分析液压凿岩机防空打装置的特性与优化设计

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1、学兔兔www.xuetutu.comI訇化液压凿岩机防空打装置的特性分析与优化设计Characteristicanalysisandoptimizationdesignofanti-emptyimpactequipmentforhydraulicrockdriII耿晓光，马飞，李叶林，马威，王顺凯GENGXiao．guang，MAFei，LIYe．1in，MAWei。WANGShun．kai(北京科技大学机械工程学院，北京100083)‘摘要：液压凿岩机防空打装置为应对凿岩过程中的“空打”现象而设计，可以有效地保护凿岩机缸体和活塞。首先介绍了防空打装置的结构和工作原理，然后分过

2、程、分阶段地建立数学模型，随后应用MATLAB软件进行求解，得到活塞从减速制动到加速复位整个过程的仿真曲线。通过仿真曲线，可以实时观察活塞的速度、位移和缓冲腔压力的变化。最后，分析了影响防空打装置效能的因素，对比不同环形泄漏间隙值下的仿真曲线，得到满足结构、工艺和效能的最优化设计。关键词：液压凿岩机；防空打装置；数学模型；动态仿真；优化设计中圈分类号：TD422文献标识码：A文章编号：1009-0134(2014)o8(下)-ol50-04Doi：10．3969／J．issn．1009-0134．2014．08(下)．390引言的高频冲击是在活塞和换向阀的配合下完成的，两者组成

3、液压随动机构。当凿岩机正常工作时，液压凿岩机通过活塞撞击钎尾，再经由钎杆冲击活塞在一个周期内的运动可以分为四个过和钻头，最终将能量传递给岩石，同时结合钻头程，分别是冲程加速、碰撞反弹、回程加速和回的旋转进行破岩。正常情况下，冲击活塞在高压程制动。在冲程加速阶段，换向阀芯位于右位，油的作用下加速运动，并以最大速度撞击钎尾。高压油进入缸体后腔，冲击活塞加速左移，缸体但当岩石出现裂隙、溶洞或者操作不当时，钻头不能抵紧岩底，钎尾回不到正常位置，最终导致前腔油液经由换向阀流回油箱；碰撞反弹发生在冲程加速末，碰撞过程瞬间完成，且右侧信号孔冲击活塞撞击不到钎尾，从而出现凿岩机“空打”已经打开

4、，信号油推动换向阀芯换向，为活塞回现象。如果没有防护措施，冲击活塞将直接撞击凿程做好准备；回程加速阶段，换向阀芯位于左岩机缸体，不仅产生振动和噪声，还会对缸体造成位，高压油进入缸体前腔，活塞加速右移，后腔破坏，影响工作的可靠性和使用寿命ul21。油液经由换向阀流回油箱；当活塞右移将左侧信因此，凿岩机必须配备防空打缓冲装置。本号孔打开以后，信号油再次推动换向阀芯换向，文以双面回油型液压凿岩机为例，对其防空打装高压油进入缸体后腔，活塞减速直到停止【3。置进行特性分析和优化设计。1结构模型和工作原理介绍体冲击活塞图2防空打装置结构示意图}当“空打”现象发生时，活塞在冲程加速末图1冲击

5、机构工作示意图了时刻不能通过碰撞钎尾实现反弹。此时，防空图1为凿岩机冲击机构的工作示意图，凿岩机打装置发挥作用，图2为其结构示意图。暇稿日囊：2014-06-18基金焉目：“十二五”国家科技支撑计划项目：金属矿山大功率高效开采设备研制(2013BAB02B07)作者简介：耿晓光(1988一)，男，河北石家庄人，硕士研究生，研究方向为液压凿岩机冲击缓冲系统。[1501第36卷第8期2014-08(下)学兔兔www.xuetutu.com学兔兔www.xuetutu.com学兔兔www.xuetutu.com