针对液压打桩锤液压系统仿真分析

《针对液压打桩锤液压系统仿真分析》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、学兔兔www.xuetutu.com液压-液力HydrostaticsandHydrod~namics液压打桩锤液压系统仿真分析许佳音，王克文，赵永富天津工程机械研究院摘要I对液压打桩锤的打击过程和液压系统工作原理进行分析，建立液压系统AMESim模型，并根据液压系统关键元件主阀的结构原理及运动特性建立主阀的AMESim模型。模拟液压打桩锤完整的打击周期，获得液压缸活塞杆位移、速度和加速度变化曲线，并得到打击力、打击周期等性能参数，仿真结果符合预期要求。关键词：液压打桩锤：主阀；复合动作；AMESim液压打桩锤具有

2、打桩效率高，噪声低，振动小，无油烟污染的特点，其先进性已经被广泛认可。如今，在西方1液压打桩锤的工作过程发达国家和亚洲的日本、韩国、新加坡等国家，液压打桩液压打桩锤液压系统的工作原理如图1所示，其工锤已经完全取代了柴油打桩锤。目前，我国的桩工产品在作过程主要包括锤头下落、冲击、加压以及锤头提升4个技术上与国外先进水平相比，还有较大差距，液压锤基本阶段。依赖进口，柴油锤仍是市场的主力设备。为此，我国的一(1)锤头下落。在液压油的驱动下，液压缸5将锤头些企业正在积极开展液压打桩锤的研究和开发工作，而6提升到最大行程以后

3、，控制器控制二位三通电磁换向阀对于液压打桩锤液压系统及其关键元件的研发，则是其1换向，二位三通电磁换向阀l控制主阀2变换给油方中的关键环节。本文将利用计算机仿真技术，对打击能量向，此时液压缸无杆腔和有杆腔连通，锤头6在液压油压为150kN·m的某型液压打桩锤液压系统的工作过程进力与自重的作用下，产生向下运动的加速度。行分析。(2)冲击。锤头6以较大的加速度向下冲击，击打桩作者简介：许佳音(1982一)，女，黑龙江大庆人，高级工程师，博士，研究方向：工程机械虚拟样机分析。钙l工霏以械}20"15．t2学兔兔www.x

4、uetutu.com缸拭第46卷l第12期总第506期表1液压系统参数系统供油~f／(L／min)380液压缸行程／mm110o锤头质量／kg8700活塞直径／nun100活塞杆直径／mm63溢流阀设定压力／MPa29高压蓄能器充气压力Pa20低压蓄能器充气压力／MPa0．4高压蓄能器容积几l1．4低压蓄能器容积／L11．4液压油密度／(kg／m)7891．二位三通电磁换向阀2．主阀3．低压蓄能器液压油黏度／(mm2／s)464．高压蓄能器5．液压缸6．锤头图1液压打桩锤液压系统原理图头，进行沉桩作业。(3)加压。

5、在液压油压能的作用下，锤头6继续对桩施加压力。(4)锤头提升。液压缸5的有杆腔进油，锤头6被提38O升起来，同时高压蓄能器4充液，完成整个循环过程。高压蓄能器与低压蓄能器在整个工作过程中起到稳定液压系统压力与流量的作用。1．主行程阀与换向阀封装模块2，3，4．插装阀封装模块图2液压系统AMESim模型2液压系统与主阀建模压控制阀不同。2．1液压系统建模液压打桩锤的主阀结构如图3所示，主要由阀体、滑根据液压打桩锤的液压系统原理图及液压系统性能阀阀芯、电磁换向阀、电磁阀板及阀板总成等组成。通过参数(见表1)建立打桩锤液

6、压系统AMESim模型，如图2控制液压油作用在滑阀阀芯的环形腔面积，可以控制主所示。液压系统模型通过插装阀和主阀的通断来控制液阀的油路换向，从而实现锤头的提升和下降；当液压油作压打桩锤的动作，以及高低压蓄能器的充液与排液过程。用在滑阀阀芯右端环形面积时，滑阀阀芯在液压压力及由于AMESim液压元件库中没有主阀模型，因此，需弹簧力作用下处在左端，此时A口与T口相通；当液压要根据液压系统的实际参数通过HCD库建立主阀模型。油作用在滑阀阀芯左端环形面积时，滑阀阀芯在液压压2-2主阀建模力作用下克服弹簧力处在右端，此时A口

7、与P口相通。滑主阀是液压打桩锤液压系统中的关键元件，主要功阀阀芯在运动过程中会与阀体、孔口螺母形成缓冲腔，起能是在电磁换向阀控制下进行周期性的全开口、闭合切到缓冲阀芯撞击力的作用。换，使液压系统功率得到最大限度的利用。主阀性能好坏为深入研究主阀的稳态压差一流量特性、内部泄漏量直接影响打桩锤的冲击能和冲击频率，其结构与常规液和瞬态响应特性，根据主阀的结构与性能参数(见表2)建一II柏学兔兔www.xuetutu.com液压-液力HydrostaticsandHydrodynamics④21．阀体2．滑阀阀芯3．电磁阀

8、板4．阀板总成5．孔口螺母6．电磁换向阀图4主阀AMESim模型图图3主阀结构原理图3．1液压缸活塞杆位移、速度、加速度分析表2主阀性能参数由于打桩锤在工作过程中，锤头的行程、速度、加速LLLn0OOO0OOO主阀阀芯的行程／ram22度直接关系到打桩锤的打击频率与打击力，因此有必要主阀阀芯的质量g3．6对锤头的行程、速度、加速度进行监测，以分析打桩锤的主阀