淺析amesim的錨桿鉆機液壓沖擊器系統(tǒng)建模與仿真

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1、2015年2月機床與液壓Feb．2015第43卷第4期MACHINETOOL&HYDRAULICSVo1．43No．4DOI：10．3969／j．issn．1001—3881．2015．04．034基于AMESim的錨桿鉆機液壓沖擊器系統(tǒng)建模與仿真王曉瑜。，原思聰(1．西安外事學(xué)院工學(xué)院，陜西西安710077；2．西安建筑科技大學(xué)機電工程學(xué)院，陜西西安710055)摘要：分析了錨桿鉆機液壓沖擊器系統(tǒng)工作原理，采用AMESim軟件對液壓系統(tǒng)進行建模仿真，分別分析了泵的輸入流量、沖擊活塞速度和位移、沖擊機構(gòu)頻率間的變化關(guān)系以及對沖擊器性能的影響，為錨桿鉆機的沖擊器沖

2、擊特性研究提供了理論基礎(chǔ)。關(guān)鍵詞：液壓沖擊器；AMESim建模與仿真；工作參數(shù)中圖分類號：TD41文獻標志碼：A文章編號：1001—3881(2015)4—110—3ModelingandSimulationforImpactorofHydraulicRoofbolterBasedonAMESimWAN『GXiaoyu一．YUANSicong(1．CollegeofEngineering，Xi’anInternationalUniversity，Xi’anShaanxi710077，China；2．CollegeofMechanicalandElectrical

3、Engineering，Xi’anUniversityofArchitectureandTechnology，Xi’anShaanxi710055，China)Abstract：Theworkingprincipleoftheimpactorofhydraulicroofboherwasanalyzed．ModelingandsimulationweredonebasedOilAMESim．Thechangerelationsofpumpinputflow，pistonvelocityanddisplacement，impact~equencywereanaly

4、zedonthebasisofsimulationcurves．Alsotheinfluenceonhydraulicimpactorperformancewasanalyzed．Itprovidestheoreticalbasisforimpactcharacter—isticsresearch．Keywords：Hydraulicimpactor；AMESimmodelingandsimulation；Workingparameter液壓錨桿鉆機是錨桿支護工程施工的關(guān)鍵設(shè)備之一，影響著支護質(zhì)量的好壞與支護速度的快慢。不同的支護工程應(yīng)選擇不同種類的錨桿鉆機。目

5、前，在煤巷礦道和巖土錨固工程施工中，普遍使用機載型液壓錨桿鉆機。液壓沖擊器是其核心設(shè)備。該設(shè)備主要由沖擊活塞、配流控制閥和蓄能器組成。液壓力驅(qū)動活塞高速往復(fù)運動，利用活塞撞擊釬桿輸出沖擊能來實現(xiàn)破碎巖土的目的。文中以行程反饋式液壓沖擊器為例，對于錨桿鉆機在實際施工中，因巖土物理特性的不同，分析設(shè)備輸出不同的工況留參數(shù)，以提高工作效率和降低能耗?。圖1液壓沖擊器調(diào)節(jié)裝置結(jié)構(gòu)圖1液壓沖擊器系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及工作原理1．2系統(tǒng)工作原理1．1系統(tǒng)結(jié)構(gòu)液壓沖擊器調(diào)節(jié)裝置工作原理見圖2。行程反饋式液壓沖擊器采用前腔常壓，后腔壓力高、低交替控制的后控式工作方式。該裝置利用配流閥切換沖

6、擊活塞沖程與回程的通路，來實現(xiàn)活調(diào)塞的自動往復(fù)高速運動，以此形成相互控制的自切換沖擊。其調(diào)節(jié)裝置結(jié)構(gòu)圖見圖1。(a)回程加速階段(b)回程減速階段(c)沖程階段圖2液壓沖擊器調(diào)節(jié)裝置工作原理圖收稿日期：2013-12—20基金項目：陜西省科技攻關(guān)項目(2011K10—18)；陜西省教育廳專項科研項目(09JK559)作者簡介：王曉瑜(1974一)，女，博士研究生，高級工程師，現(xiàn)從事機械電子工程教學(xué)與科研工作。E—mail：lshtttt@126．con。第4期王曉瑜等：基于AMESim的錨桿鉆機液壓沖擊器系統(tǒng)建模與仿真。III·(I)回程階段(回程加速和回程減速

7、)活塞行程調(diào)節(jié)桿上有A、B、C三個信號孔，當(dāng)調(diào)節(jié)桿處于圖2(a)所示位置時，油孔A通過油道與配流閥的閥芯左端面相通，高壓油與活塞前腔相通，后腔與回油連通，前腔壓力驅(qū)動活塞做回程右向運動，當(dāng)右向加速運動的活塞越過信號孔A時，活塞前腔高壓油就通到閥芯的左端面，閥芯在壓力差的作用下向右迅速做回程換向運動，活塞的前后腔差動連接，均與高壓油相通，回程加速階段結(jié)束?；钊驊T性作用繼續(xù)向右做減速運動到停止，完成整個回程運動。(2)沖程階段活塞前后腔保持差動連接，活塞在壓力差作用圖3錨桿鉆機液壓沖擊器AMESim仿真模型圖下向左加速運動，開始沖程。沖程加速后期，活塞運2．2仿真

8、結(jié)果及分析動導(dǎo)致系統(tǒng)壓力