针对直径16 m级大型盾构机主驱动传动齿轮系统,为了探明真实掘进工况载荷下多源(含16组动力源)并行驱动传动齿轮系统的动力学特性,采用集中参数法建立大型盾构机主驱动传动齿轮系统68自由度弯扭耦合等效动力学模型。考虑轮齿时变啮合刚度、齿轮传动误差以及齿侧间隙等非线性因素影响,分析了实际掘进工况多源驱动转矩作用下的传动系统时频动态响应特性。研究结果表明,系统的振动频率成分主要为齿轮啮合频率及其倍频,动态啮合力的最大幅值均发生在相应啮合频率的倍频处,齿轮振动及其啮合力幅值变化受液压马达输入转矩波动影响明显。

刀盘主驱动系统是盾构的关键核心部分，是进行掘进作业的主要工作装置。采用电液比例控制技术设计了盾构刀盘主驱动闭式液压系统，并对其转速控制、方向控制、制动控制以及系统换油冷却等作了详细介绍。分析了刀盘主驱动系统调试安装的注意事项及调试结果，为盾构法施工提供了相应技术支持。