分析液压凿岩机双缓冲系统的特性与动态仿真

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1、2015年10月机床与液压0ct.2015第43卷第19期MACHINET00L2HYDRAULICSVol.43No.19DOI:10.3969/j.issn.1001-3881.2015.19.043液压凿岩机双缓冲系统的特性分析与动态仿真耿晓光，马飞，李叶林(北京科技大学机械工程学院，北京100083)摘要：对液压凿岩机双缓冲系统的结构和原理进行了分析。根据实际工作情况，分3个过程进行了研究，首先是系统工作前的平衡状态，由受力平衡方程求得缓冲活塞的位置和缓冲腔压力；进而分析了缓冲活塞制动减速过程，并建立数学模型；最后是缓冲活塞的加速复位过程。借助MATLAB

2、软件，调用〇de45函数对各阶段的数学模型进行求解，得到缓冲活塞的位移-时间曲线、速度-时间曲线和一级缓冲腔、二级缓冲腔的压力-时间曲线，从而实现系统整个周期的动态仿真。结果表明：该系统的响应极其迅速，能够很好吸收钎尾的反弹能量，并且保证在下一次冲击活塞撞击钎尾前将钎具压紧于岩底。关键词！液压凿岩机；双缓冲系统；数学模型；动态仿真中图分类号：TH137文献标志码：A文章编号：1001-3881(2015)19-180-4CharacteristicAnalysisandDynamicSimulationofDoubleDamperSystemforHydrauli

3、cRockDrillGENGXiaoguang，MAFei，LIYelin(SchoolofMechanicalEngineer，UniversityofScienceandTechnologyBeijing，Beijing100083，China)Abstract：Thestructureandworl^ingprincijDleoftliedoubledampersystemforhydraulicrockdrillwereanalyzed，itsdividedinthreestages.Firstly，thesystemwasinequilibrium.Th

4、epositionofthedampingpistonandthepressureofthechambercouldbegotthroughtheforceequilibriumequation;Thenthemathematicalmodelofthedampingpiston’sdecelerationprocesswasbuilt.Lastisthereturnprocessofthedampingpiston.Afterwards，themathematicalmodelofeachstagewascalculatedtheMATLAB.Thedampin

5、gpiston’sdisplacement-timecurveandspeed-timecurve，thepressurecurveoftheclasschamberwereachieved.Thecurvesreflectedthestateofthedoubledampersysteminacompletecycle.Theresultsshowthatthedoubledampersystemisresponsive，anditcanabsorbthereboundingenergyefficientlyandassurethebitagainstthero

6、cktightlywhenthepistonimpactstheshanknexttime.Keywords：Hydraulicrockdrill;Doubledampersystem;Mathematicalmodel;Dynamicsimulation〇前言机缓冲系统。同凿岩机防空打装置的原理相似，通过目前约3/4的矿岩开挖工程采用凿岩爆破，凿岩设置液压缓冲腔，避免钎具和机体之间的刚性冲设备的重要性凸显，其中凿岩机为其核心。且经过近击[2]。本文作者以Atlas1838ME型凿岩机为研究对半个世纪的发展，液压凿岩机以其高效率、低成本、象，对其双缓冲系统进行数学

7、模型的建立和动态仿清洁、安全等诸多优势，正逐步取代气动凿岩机而成真，模拟凿岩机的实际工作情况，通过深人的分析和为凿岩作业的首选。研究，为姻液压凿岩的设计提供参考。液压凿岩机采用活塞撞击钎杆，进而将能量传递1双缓冲系统结构模型介绍给岩石的方式进行破岩。活塞在压力油的作用下高速21凿岩机工作情况介绍运动，其最大速度可达每秒十几米。加之钎杆和岩石图1为凿岩机作业的简化模型，由于1838ME型均有一定的弹性，根据应力波理论，钎杆在碰撞岩石凿岩机专为断面掘进设计，所以向前打孔是其主要工后会出现反弹，且在岩石未被破碎时，反弹能量最况。在凿岩作业时，凿岩机依托于掘进钻车的推进大

8、。可想而知