对于全液压伞钻液压系统设计与仿真

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1、２０１６年４月机床与液压Ａｐｒ?２０１６第４４卷第８期ＭＡＣＨＩＮＥＴＯＯＬ＆ＨＹＤＲＡＵＬＩＣＳＶｏｌ?４４Ｎｏ?８ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ?ｉｓｓｎ?１００１－３８８１?２０１６?０８?０３３全液压伞钻液压系统设计与仿真符爱红（江苏工程职业技术学院机电工程学院，江苏南通２２６００７）摘要：针对全液压六臂伞钻能量损失较大的问题，设计了负载敏感液压操控系统，并建立了全液压伞钻负载敏感系统ＡＭＥＳｉｍ仿真模型，仿真验证了系统的负载敏感性能以及回转回路的调速性能，结果说明：负载敏感回路中流量与控制阀开口量相关；在多个负载同时工作时，系统压力和流量均为负载敏感阀所调定的压力

2、和流量，验证了液压系统设计与参数设置的合理性。关键词：全液压伞钻；负载敏感；ＡＭＥＳｉｍ仿真中图分类号：ＴＨ１３７文献标志码：Ａ文章编号：１００１－３８８１（２０１６）０８－０９９－４ＨｙｄｒａｕｌｉｃＳｙｓｔｅｍＤｅｓｉｇｎａｎｄＳｉｍｕｌａｔｉｏｎｆｏｒａＨｙｄｒａｕｌｉｃＵｍｂｒｅｌｌａＤｒｉｌｌＦＵＡｉｈｏｎｇ（ＳｃｈｏｏｌｏｆＥｌｅｃｔｒｉｃａｌＭａｃｈｉｎｅｓ，ＪｉａｎｇｓｕＣｏｌｌｅｇｅｏｆＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ＮａｎｔｏｎｇＪｉａｎｇｓｕ２２６００７，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｆｏｒａｓｉｘ⁃ａｒｍｈｙｄｒａｕｌｉｃｕｍｂ

3、ｒｅｌｌａｄｒｉｌｌ，ｉｔｓｅｎｅｒｇｙｌｏｓｓｉｓｂｉｇ．Ｔｏｓｏｌｖｅｔｈｅｐｒｏｂｌｅｍ，ａｌｏａｄ⁃ｓｅｎｓｉｔｉｖｅｈｙｄｒａｕｌｉｃｓｙｓｔｅｍｗａｓｄｅｓｉｇｎｅｄ，ａｎｄｉｔｓＡＭＥＳｉｍｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｍｏｄｅｌｗａｓｅｓｔａｂｌｉｓｈｅｄ．Ｔｈｅｓｙｓｔｅｍ’ｓｓｅｎｓｉｔｉｖｅｎｅｓｓｔｏｌｏａｄａｎｄｓｐｅｅｄｃｏｎｔｒｏｌｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｗｅｒｅｖａｌｉｄａｔｅｄｂｙｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ．Ｔｈｅｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｉｎｔｈｅｌｏａｄ⁃ｓｅｎｓｉｔｉｖｅｈｙｄｒａｕｌｉｃｃｉｒｃｕｉｔ，ｔｈｅｆｌｏｗｉｓｒｅ

4、ｌａｔｉｖｅｔｏｔｈｅｏｐｅｎｉｎｇａｍｏｕｎｔｏｆｔｈｅｃｏｎｔｒｏｌｖａｌｖｅ；ｗｈｅｎｍｕｌｔｉｐｌｅｌｏａｄｓｗｏｒｋｓｉｍｕｌｔａｎｅｏｕｓｌｙ，ｔｈｅｓｙｓｔｅｍｋｅｅｐｓｔｈｅｐｒｅｓｓｕｒｅａｎｄｆｌｏｗｔｈａｔｈａｖｅｂｅｅｎｓｅｔｂｙｔｈｅｌｏａｄ⁃ｓｅｎｓｉｔｉｖｅｖａｌｖｅ．Ｉｎｃｏｎｃｌｕｓｉｏｎ，ｈｙｄｒａｕｌｉｃｐａｒａｍｅｔｅｒｓｉｎｔｈｉｓｄｅｓｉｇｎａｒｅａｃｃｕｒａｔｅａｎｄｔｈｅｄｅｓｉｇｎｉｓｖａｌｉｄａｔｅｄｂｙｔｈｅｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｍｏｄｅｌ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：Ｈｙｄｒａｕｌｉｃｕｍｂｒｅｌｌａｄｒｉｌｌ；Ｌｏａｄｓｅｎ

5、ｓｉｔｉｖｅ；ＡＭＥＳｉｍｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ随着国内立井井筒施工技术的发展，立井掘砌速１液压系统设计度是缩短矿井建设周期的关键因素。伞钻作为井筒施根据全液压伞钻液压系统特点，将液压系统分为工开凿炮孔的关键设备，其作业安全可靠，凿岩速度凿岩回路（冲击回转推进回路）和油缸回路。凿岩快，辅助时间少，可大大改善作业条件和提高立井井回路为系统主要执行回路，油缸回路起辅助作用，为［１－３］筒掘进机械化水平。目前伞钻主要有两类：一类钻架移动提供动力。是气动伞钻，一类是液压伞钻。国内广泛使用气动伞１?１油缸回路钻，全液压伞钻作为新型机型，相对于气动伞钻有节约能源、凿岩效率高、凿岩成本

6、低、作业环境好等优［３－４］点，因此对全液压伞钻的开发研制势在必行。但是，目前国内生产的液压伞钻问题较多，难以满足高效安全立井施工的需要。主要表现在：伞钻液压系统发热严重，使用大量管路反复拆接、效率低工作量大，同时整体结构质量偏重，与全液压伞钻相配套提升设备型号级别大，造成设备使用费用较高，同时与液压伞钻配套的液压抓岩机也存在施工效率低等问题。针对全液压六臂伞钻能耗损失较大的问题，设计负载敏感液压系统，并建立了ＡＭＥＳｉｍ仿真模型进行验证，旨在提高液压伞钻系统的性能，提高操控方便图１油缸回路性和生产效率。如图１所示，油缸回路为多路阀控制回路，中位Ｙ型结构，高压油口Ｐ中位

7、封闭，电磁阀Ａ、Ｂ口通收稿日期：２０１５－０２－２１作者简介：符爱红（１９６６—），女，硕士，副教授，长期从事机械设计及制造方面的教学及研究工作。Ｅ－ｍａｉｌ：ｆａｈ＠ｊｃｅｔ?ｅｄｕ?ｃｎ。·１００·机床与液压第４４卷低压，回油箱，各个油缸回路均有双向液压锁，对油如图２所示，负载敏感多路阀共有３联，分别控缸起有效保压及定位作用。另外，大臂油缸和倾斜油制是凿岩机的冲击、回转、推进３个动作。各联的压缸回路上均装有２个双向液压锁，使伞钻钻臂打开过力、流量根据实际需求设置，并取最高压力反馈至负程中，钻架和推进器始终保持竖直向下位置，以提高载敏感