臺階開挖鉆車

隧道開挖臺車（臺階開挖鉆車）在新液壓技術的應用：原子能技術、空間技術、電子技術等的發展再次將液壓技術推向前進。

液壓控制技術是以流體力學、液壓傳動和液力傳動為基礎，應用現代控制理論、模糊控制理論，將計算機控制技術、集成傳感技術應用到液壓技術和電子技術中，為實現機械工作自動化或生產現代化而發展起來的一門技術。

它廣泛應用于國民經濟的各行各業，在農林、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用。尤其在高、新、尖技術裝備中更為突出。我國液壓工業的真正發展是在六十年代開始的，而液壓控制技術的發展則更晚一些。液壓控制技術的水平與國外發達國家相比，存在著一定的差距。隨著機電一體化的進程不斷加快，技術裝備的工作精度、響應速度和自動化程度的要求不斷提高，對液壓控制技術的要求也愈來愈高。

目前，液壓控制技術已不是傳統意義上的液壓傳動和液力傳動，液壓控制技術已從傳統的機械、操縱、助力裝置等應用場合開始向高、新、尖技術領域發展，具有了更廣泛的內容。現代控制理論、模糊控制理論的發展和應用，計算機控制技術的逐步完善和普及，集成傳感技術的飛速發展，為液壓工業，電子工業將電子技術、液壓技術結合起來，應用到液壓控制中創造了良好的契機，使得隧道開挖臺車（臺階開挖鉆車）技術裝備的工作可靠性、控制精度、響應速度及自動化程度大大提高。目前國內外液壓系統的發展趨勢是簡單緊湊、調節方便、節能、低噪聲、高自動化與智能化、能長時間穩定可靠的運行。

液壓傳動系統與機械傳動、電器傳動相比有以下主要優點：

(1)在同等功率情況下，液壓執行元件體積小、重量輕、結構緊湊。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，可根據需要方便、靈活的來布置。

(3)液壓裝置工作平穩，換向沖擊小，易于實現快速啟動、制動和頻繁的換向(直線1000次/min，回轉500次/min)。

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

(5)一般采用礦物油為工作介質，相對運動面可自行潤滑，使用壽命長。

(6)既易實現自動化，又易實現過載保護，當采用電液聯合控制甚至計算機控制后，可實現大負載、高精度、復雜運動的自動控制。

(7)液壓元件實現了標準化、系列化、通用化，便于設計、制造和推廣使用。

液壓傳動系統的主要缺點：

(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)由于液壓系統不可避免的泄漏，造成場地污染，還可能引起火災事故。

(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)液壓系統出現故障不易診斷。

總的說來，液壓傳動的優點是主要的，它的一些缺點有的現已大都改善，有的將隨著科學技術的發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生出更多的驅動力。在同等的功率下，液壓裝置的體積小，重量輕，功率密度大，結構緊湊。

液壓傳動是以有壓流體為工作介質，進行能量傳遞與控制的一種傳動形式。這門技術得到了迅速的發展和廣泛應用，并已經成為傳動與自動控制系統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設計與制造質量的重要指標。

液壓技術的發展是與密封技術的進步密不可分的。密封理論、密封裝置也隨著相關技術的要求而發展

隧道開挖臺車（臺階開挖鉆車）現代液壓控制技術及其對密封的要求有以下特點：

1)液壓系統的高壓化一直是液壓技術的一個發展方向。可以說，提高系統壓力的關鍵在于解決高壓元件與系統的密封問題。

2)液壓控制系統，如伺服控制、比例控制系統，要求對輸出力、輸出位移、速度等控制有高精度、大范圍的控制與調節性能。這不僅要求密封裝置有優良的密封性，而且要求降低摩擦力，提高系統的反應速度。另外密封摩擦力，特別是動、靜摩擦因數之差是低速液壓缸產生爬行現象的主要原因。

3)世界性的環保與資源問題要求對控制液壓傳動工作介質的泄漏提出了更高要求。液壓傳動工作介質的泄漏不僅污染環境，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，摩擦力增加直接導致運動能力與質量的降低；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的最高壓力，是液壓密封的重要指標。

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進行動態特性研究，了解和掌握隧道開挖臺車（臺階開挖鉆車）液壓系統工作過程中動態工作特性和參數變化，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，提高液壓系統的響應特性，提高運動和控制精度以及可靠性，是非常必要的。