浅析amesim的锚杆钻机液压冲击器系统建模与仿真

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1、2015年2月机床与液压Feb.2015第43卷第4期MACHINETOOL&HYDRAULICSVo1.43No.4DOI:10.3969/j.issn.1001—3881.2015.04.034基于AMESim的锚杆钻机液压冲击器系统建模与仿真王晓瑜。,原思聪(1.西安外事学院工学院,陕西西安710077;2.西安建筑科技大学机电工程学院,陕西西安710055)摘要:分析了锚杆钻机液压冲击器系统工作原理,采用AMESim软件对液压系统进行建模仿真,分别分析了泵的输入流量、冲击活塞速度和位移、冲击机构频率间的变化关系以及对冲击器性能的影响,为锚杆钻机的冲击器冲

2、击特性研究提供了理论基础。关键词:液压冲击器;AMESim建模与仿真;工作参数中图分类号:TD41文献标志码:A文章编号:1001—3881(2015)4—110—3ModelingandSimulationforImpactorofHydraulicRoofbolterBasedonAMESimWAN『GXiaoyu一.YUANSicong(1.CollegeofEngineering,Xi’anInternationalUniversity,Xi’anShaanxi710077,China;2.CollegeofMechanicalandElectrical

3、Engineering,Xi’anUniversityofArchitectureandTechnology,Xi’anShaanxi710055,China)Abstract:Theworkingprincipleoftheimpactorofhydraulicroofboherwasanalyzed.ModelingandsimulationweredonebasedOilAMESim.Thechangerelationsofpumpinputflow,pistonvelocityanddisplacement,impact~equencywereanaly

4、zedonthebasisofsimulationcurves.Alsotheinfluenceonhydraulicimpactorperformancewasanalyzed.Itprovidestheoreticalbasisforimpactcharacter—isticsresearch.Keywords:Hydraulicimpactor;AMESimmodelingandsimulation;Workingparameter液压锚杆钻机是锚杆支护工程施工的关键设备之一,影响着支护质量的好坏与支护速度的快慢。不同的支护工程应选择不同种类的锚杆钻机。目

5、前,在煤巷矿道和岩土锚固工程施工中,普遍使用机载型液压锚杆钻机。液压冲击器是其核心设备。该设备主要由冲击活塞、配流控制阀和蓄能器组成。液压力驱动活塞高速往复运动,利用活塞撞击钎杆输出冲击能来实现破碎岩土的目的。文中以行程反馈式液压冲击器为例,对于锚杆钻机在实际施工中,因岩土物理特性的不同,分析设备输出不同的工况留参数,以提高工作效率和降低能耗⋯。图1液压冲击器调节装置结构图1液压冲击器系统结构及工作原理1.2系统工作原理1.1系统结构液压冲击器调节装置工作原理见图2。行程反馈式液压冲击器采用前腔常压,后腔压力高、低交替控制的后控式工作方式。该装置利用配流阀切换冲

6、击活塞冲程与回程的通路,来实现活调塞的自动往复高速运动,以此形成相互控制的自切换冲击。其调节装置结构图见图1。(a)回程加速阶段(b)回程减速阶段(c)冲程阶段图2液压冲击器调节装置工作原理图收稿日期:2013-12—20基金项目:陕西省科技攻关项目(2011K10—18);陕西省教育厅专项科研项目(09JK559)作者简介:王晓瑜(1974一),女,博士研究生,高级工程师,现从事机械电子工程教学与科研工作。E—mail:lshtttt@126.con。第4期王晓瑜等:基于AMESim的锚杆钻机液压冲击器系统建模与仿真。III·(I)回程阶段(回程加速和回程减速

7、)活塞行程调节杆上有A、B、C三个信号孔,当调节杆处于图2(a)所示位置时,油孔A通过油道与配流阀的阀芯左端面相通,高压油与活塞前腔相通,后腔与回油连通,前腔压力驱动活塞做回程右向运动,当右向加速运动的活塞越过信号孔A时,活塞前腔高压油就通到阀芯的左端面,阀芯在压力差的作用下向右迅速做回程换向运动,活塞的前后腔差动连接,均与高压油相通,回程加速阶段结束。活塞因惯性作用继续向右做减速运动到停止,完成整个回程运动。(2)冲程阶段活塞前后腔保持差动连接,活塞在压力差作用图3锚杆钻机液压冲击器AMESim仿真模型图下向左加速运动,开始冲程。冲程加速后期,活塞运2.2仿真

8、结果及分析动导致系统压力

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