文 献 综 述

在我国，习惯上将用于软土地层的称为盾构，将用于岩石地层的称为TBM。用盾构机进行隧洞施工具有自动化程度高、节省人力、施工速度快、一次成洞、不受气候影响、开挖时可控制地面沉降、减少对地面建筑物的影响和在水下开挖时不影响地面交通等特点，在隧洞洞线较长、埋深较大的情况下，用盾构机施工更为经济合理。盾构主轴承（图1-1）是连接盾构刀盘系统与动力系统的关键部件，多采用回转支承，其寿命和可靠性直接影响盾构机械的施工安全。用盾构机主轴承试验机对回转支承的性能检测能提供可靠的实验数据。

图1-1 盾构机主轴承图片

用PRO/E完成的盾构机回转支承试验台的系统原理组成三维图（图2-1），要求该试验台能够对回转支承的性能检测提供可靠的实验数据，方便工程师对工程进行评估，以满足工程需求。

文献[1] 以盾构机主轴承启动性能为研究对象，分析盾构机主轴承的受力情况，建立了盾构机启动性能试验系统，通过对主轴承启动性能进行试验，分析主轴承启动转矩和稳态转矩的变化规律。结果表明: 随着轴向载荷的增加，启动转矩和稳态转矩线性增大; 当倾覆力矩较小时，随着倾覆力矩的增加，启动转矩和稳态转矩非线性增大，当倾覆力矩大于1 000 kN#183;m 时，随着倾覆力矩的增大，转矩线性增大。并给出了轴承启动转矩和稳态转矩的计算式。

图2-1 盾构机主轴承三维视图

文献[2]以高速径向气体静压轴承试验台为研究对象，为了解气体轴承（图3-1）在高速旋转时的机理，运用动静压气体轴承设计的原则，设计一种新的气体轴承试验台。试验台主要包括驱动装置、加载装置、测试环节、减振结构和主轴部分，针对几个主要部分做了详细的说明，并选用了恰当的传感器测出在主轴旋转时流场内的间隙值和压力值。经过实验验证，该系统可以很好地满足实际稳定性要求。

图3-1 高速径向气体静压轴承试验台主轴承图片

文献[3]以基于ZigBee技术的智能型盾构机主轴承为研究对象，设计一种带有健康状态感知的智能型盾构主轴承，利用ZigBee技术构建了轴承状态感知的无线传感网络，通过USB接口进行传感网络与工控机之间的通讯。将温度传感器、振动传感器和位移传感器植入盾构主轴承中（图4-1），分别用于检测轴承的温度、振动加速度和磨损量。以CC2530 为主芯片构建无线通讯下位机模块，利用IAR EmbebbedWorkbench 集成开发环境开发出检测系统的软件模块，实现了无线传感器网络的发射器和协调器之间的通讯和传感器的信号传输。利用Visual C 2010集成开发环境开发出上位机的人机交互界面。实现了对盾构主轴承状态信号的显示、存储、分析、处理和监测。