泥水平衡式盾构机主驱动四道唇形密封组合承压能力一般不超过0.6 MPa,无法满足设备在大于0.6 MPa的高水压工况下的安全施工需求。据此,设计了基于压差控制的泥水平衡式盾构机主驱动密封气动自动保压系统。该系统可将现有唇形密封承压能力提高至0.8 MPa,并可自动实现加压、泄压,无需人为参与,降低工人劳动强度。对该系统进行了仿真分析和实验验证,结果表明,该系统设计合理,控制精度高,安全可靠,可满足泥水盾构机在0.8 MPa高水压工况下主驱动的密封要求。

针对自动保压系统常规PID控制时动态特性不佳这一问题，基于模糊控制算法，设计了自动保压系统的自适应PID模糊控制器；通过联合仿真技术模拟保压系统实际工况，研究了模糊控制算法对系统动态响应的补偿作用。仿真结果表明，采用模糊控制算法后，可有效改善自动保压系统的动态性能，能很好地满足实际工况需求，对实际操作具有一定的参考价值。