从盾构机液压系统的原理及应用角度出发,对泥水平衡盾构机进行分析。介绍了盾构机液压系统的功能和组成部分,基本原理为通过泵入泥浆到泥水室中,由液压系统提供推进、拼装、注浆等部分的动力,利用刀盘切削土渣,基于泥水平衡原理保证开挖面的稳定挖掘。分析了泥水平衡盾构机的主要特点,以推进系统为例对工作原理进行阐述,最后结合珠江三角洲水利工程分析了泥水平衡盾构机的应用。

盾构机具机、电、液、测控、土木等多学科技术于一体的工程机械。本文就北京地铁施工中所使用的一种直径10.22 m土压平衡盾构机的推进液压系统,对其功能、原理及设计进行分析研究。

在分析盾构掘进机的推进系统和刀盘系统的基础上，推导推进系统压力、刀盘系统压力、推进系统净流量与刀盘系统流量之间的关系，通过实验数据验证了推导模型的正确性．分析土舱内土体的流动连续性，得到螺旋输送机流量、刀盘系统流量、推进系统压力与土舱压力之间的1阶微分方程式，提出以推进压力、土舱压力和刀盘转速的实时数据采样值为输入，螺旋输送机转速为输出的基于排土控制的前馈一反馈土压平衡模型．可知，土舱压力是由推进系统压力、刀盘系统流量和螺旋输送机流量多个因素共同决定的．实验表明，前馈一反馈控制模型的控制效果较好．

针对伺服阀控式推进系统效率低、成本高的问题,提出先导比例减压阀控式液压推进系统应用于水下机器人.在螺旋桨低速运行时,推进系统的负载特性会引起减压阀出口压力不稳定.根据螺旋桨转速推力曲线与减压阀压力流量方程,对阀进行非线性化建模分析,研究管道有效弹性模量和液压油黏度等系统参数对减压阀稳定性的影响.基于Matlab建立物理模型进行仿真研究,搭建推进器测试台架进行水池试验.仿真和水池试验结果表明,在优化系统结构参数后,该比例减压阀具有较好的稳定性,可以提高系统效率,降低制造维护成本.

该文进行了某盾构电液控制系统综合实验平台液压推进系统控制方案的设计及主要液压元件参数计算,并基于AMESim与Matlab/Simulink软件对其推进速度的同步协调性能进行了联合仿真分析,结果表明：采用基于压力流量复合控制技术的模糊PID控制策略能满足推进系统同步控制需求,为盾构实验台的研制提供了一定的理论指导。

推进系统承担着整个盾构机的向前顶进、换向及姿态调整等一系列复杂任务，其控制性能的好坏对盾构施工控制的多个方面均会产生直接影响。该文对液压推进系统中所运用到的分区一分组联合控制技术、压力流量复合控制技术、负载敏感技术、二通插装技术等主要关键技术进行了分析，并对各自的研究现状和发展前景进行了分析与展望，进而为液压技术在盾构推进系统中的广泛应用提供一定的理论指导。

该文以盾构挖掘机为背景阐述了其液压推进系统的功能特点和整体结构着重分析了液压系统的控制策略.并认为:为了降低成本减少控制复杂程度液压缸采用分组控制是可行的.为了满足实际工作的需要应该采用压力流量复合控制而推进系统采用负载传感控制技术可以达到节能的目的.

针对某液压推进系统存在的工作速度低，操作步骤繁琐的问题，在原来方案的基础上进行了增速设计，相应的液压系统的设计和自动化控制方案设计，使推进速度增加了一倍，操作简便，工作效率得到了大大提升。

根据模拟盾构试验平台推进系统的特点，采用基于模糊自整定PID的复合控制方法设计电液控制系统，并对其结构特点和性能进行了分析，仿真和试验结果表明该系统稳定可靠，达到了模拟试验对推进系统的要求。

提出推进液压系统的同步控制策略，对区间的液压缸采用PID控制，仿真结果表明，PID控制能够满足区间控制的精度要求．针对现有的盾构推进系统分区控制区内液压缸压力同步的情况进行了仿真分析，提出流量同步的协调控制方法，仿真结果表明，流量同步控制可以把同步误差控制在3mm内．最后对压力同步和流量同步的优劣性进行了比较，结果表明：压力同步在缓变负载下能保持优良特性，但对突变负载而言，其同步性受到很大的影响；流量同步对突变负载能够保持优良的特性，但有一定的能量损耗．