基于AMESim的液压钻孔机液压系统仿真研究

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1、液压气动与密封，20l1年第l2期基于AMESim的液压钻孑L机液压系统仿真研究王成宾闫政(太原理工大学机电所，山西太原030024)摘要：文章分析了一种液压钻孔机液压系统的组成，描述了在仿真软件AMESim中建立液压系统模型的过程。用仿真技术描述了系统的动态特性，并对系统的稳定性和误差进行分析，为进一步实验研究奠定了理论基础。关键词：液压钻孔机；仿真；动态特性；AMESim中图分类号：TH137．9文献标识码：A文章编号：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前言定的促进作用。AMESim(AdvancedModelingEnvironmentfor液压钻孔机是依靠液压系统驱动和控制来实现钻PerformingSimulationofEngineeringSystem，工程系统头的旋转与进给运动，整个钻孔过程都是由液压系统仿真高级建模环境)是IMA

5、GINE公司于1995年推出提供动力和进行钻孑L的控制，液压钻孑L机具有特殊的的基于键合图的一个图形化开发环境．专门用于液压／应用场合．如对于水下钻孔，如沉船打捞、潜水艇修补机械系统的建模、仿真及动力学分析。AMESim专门为的工作要求在水下工作，一般的钻孔工具不能使用，就液压系统建立了一个标准仿真模型库，包含120多个可以使用液压钻孔机，通过液压软管将液压介质引入不同复杂程度的模型。鉴于液压系统的元件多式多样，水下的钻孔机中，即可进行水下钻孔作业[-21；矿井中工标准库无法满足所有建模要求，AMES

6、im提供了一个基作机械的改装和修补一般是卸下来，拿出井外加工，以本元件设计库HCD(HydraulicComponentDesign)，防止电动钻孔机引起瓦斯爆炸等意外，此时若使用液HCD是一个强大的工具．包含了任何机液系统的基本压钻孔机就可以在井下现场钻孔。因此，研究和发展液结构单元模块。利用HCD，用户可以建立标准库中没有压钻孔机的液压系统，提高液压钻孔机的控制水平，降的液压模型[。低钻孔误差，对于提高生产效率，降低生产成本具有一l仿真模型的建立基金项目：浙江大学流体传动及控制国家重点实验室开发基

7、金资助项目1．1系统工作原理(GZKF一2008006)液压钻孑L机液压系统原理如图1所示。系统的油收稿日期：2011-08—12源为定量液压泵(齿轮泵)1，泵的供油压力由溢流阀2作者简介：王成宾(1977一)，男，博士研究生，讲师，主要研究方向机电液设定。系统的执行器为通过齿轮减速机构(小齿轮15、一体化控制系统。14!：大齿轮16)驱动花键钻杆17及钻头的旋转切削的单向马达的另一部分排油则经节流阀7排回油箱。钻削速定量液压马达5和实现液压进给的液压缸3。液压缸的度由节流阀7和调速阀13的开度决定。

8、钻削过程中如运动方向有二位四通手动换向阀l2控制。液压马达的出现钻杆不转的停机(吃刀)现象，则将换向阀4切换旋转由节流阀7进行回油节流调速；液压缸的工作压至下位，换向阀l2切换至下位，接通并联紧急油路，液力由减压阀8设定，进给由调速阀13进行进油节流调压泵的压力油单独经换向阀4、减压阀8、单向阀9、换速。通过二位三通手动换向阀4和二位四通手动换向向阀12进人液压缸3的下腔，活塞杆带动刀具回程，阀12的工作位置切换组合。液压缸有杆腔经换向阀12向油箱排油。