第４１卷第１期佳木斯大学学报（自然科学版）Ｖｏｌ．４１Ｎｏ．１２０２３年０１月ＪｏｕｒｎａｌｏｆＪｉａｍｕｓｉＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ（ＮａｔｕｒａｌＳｃｉｅｎｃｅＥｄｉｔｉｏｎ）Ｊａｎ．２０２３文章编号：１００８－１４０２（２０２３）０１－００８４－０４盾构机回转支承疲劳寿命试验台研制①姜阔胜１，２，章力１，郑文杰１（１．安徽理工大学机械工程学院，安徽淮南２３２０６３；２．深部煤矿采动响应与灾害防控国家重点实验室，安徽淮南２３２０６３）摘要：为解决盾构机回转支承疲劳寿命试验因耗时长所带来的能量损耗巨大的问题，研制了一种盾构机回转支承疲劳寿命试验台。建立了试验台的三维模型，并阐述了该实验台中分布式的机械功率封闭式结构及原理。通过对试验台的传动仿真分析，验证了在空载和带载工况下驱动单元只是使试验台能够以一定转速运转。通过空载和带载台架试验，评估在不同试验扭矩下试验台的节能效果。试验结果表明，该疲劳寿命试验台能够实现节能，可为回转支承的疲劳寿命试验提供有效参考。关键词：分布式；机械功率封闭；回转支承；疲劳寿命中图分类号：ＴＨ１３７．５１文献标识码：Ａ０引言盾构机作为高端智能制造装备，广泛应用于矿山、铁路、地铁、公路等诸多隧道掘进工程中［１］。盾构机回转支承连接着刀盘系统与动力系统，疲劳是其常见失效模式之一［２，３］。盾构机中的回转支承设计使用寿命需要满足１００００到１５０００ｈ。如果在其使用寿命内出现一些故障，将会造成生产停滞，甚至导致安全生产事故［４］。目前，已有一些针对回转支承的专用疲劳寿命实验设备。例如，法国图卢兹ＧｅｎｉｅＭｅｃａｎｉｑｕｅ实验室的回转支承试验平台，能够进行静载荷试验。在试验过程中，试验荷载仅涉及一定比例的荷载轴向力和倾覆力矩，不能模拟复杂的负载条件［５，６］。Ｚｕｐａｎ和Ｐｒｅｂｉｌ［７］开发了一种小型回转支承测试平台，能够进行单一规格（φ＝６４４ｍｍ）的复杂加载试验。Ｚｏｎｇ等［８］人提出了一种加速疲劳寿命试验方法及专用试验台，该实验台能真实反映回转支承在实际工况下的状态。基于上述分析，提出了一种盾构机回转支承节能疲劳寿命试验台。该试验台采用分布式的机械功率封闭式［９］结构组成，能够模拟盾构机在实际过程中的回转支承运行状态。将动态工况载荷封闭在系统内，能有效的降低在进行疲劳寿命试验过程中的能耗。１试验台方案设计１．１基本结构设计盾构机回转支承...
