臺階開挖鉆車

隧道開挖臺車（臺階開挖鉆車）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。

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

它廣泛應(yīng)用于國民經(jīng)濟的各行各業(yè)，在農(nóng)林、化工、輕工、紡織、能源、材料、金屬加工、起重運輸、工程機械、交通運輸、兵器、航天航空、機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)的水平與國外發(fā)達國家相比，存在著一定的差距。隨著機電一體化的進程不斷加快，技術(shù)裝備的工作精度、響應(yīng)速度和自動化程度的要求不斷提高，對液壓控制技術(shù)的要求也愈來愈高。

目前，液壓控制技術(shù)已不是傳統(tǒng)意義上的液壓傳動和液力傳動，液壓控制技術(shù)已從傳統(tǒng)的機械、操縱、助力裝置等應(yīng)用場合開始向高、新、尖技術(shù)領(lǐng)域發(fā)展，具有了更廣泛的內(nèi)容�，F(xiàn)代控制理論、模糊控制理論的發(fā)展和應(yīng)用，計算機控制技術(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，使得隧道開挖臺車（臺階開挖鉆車）技術(shù)裝備的工作可靠性、控制精度、響應(yīng)速度及自動化程度大大提高。目前國內(nèi)外液壓系統(tǒng)的發(fā)展趨勢是簡單緊湊、調(diào)節(jié)方便、節(jié)能、低噪聲、高自動化與智能化、能長時間穩(wěn)定可靠的運行。

液壓傳動系統(tǒng)與機械傳動、電器傳動相比有以下主要優(yōu)點：

(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，同功率液壓馬達的重量約只有電動機的1/6左右。

(2)液壓傳動的各種元件，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，易于實現(xiàn)快速啟動、制動和頻繁的換向(直線1000次/min，回轉(zhuǎn)500次/min)。

(4)操作控制方便，可實現(xiàn)大范圍的無級調(diào)速(調(diào)速范圍達2000：1)，它還可以在運行的過程中進行調(diào)速。

(5)一般采用礦物油為工作介質(zhì)，相對運動面可自行潤滑，使用壽命長。

(6)既易實現(xiàn)自動化，又易實現(xiàn)過載保護，當(dāng)采用電液聯(lián)合控制甚至計算機控制后，可實現(xiàn)大負(fù)載、高精度、復(fù)雜運動的自動控制。

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

液壓傳動系統(tǒng)的主要缺點：

(1)液壓傳動能量損失（摩擦損失、泄漏損失等）較大，傳動功率比機械、電力傳動低。

(2)液壓傳動不能保證嚴(yán)格的傳動比，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，因此它的造價高，且對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，液壓傳動的優(yōu)點是主要的，它的一些缺點有的現(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。

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

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

隧道開挖臺車（臺階開挖鉆車）現(xiàn)代液壓控制技術(shù)及其對密封的要求有以下特點：

1)液壓系統(tǒng)的高壓化一直是液壓技術(shù)的一個發(fā)展方向�？梢哉f，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、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控制液壓傳動工作介質(zhì)的泄漏提出了更高要求。液壓傳動工作介質(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。這是對密封材料、密封元件、密封的安裝、使用與維護提出的新的更高的要求。必須更全面、深入的研究密封機理，研究各種環(huán)境和使用條件對密封性能的影響。

一般說提高密封性會帶來摩擦力的增加，摩擦力增加直接導(dǎo)致運動能力與質(zhì)量的降低；并且摩擦力會加速密封的磨損。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、耐壓性能是獨立的性能，這三項性能的組合就得到了密封件的綜合性能。綜合性能的保持時間，就是密封件的使用壽命。

對液壓傳動與控制系統(tǒng)進行動態(tài)特性研究，了解和掌握隧道開挖臺車（臺階開挖鉆車）液壓系統(tǒng)工作過程中動態(tài)工作特性和參數(shù)變化，以便進一步改進和完善隧道開挖臺車（臺階開挖鉆車）液壓系統(tǒng)，提高液壓系統(tǒng)的響應(yīng)特性，提高運動和控制精度以及可靠性，是非常必要的。