得了切削机构电液比例位置控制系统的传递函数并采用MATLAB/Simulink软件进行了液压系统的建模仿真为后期的分析提供了理论依据.