基于AMESim的液壓鉆孔機液壓系統(tǒng)仿真研究

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1、液壓氣動與密封，20l1年第l2期基于AMESim的液壓鉆孑L機液壓系統(tǒng)仿真研究王成賓閆政(太原理工大學(xué)機電所，山西太原030024)摘要：文章分析了一種液壓鉆孔機液壓系統(tǒng)的組成，描述了在仿真軟件AMESim中建立液壓系統(tǒng)模型的過程。用仿真技術(shù)描述了系統(tǒng)的動態(tài)特性，并對系統(tǒng)的穩(wěn)定性和誤差進行分析，為進一步實驗研究奠定了理論基礎(chǔ)。關(guān)鍵詞：液壓鉆孔機；仿真；動態(tài)特性；AMESim中圖分類號：TH137．9文獻標識碼：A文章編號：1008—0813(2011)12—0014—03SimulatingRese

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

3、systeminatypeofhydraulic—pressuredrillingmachine，describestheprocessinwhichthemodeofhydraulicsystemisbuiltinAMESimandthedynamicfeatureofthesystembyreferringtothesimulationtechnology，andalsoanalyzesthestabilityanderrorofthesystemallofwhichestablishthethe

4、oreticbasisforthefurtherstudy．KeyWords：hydraulic-pressuredrillingmachine；simulation；dynamicfeature；AMESimO前言定的促進作用。AMESim(AdvancedModelingEnvironmentfor液壓鉆孔機是依靠液壓系統(tǒng)驅(qū)動和控制來實現(xiàn)鉆PerformingSimulationofEngineeringSystem，工程系統(tǒng)頭的旋轉(zhuǎn)與進給運動，整個鉆孔過程都是由液壓系統(tǒng)仿真高級建模環(huán)境)是IMA

5、GINE公司于1995年推出提供動力和進行鉆孑L的控制，液壓鉆孑L機具有特殊的的基于鍵合圖的一個圖形化開發(fā)環(huán)境．專門用于液壓／應(yīng)用場合．如對于水下鉆孔，如沉船打撈、潛水艇修補機械系統(tǒng)的建模、仿真及動力學(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)建立了一個標準仿真模型庫，包含120多個可以使用液壓鉆孔機，通過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，水下的鉆孔機中，即可進行水下鉆孔作業(yè)[-21；礦井中工標準庫無法滿足所有建模要求，AMES

6、im提供了一個基作機械的改裝和修補一般是卸下來，拿出井外加工，以本元件設(shè)計庫HCD(HydraulicComponentDesign)，防止電動鉆孔機引起瓦斯爆炸等意外，此時若使用液HCD是一個強大的工具．包含了任何機液系統(tǒng)的基本壓鉆孔機就可以在井下現(xiàn)場鉆孔。因此，研究和發(fā)展液結(jié)構(gòu)單元模塊。利用HCD，用戶可以建立標準庫中沒有壓鉆孔機的液壓系統(tǒng)，提高液壓鉆孔機的控制水平，降的液壓模型[。低鉆孔誤差，對于提高生產(chǎn)效率，降低生產(chǎn)成本具有一l仿真模型的建立基金項目：浙江大學(xué)流體傳動及控制國家重點實驗室開發(fā)基

7、金資助項目1．1系統(tǒng)工作原理(GZKF一2008006)液壓鉆孑L機液壓系統(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作者簡介：王成賓(1977一)，男，博士研究生，講師，主要研究方向機電液設(shè)定。系統(tǒng)的執(zhí)行器為通過齒輪減速機構(gòu)(小齒輪15、一體化控制系統(tǒng)。14!：大齒輪16)驅(qū)動花鍵鉆桿17及鉆頭的旋轉(zhuǎn)切削的單向馬達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5和實現(xiàn)液壓進給的液壓缸3。液壓缸的度由節(jié)流閥7和調(diào)速閥13的開度決定。

8、鉆削過程中如運動方向有二位四通手動換向閥l2控制。液壓馬達的出現(xiàn)鉆桿不轉(zhuǎn)的停機(吃刀)現(xiàn)象，則將換向閥4切換旋轉(zhuǎn)由節(jié)流閥7進行回油節(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，進給由調(diào)速閥13進行進油節(jié)流調(diào)壓泵的壓力油單獨經(jīng)換向閥4、減壓閥8、單向閥9、換速。通過二位三通手動換向閥4和二位四通手動換向向閥12進人液壓缸3的下腔，活塞桿帶動刀具回程，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。