針對(duì)液壓打樁錘液壓系統(tǒng)仿真分析

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1、學(xué)兔兔www.xuetutu.com液壓-液力HydrostaticsandHydrod~namics液壓打樁錘液壓系統(tǒng)仿真分析許佳音，王克文，趙永富天津工程機(jī)械研究院摘要I對(duì)液壓打樁錘的打擊過(guò)程和液壓系統(tǒng)工作原理進(jìn)行分析，建立液壓系統(tǒng)AMESim模型，并根據(jù)液壓系統(tǒng)關(guān)鍵元件主閥的結(jié)構(gòu)原理及運(yùn)動(dòng)特性建立主閥的AMESim模型。模擬液壓打樁錘完整的打擊周期，獲得液壓缸活塞桿位移、速度和加速度變化曲線，并得到打擊力、打擊周期等性能參數(shù)，仿真結(jié)果符合預(yù)期要求。關(guān)鍵詞：液壓打樁錘：主閥；復(fù)合動(dòng)作；AMESim液壓打樁錘具有

2、打樁效率高，噪聲低，振動(dòng)小，無(wú)油煙污染的特點(diǎn)，其先進(jìn)性已經(jīng)被廣泛認(rèn)可。如今，在西方1液壓打樁錘的工作過(guò)程發(fā)達(dá)國(guó)家和亞洲的日本、韓國(guó)、新加坡等國(guó)家，液壓打樁液壓打樁錘液壓系統(tǒng)的工作原理如圖1所示，其工錘已經(jīng)完全取代了柴油打樁錘。目前，我國(guó)的樁工產(chǎn)品在作過(guò)程主要包括錘頭下落、沖擊、加壓以及錘頭提升4個(gè)技術(shù)上與國(guó)外先進(jìn)水平相比，還有較大差距，液壓錘基本階段。依賴進(jìn)口，柴油錘仍是市場(chǎng)的主力設(shè)備。為此，我國(guó)的一(1)錘頭下落。在液壓油的驅(qū)動(dòng)下，液壓缸5將錘頭些企業(yè)正在積極開(kāi)展液壓打樁錘的研究和開(kāi)發(fā)工作，而6提升到最大行程以后

3、，控制器控制二位三通電磁換向閥對(duì)于液壓打樁錘液壓系統(tǒng)及其關(guān)鍵元件的研發(fā)，則是其1換向，二位三通電磁換向閥l控制主閥2變換給油方中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。本文將利用計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)，對(duì)打擊能量向，此時(shí)液壓缸無(wú)桿腔和有桿腔連通，錘頭6在液壓油壓為150kN·m的某型液壓打樁錘液壓系統(tǒng)的工作過(guò)程進(jìn)力與自重的作用下，產(chǎn)生向下運(yùn)動(dòng)的加速度。行分析。(2)沖擊。錘頭6以較大的加速度向下沖擊，擊打樁作者簡(jiǎn)介：許佳音(1982一)，女，黑龍江大慶人，高級(jí)工程師，博士，研究方向：工程機(jī)械虛擬樣機(jī)分析。鈣l工霏以械}20"15．t2學(xué)兔兔www.x

4、uetutu.com缸拭第46卷l第12期總第506期表1液壓系統(tǒng)參數(shù)系統(tǒng)供油~f／(L／min)380液壓缸行程／mm110o錘頭質(zhì)量／kg8700活塞直徑／nun100活塞桿直徑／mm63溢流閥設(shè)定壓力／MPa29高壓蓄能器充氣壓力Pa20低壓蓄能器充氣壓力／MPa0．4高壓蓄能器容積幾l1．4低壓蓄能器容積／L11．4液壓油密度／(kg／m)7891．二位三通電磁換向閥2．主閥3．低壓蓄能器液壓油黏度／(mm2／s)464．高壓蓄能器5．液壓缸6．錘頭圖1液壓打樁錘液壓系統(tǒng)原理圖頭，進(jìn)行沉樁作業(yè)。(3)加壓。

5、在液壓油壓能的作用下，錘頭6繼續(xù)對(duì)樁施加壓力。(4)錘頭提升。液壓缸5的有桿腔進(jìn)油，錘頭6被提38O升起來(lái)，同時(shí)高壓蓄能器4充液，完成整個(gè)循環(huán)過(guò)程。高壓蓄能器與低壓蓄能器在整個(gè)工作過(guò)程中起到穩(wěn)定液壓系統(tǒng)壓力與流量的作用。1．主行程閥與換向閥封裝模塊2，3，4．插裝閥封裝模塊圖2液壓系統(tǒng)AMESim模型2液壓系統(tǒng)與主閥建模壓控制閥不同。2．1液壓系統(tǒng)建模液壓打樁錘的主閥結(jié)構(gòu)如圖3所示，主要由閥體、滑根據(jù)液壓打樁錘的液壓系統(tǒng)原理圖及液壓系統(tǒng)性能閥閥芯、電磁換向閥、電磁閥板及閥板總成等組成。通過(guò)參數(shù)(見(jiàn)表1)建立打樁錘液

6、壓系統(tǒng)AMESim模型，如圖2控制液壓油作用在滑閥閥芯的環(huán)形腔面積，可以控制主所示。液壓系統(tǒng)模型通過(guò)插裝閥和主閥的通斷來(lái)控制液閥的油路換向，從而實(shí)現(xiàn)錘頭的提升和下降；當(dāng)液壓油作壓打樁錘的動(dòng)作，以及高低壓蓄能器的充液與排液過(guò)程。用在滑閥閥芯右端環(huán)形面積時(shí)，滑閥閥芯在液壓壓力及由于AMESim液壓元件庫(kù)中沒(méi)有主閥模型，因此，需彈簧力作用下處在左端，此時(shí)A口與T口相通；當(dāng)液壓要根據(jù)液壓系統(tǒng)的實(shí)際參數(shù)通過(guò)HCD庫(kù)建立主閥模型。油作用在滑閥閥芯左端環(huán)形面積時(shí)，滑閥閥芯在液壓壓2-2主閥建模力作用下克服彈簧力處在右端，此時(shí)A口

7、與P口相通?；鏖y是液壓打樁錘液壓系統(tǒng)中的關(guān)鍵元件，主要功閥閥芯在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中會(huì)與閥體、孔口螺母形成緩沖腔，起能是在電磁換向閥控制下進(jìn)行周期性的全開(kāi)口、閉合切到緩沖閥芯撞擊力的作用。換，使液壓系統(tǒng)功率得到最大限度的利用。主閥性能好壞為深入研究主閥的穩(wěn)態(tài)壓差一流量特性、內(nèi)部泄漏量直接影響打樁錘的沖擊能和沖擊頻率，其結(jié)構(gòu)與常規(guī)液和瞬態(tài)響應(yīng)特性，根據(jù)主閥的結(jié)構(gòu)與性能參數(shù)(見(jiàn)表2)建一II柏學(xué)兔兔www.xuetutu.com液壓-液力HydrostaticsandHydrodynamics④21．閥體2．滑閥閥芯3．電磁閥

8、板4．閥板總成5．孔口螺母6．電磁換向閥圖4主閥AMESim模型圖圖3主閥結(jié)構(gòu)原理圖3．1液壓缸活塞桿位移、速度、加速度分析表2主閥性能參數(shù)由于打樁錘在工作過(guò)程中，錘頭的行程、速度、加速LLLn0OOO0OOO主閥閥芯的行程／ram22度直接關(guān)系到打樁錘的打擊頻率與打擊力，因此有必要主閥閥芯的質(zhì)量g3．6對(duì)錘頭的行程、速度、加速度進(jìn)行監(jiān)測(cè)，以分析打樁錘的主閥