盾构机是集机械、电气、液压、测量、控制等多学科于一体的,专门用于地下隧道工程的大型机械设备。刀盘作为盾构机的核心部件,其结构复杂,需结合具体施工地质情况进行设计分析。本文对盾构机刀盘驱动液压系统进行设计,通过AMESim仿真软件对盾构机刀盘驱动液压系统进行仿真分析。这将有利于提高我国盾构机的设计制造技术水平,为以后的盾构机设计制造工作奠定基础。本文主要研究内容如下:首先,综述了盾构机的施工原理及分类,介绍了盾构机国内外发展现状和发展近况,并对几种驱动方式做了比较,最后概述了本课题的研究内容以及主要进行的研究工作。其次,针对刀盘驱动液压系统的设计要求,采用变量泵—变量马达的闭式容积调速回路进行系统设计,并分析其结构组成和工作原理,根据系统主要技术参数,进行参数计算、性能验算以及液压元件的选型,最后设计了集成阀块和液压泵站。再次,对主要液压元件进行数学建模,并从变量泵—定量马达系统和定量泵—变量马达系统入手,建立变量泵—变量马达系统的数学模型,并就影响刀盘驱动液压系统的主要参数提出优化方案。最后,采用AMESim软件对系统各回路进行建模,设定工程参数,搭建刀盘驱动液压系统模型,并对系统在不同工况下进行仿真分析,得出刀盘转速能随调速信号变化而变化,系统具有良好跟随性,采用AMESim和Simulink对刀盘驱动液压系统进行联合仿真,得出系统具有良好的稳定性、适应性,最后利用北方重工正在调试的设备进行实际验证。