臺(tái)階開挖鉆車

隧道開挖臺(tái)車（臺(tái)階開挖鉆車）在新液壓技術(shù)的應(yīng)用：原子能技術(shù)、空間技術(shù)、電子技術(shù)等的發(fā)展再次將液壓技術(shù)推向前進(jìn)。

液壓控制技術(shù)是以流體力學(xué)、液壓傳動(dòng)和液力傳動(dòng)為基礎(chǔ)，應(yīng)用現(xiàn)代控制理論、模糊控制理論，將計(jì)算機(jī)控制技術(shù)、集成傳感技術(shù)應(yīng)用到液壓技術(shù)和電子技術(shù)中，為實(shí)現(xiàn)機(jī)械工作自動(dòng)化或生產(chǎn)現(xiàn)代化而發(fā)展起來的一門技術(shù)。

它廣泛應(yīng)用于國(guó)民經(jīng)濟(jì)的各行各業(yè)，在農(nóng)林、化工、輕工、紡織、能源、材料、金屬加工、起重運(yùn)輸、工程機(jī)械、交通運(yùn)輸、兵器、航天航空、機(jī)械制造中都有著廣泛的應(yīng)用。尤其在高、新、尖技術(shù)裝備中更為突出。我國(guó)液壓工業(yè)的真正發(fā)展是在六十年代開始的，而液壓控制技術(shù)的發(fā)展則更晚一些。液壓控制技術(shù)的水平與國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家相比，存在著一定的差距。隨著機(jī)電一體化的進(jìn)程不斷加快，技術(shù)裝備的工作精度、響應(yīng)速度和自動(dòng)化程度的要求不斷提高，對(duì)液壓控制技術(shù)的要求也愈來愈高。

目前，液壓控制技術(shù)已不是傳統(tǒng)意義上的液壓傳動(dòng)和液力傳動(dòng)，液壓控制技術(shù)已從傳統(tǒng)的機(jī)械、操縱、助力裝置等應(yīng)用場(chǎng)合開始向高、新、尖技術(shù)領(lǐng)域發(fā)展，具有了更廣泛的內(nèi)容。現(xiàn)代控制理論、模糊控制理論的發(fā)展和應(yīng)用，計(jì)算機(jī)控制技術(shù)的逐步完善和普及，集成傳感技術(shù)的飛速發(fā)展，為液壓工業(yè)，電子工業(yè)將電子技術(shù)、液壓技術(shù)結(jié)合起來，應(yīng)用到液壓控制中創(chuàng)造了良好的契機(jī)，使得隧道開挖臺(tái)車（臺(tái)階開挖鉆車）技術(shù)裝備的工作可靠性、控制精度、響應(yīng)速度及自動(dòng)化程度大大提高。目前國(guó)內(nèi)外液壓系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)是簡(jiǎn)單緊湊、調(diào)節(jié)方便、節(jié)能、低噪聲、高自動(dòng)化與智能化、能長(zhǎng)時(shí)間穩(wěn)定可靠的運(yùn)行。

液壓傳動(dòng)系統(tǒng)與機(jī)械傳動(dòng)、電器傳動(dòng)相比有以下主要優(yōu)點(diǎn)：

(1)在同等功率情況下，液壓執(zhí)行元件體積小、重量輕、結(jié)構(gòu)緊湊。例如，同功率液壓馬達(dá)的重量約只有電動(dòng)機(jī)的1/6左右。

(2)液壓傳動(dòng)的各種元件，可根據(jù)需要方便、靈活的來布置。

(3)液壓裝置工作平穩(wěn)，換向沖擊小，易于實(shí)現(xiàn)快速啟動(dòng)、制動(dòng)和頻繁的換向(直線1000次/min，回轉(zhuǎn)500次/min)。

(4)操作控制方便，可實(shí)現(xiàn)大范圍的無級(jí)調(diào)速(調(diào)速范圍達(dá)2000：1)，它還可以在運(yùn)行的過程中進(jìn)行調(diào)速。

(5)一般采用礦物油為工作介質(zhì)，相對(duì)運(yùn)動(dòng)面可自行潤(rùn)滑，使用壽命長(zhǎng)。

(6)既易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，又易實(shí)現(xiàn)過載保護(hù)，當(dāng)采用電液聯(lián)合控制甚至計(jì)算機(jī)控制后，可實(shí)現(xiàn)大負(fù)載、高精度、復(fù)雜運(yùn)動(dòng)的自動(dòng)控制。

(7)液壓元件實(shí)現(xiàn)了標(biāo)準(zhǔn)化、系列化、通用化，便于設(shè)計(jì)、制造和推廣使用。

液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的主要缺點(diǎn)：

(1)液壓傳動(dòng)能量損失（摩擦損失、泄漏損失等）較大，傳動(dòng)功率比機(jī)械、電力傳動(dòng)低。

(2)液壓傳動(dòng)不能保證嚴(yán)格的傳動(dòng)比，這是由于液壓油的可壓縮性和泄漏造成的。

(3)工作性能易受溫度變化的影響，不宜在很高或很低的溫度條件下工作。

(4)由于液壓系統(tǒng)不可避免的泄漏，造成場(chǎng)地污染，還可能引起火災(zāi)事故。

(5)為了減少泄漏，液壓元件在制造精度上要求較高，因此它的造價(jià)高，且對(duì)油液的污染比較敏感。

(6)液壓系統(tǒng)出現(xiàn)故障不易診斷。

總的說來，液壓傳動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)是主要的，它的一些缺點(diǎn)有的現(xiàn)已大都改善，有的將隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展而進(jìn)一步得到克服。在同等的體積下，液壓裝置能比電氣裝置產(chǎn)生出更多的驅(qū)動(dòng)力。在同等的功率下，液壓裝置的體積小，重量輕，功率密度大，結(jié)構(gòu)緊湊。

液壓傳動(dòng)是以有壓流體為工作介質(zhì)，進(jìn)行能量傳遞與控制的一種傳動(dòng)形式。這門技術(shù)得到了迅速的發(fā)展和廣泛應(yīng)用，并已經(jīng)成為傳動(dòng)與自動(dòng)控制系統(tǒng)中的一個(gè)重要組成部分。

密封和密封裝置的可靠性和使用壽命就成為衡量液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)與制造質(zhì)量的重要指標(biāo)。

液壓技術(shù)的發(fā)展是與密封技術(shù)的進(jìn)步密不可分的。密封理論、密封裝置也隨著相關(guān)技術(shù)的要求而發(fā)展

隧道開挖臺(tái)車（臺(tái)階開挖鉆車）現(xiàn)代液壓控制技術(shù)及其對(duì)密封的要求有以下特點(diǎn)：

1)液壓系統(tǒng)的高壓化一直是液壓技術(shù)的一個(gè)發(fā)展方向。可以說，提高系統(tǒng)壓力的關(guān)鍵在于解決高壓元件與系統(tǒng)的密封問題。

2)液壓控制系統(tǒng)，如伺服控制、比例控制系統(tǒng)，要求對(duì)輸出力、輸出位移、速度等控制有高精度、大范圍的控制與調(diào)節(jié)性能。這不僅要求密封裝置有優(yōu)良的密封性，而且要求降低摩擦力，提高系統(tǒng)的反應(yīng)速度。另外密封摩擦力，特別是動(dòng)、靜摩擦因數(shù)之差是低速液壓缸產(chǎn)生爬行現(xiàn)象的主要原因。

3)世界性的環(huán)保與資源問題要求對(duì)控制液壓傳動(dòng)工作介質(zhì)的泄漏提出了更高要求。液壓傳動(dòng)工作介質(zhì)的泄漏不僅污染環(huán)境，而且是一筆很大的資源損失。國(guó)外提出了“無泄漏"要求，就是要最大限度地降低泄漏，直至完全不泄漏。這是對(duì)密封材料、密封元件、密封的安裝、使用與維護(hù)提出的新的更高的要求。必須更全面、深入的研究密封機(jī)理，研究各種環(huán)境和使用條件對(duì)密封性能的影響。

一般說提高密封性會(huì)帶來摩擦力的增加，摩擦力增加直接導(dǎo)致運(yùn)動(dòng)能力與質(zhì)量的降低；并且摩擦力會(huì)加速密封的磨損。密封的耐壓能力反映可以密封的工作介質(zhì)的最高壓力，是液壓密封的重要指標(biāo)。

密封性能、摩擦性能、耐壓性能是獨(dú)立的性能，這三項(xiàng)性能的組合就得到了密封件的綜合性能。綜合性能的保持時(shí)間，就是密封件的使用壽命。

對(duì)液壓傳動(dòng)與控制系統(tǒng)進(jìn)行動(dòng)態(tài)特性研究，了解和掌握隧道開挖臺(tái)車（臺(tái)階開挖鉆車）液壓系統(tǒng)工作過程中動(dòng)態(tài)工作特性和參數(shù)變化，以便進(jìn)一步改進(jìn)和完善隧道開挖臺(tái)車（臺(tái)階開挖鉆車）液壓系統(tǒng)，提高液壓系統(tǒng)的響應(yīng)特性，提高運(yùn)動(dòng)和控制精度以及可靠性，是非常必要的。