水平定向钻推拉液压系统优化研究

发布时间：2021-04-12 09:43

　　针对水平定向钻推拉系统大负载溢流工况下压力波动问题,对推拉液压系统原理与测试数据分析,开展推拉液压系统关键参数动态仿真与整机实验研究,获得LS溢流阀节流面积梯度及反馈阻尼对液压泵压力的影响规律,确定了最优反馈阻尼孔径大小,整机系统性能最优。 

【文章来源】：液压气动与密封. 2020,40(06)

【文章页数】：4 页

【部分图文】：

水平定向钻推拉液压系统原理图

推拉装置在大负载溢流工况下，推拉液压系统泵出口压力波动大，整机出现抖动问题，导致钻杆剧烈抖动，严重影响整机作业质量。针对此问题，对推拉装置液压系统关键表征参数如系统P口压力、LS反馈口压力及流量进行检测与分析。在推拉装置行程到头情况下，测量推拉液压系统关键参数测试数据如图2所示。从图中可以看出，推拉装置行程到头时，LS溢流阀达到设定压力260 bar左右，LS溢流阀打开，大约2 L/min的流量从LS溢流阀通过。过程中LS压力、P口压力以及LS口流量都存在波动。因此，在大负载溢流工况下，推拉装置出现抖动问题主要原因是推拉液压系统各元件参数不匹配造成LS溢流阀开启后压力调节不稳。2 推拉液压系统数学模型

为获得推拉液压系统最优匹配参数，搭建了推拉液压系统仿真模型，包括定量泵、电比例换向阀、定差溢流阀、LS溢流阀、恒流阀及阻尼等子模型，建立的仿真模型如图3所示。在模型中设置推拉马达所受阻力扭矩足够大，来模拟推拉装置行程到头的工况。模型中其它液压元件参数参照实际结构尺寸进行设置。发动机转速设为1800 r/min，定量泵模型中排量参数设为71 m L/r，定差溢流阀模型中弹簧刚度参数设置为19 N/mm，弹簧初始预压缩力参数设置为40 N，液压马达模型中排量参数设置为40 m L/r。选择三种不同节流面积梯度的LS溢流阀，研究LS溢流阀节流梯度对压力波动的影响，节流面积与位移间的关系如图4中曲线1、曲线2与曲线3所示。

【参考文献】：
期刊论文
[1]基于AMESim的摊铺机振捣系统的仿真研究[J]. 罗天洪,熊中楷,甘信富,罗文军.  机床与液压. 2011(05)
[2]大吨位水平定向钻机液压系统设计[J]. 费烨,陈涛,姜学寿.  液压与气动. 2011(02)

硕士论文
[1]WX600型水平定向钻节能技术研究[D]. 刘晓宏.中南大学 2012
[2]Z6500水平定向钻机动力头及其液压驱动系统动力学研究[D]. 柳利平.长安大学 2009



本文编号：3133085