冲击破岩掘进机工作机构液压系统特性研究与改进

发布时间：2019-10-24 20:06

【摘要】：为了解决井下岩石截割困难、工作效率低等问题,研发了一款集运输、装载、凿岩及行走于一体的新型综合化机组——冲击破岩掘进机(以下称掘岩机),本文以其工作机构液压系统为研究对象,应用建模理论和计算机仿真技术探究其液压系统的特性并进行改进。论文首先在AMESim仿真环境下,建立了工作机构液压控制系统模型,对其变量泵的输出特性、LUDV控制系统的输出特性、工作机构控制系统的输出特性进行了动态分析,同时对LS阀参数变化对系统的影响做了仿真研究。然后结合Pro/E和ADAMS软件建立了工作机构的虚拟样机模型。根据冲击机械系统波动力学理论,导出该掘岩机的冲击载荷,使用ADAMS和AMESim对工作机构液压控制系统的动态特性进行了联合仿真,并对复合工作和单独工作方式的功率消耗进行了仿真对比。最后,根据仿真结果提出工作机构液压系统并联阻尼的改进方案,并针对并联阻尼的阻尼口的选择做了仿真研究。结果表明：LS阀阀芯直径为6mm、弹簧刚度为25 N/m,此时系统的节能性最好；在工作时间允许的前提下,尽量采用单独工作的方式；否则,采用复合工作的方式,有利于节省能量；并联阻尼系统选择0.8mm阻尼口,有助于提高系统的稳定性和节能性。
【图文】：

工作机构液压系统

压力补偿阀的工作原理：两个２个换向联控制的执行机构分别同时工作时，ＬＳ逡逑梭阀感应到的压力油经内部油路传到压力补偿弹灻腔，此时，压力补偿阀两端分别逡逑作用ＬＳ压力与进曰压力。假定此时的ＬＳ压力为负载５的压为大于负载１的压力时。逡逑压力补偿发１动作，负载５的皮力推动补偿阀芯移动从而产生压降，在阀芯达到平逡逑衡位置时保证了主阀进出口压差基本恒定；当负载１的压力大于负载５的压力时，逡逑负载１的补偿阀芯失去平衡，阀芯向弹灻腔移动，负载１的压力被反馈到ＬＳ回路逡逑上，同上述情况一样，负载压力作用于负载５的补偿阀芯，通过节流产生W'降，同逡逑样维持主阀的压差恒定。逡逑ＬＳ溢流阀：主要的供油系统还有ＬＳ支路，ＬＳ溢流阀在主阀油路中起双重保护逡逑作用，保证系统不会突然波动，，当ＬＳ溢流阀设定的压力小于多路阀承受的压力时，逡逑ＬＳ端的压力是压力补偿阀流出压力，由于该主阀还设有固定液阻，油液流动先经过逡逑固定液阻，使油压下降，当出现溢流时，由于液流的压力降低导致压力补偿阀弹灻逡逑腔的压力变小，并在主阀曰压力的作用下使压力补偿阀阀芯弹灻左移，切断通道，逡逑此时，完成了压力切断保护。送样就不会使液流流入到主阀中，也不会有流量从主逡逑
【学位授予单位】：辽宁工程技术大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TD421.5

【参考文献】

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本文编号：2552691