淺析amesim的液壓鉆孔機(jī)液壓系統(tǒng)仿真研究

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1、液壓氣動(dòng)與密封，20l1年第l2期基于AMESim的液壓鉆孑L機(jī)液壓系統(tǒng)仿真研究王成賓閆政(太原理工大學(xué)機(jī)電所，山西太原030024)摘要：文章分析了一種液壓鉆孔機(jī)液壓系統(tǒng)的組成，描述了在仿真軟件AMESim中建立液壓系統(tǒng)模型的過(guò)程。用仿真技術(shù)描述了系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性，并對(duì)系統(tǒng)的穩(wěn)定性和誤差進(jìn)行分析，為進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)研究奠定了理論基礎(chǔ)。關(guān)鍵詞：液壓鉆孔機(jī)；仿真；動(dòng)態(tài)特性；AMESim中圖分類號(hào)：TH137．9文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1008—0813(2011)12—0014—03SimulatingResea

2、rchonHydrauficSystemofHydraulic——PressureDrillingMachineontheBasisofAMESimWANGCheng-binYANZheng(InstituteofMechatronicsEngineering，TaiyuanUniversityofTechnology,Taiyuan030024，China)Abstract：Inthisthesis，theauthoranalysesthemaincompositionofthehydraulicsy

3、steminatypeofhydraulic—pressuredrillingmachine，describestheprocessinwhichthemodeofhydraulicsystemisbuiltinAMESimandthedynamicfeatureofthesystembyreferringtothesimulationtechnology，andalsoanalyzesthestabilityanderrorofthesystemallofwhichestablishthetheore

4、ticbasisforthefurtherstudy．KeyWords：hydraulic-pressuredrillingmachine；simulation；dynamicfeature；AMESimO前言定的促進(jìn)作用。AMESim(AdvancedModelingEnvironmentfor液壓鉆孔機(jī)是依靠液壓系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)和控制來(lái)實(shí)現(xiàn)鉆PerformingSimulationofEngineeringSystem，工程系統(tǒng)頭的旋轉(zhuǎn)與進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，整個(gè)鉆孔過(guò)程都是由液壓系統(tǒng)仿真高級(jí)建模環(huán)境)是IMAGINE

5、公司于1995年推出提供動(dòng)力和進(jìn)行鉆孑L的控制，液壓鉆孑L機(jī)具有特殊的的基于鍵合圖的一個(gè)圖形化開發(fā)環(huán)境．專門用于液壓／應(yīng)用場(chǎng)合．如對(duì)于水下鉆孔，如沉船打撈、潛水艇修補(bǔ)機(jī)械系統(tǒng)的建模、仿真及動(dòng)力學(xué)分析。AMESim專門為的工作要求在水下工作，一般的鉆孔工具不能使用，就液壓系統(tǒng)建立了一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)仿真模型庫(kù)，包含120多個(gè)可以使用液壓鉆孔機(jī)，通過(guò)液壓軟管將液壓介質(zhì)引入不同復(fù)雜程度的模型。鑒于液壓系統(tǒng)的元件多式多樣，水下的鉆孔機(jī)中，即可進(jìn)行水下鉆孔作業(yè)[-21；礦井中工標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)無(wú)法滿足所有建模要求，AMESim提供了

6、一個(gè)基作機(jī)械的改裝和修補(bǔ)一般是卸下來(lái)，拿出井外加工，以本元件設(shè)計(jì)庫(kù)HCD(HydraulicComponentDesign)，防止電動(dòng)鉆孔機(jī)引起瓦斯爆炸等意外，此時(shí)若使用液HCD是一個(gè)強(qiáng)大的工具．包含了任何機(jī)液系統(tǒng)的基本壓鉆孔機(jī)就可以在井下現(xiàn)場(chǎng)鉆孔。因此，研究和發(fā)展液結(jié)構(gòu)單元模塊。利用HCD，用戶可以建立標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)中沒(méi)有壓鉆孔機(jī)的液壓系統(tǒng)，提高液壓鉆孔機(jī)的控制水平，降的液壓模型[。低鉆孔誤差，對(duì)于提高生產(chǎn)效率，降低生產(chǎn)成本具有一l仿真模型的建立基金項(xiàng)目：浙江大學(xué)流體傳動(dòng)及控制國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室開發(fā)基金資助項(xiàng)目1

7、．1系統(tǒng)工作原理(GZKF一2008006)液壓鉆孑L機(jī)液壓系統(tǒng)原理如圖1所示。系統(tǒng)的油收稿日期：2011-08—12源為定量液壓泵(齒輪泵)1，泵的供油壓力由溢流閥2作者簡(jiǎn)介：王成賓(1977一)，男，博士研究生，講師，主要研究方向機(jī)電液設(shè)定。系統(tǒng)的執(zhí)行器為通過(guò)齒輪減速機(jī)構(gòu)(小齒輪15、一體化控制系統(tǒng)。14!：大齒輪16)驅(qū)動(dòng)花鍵鉆桿17及鉆頭的旋轉(zhuǎn)切削的單向馬達(dá)的另一部分排油則經(jīng)節(jié)流閥7排回油箱。鉆削速定量液壓馬達(dá)5和實(shí)現(xiàn)液壓進(jìn)給的液壓缸3。液壓缸的度由節(jié)流閥7和調(diào)速閥13的開度決定。鉆削過(guò)程中如運(yùn)

8、動(dòng)方向有二位四通手動(dòng)換向閥l2控制。液壓馬達(dá)的出現(xiàn)鉆桿不轉(zhuǎn)的停機(jī)(吃刀)現(xiàn)象，則將換向閥4切換旋轉(zhuǎn)由節(jié)流閥7進(jìn)行回油節(jié)流調(diào)速；液壓缸的工作壓至下位，換向閥l2切換至下位，接通并聯(lián)緊急油路，液力由減壓閥8設(shè)定，進(jìn)給由調(diào)速閥13進(jìn)行進(jìn)油節(jié)流調(diào)壓泵的壓力油單獨(dú)經(jīng)換向閥4、減壓閥8、單向閥9、換速。通過(guò)二位三通手動(dòng)換向閥4和二位四通手動(dòng)換向向閥12進(jìn)人液壓缸3的下腔，活塞桿帶動(dòng)刀具回程，閥12的工作位置切換組合。液壓缸有桿腔經(jīng)換向閥12向油箱排油。