新型液压冲击机械控制系统方案研究

《新型液压冲击机械控制系统方案研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、j18以科学发展观促进科技创新(中)2李柱国．机械润滑与诊断．北京：化学出版社，20053发明专利：柴油机快速优化磨合工艺．证书号：第112376号，2003—0604作者简介唐祥，上海润祥化工有限公司，地址：上海市中山西路1800号14楼J2座，邮编200233，联系电话：13901603979，传真：021—64401495，E—mail：tx4595@sina．COIllo李柱国，上海交通大学．地址：上海市华山路1954号机械动力工程学院，邮编：200030，联系电话13901624921，传真：021—6764227

2、2，E—mail：llzhuguo@online，sh．cn。新型液压冲击机械控制系统方案研究。刘忠湖南师范大学工学院，长沙，410081摘要液压冲击机械是一种新型的工程机械，论文在分析了目前国内外液压冲击机械工作原理与控制技术现状的基础上，提出了新型的液压控制系统方案，分析了液压冲击机械工作性能参数的控制方法，有利于实现液压冲击机械的智能化控制。关键词液压冲击机械工作参数控制系统引言液压冲击机械是20世纪70年代发展起来的工程机械设备，作为冲击破碎工作与动力控制的源泉，液压控制系统是冲击机械系统的重要组成部分。它必须保证设

3、备正常工作的技术性能要求，同时还需考虑使用经济性指标。不管是液压凿岩机还是液压破碎锤，必须有各种性能完善的液压钻车或液压挖掘机与其配套，才能完成应有的工作机能。液压控制系统的主要功能是：控制液压冲击器的工作；控制液压支臂的变幅运动及回转运动以便使冲击器对准要破碎的物体；驱动行走机构等。由液压冲击机械冲击器系统工作原理可知，冲击系统工作压力波动幅值大、频率高，一般的齿轮泵或叶片泵难以满足其工作要求；为了提高冲击系统效率、减少能量损失，柱塞变量泵才是合适的动力源。柱塞变量泵有手动变量、比例变量、恒功率变量、液控变量和恒压变量等几

4、种类型。根据有关研究表明：手动变量泵虽然结构简单、价格便宜，但变量调节控制不方便，不适合液压冲击器工作时的恶劣工况要求；恒功率变量泵结构复杂、价格昂贵，使用经济性不好；比例变量泵也有类似缺陷；恒压变量泵和液控变量泵可通过电液控制调节其恒压弹簧的预压缩量或通过对恒压缸进行液控实现其输出压力无级控制，泵与冲击器的耦合特性好，投有溢流损失，能量利用率高，工作时操作简便，因而成为液压冲击器的最佳动力源。一、电液控制阀在液压冲击系统中的应用一个设计合理的液压控制系统必须使液压冲击器协调系统完成冲击、回转、推进等工作机能，同时。车研究获

5、国家自然科学基金资助(59875085)和湖南省教育厅重点科学基金资助(03A027)。第9分会场落实科学发展观，振兴装备制造业JJ9又赋予其安全保证功能(如自动防卡、自动停推等控制功能)。随着液压冲击机械的迅速发展，其液压系统也不断得到优化，各种型式及性能的电液控制阅相继应用于液压冲击破碎系统中。要实现液压冲击机械系统的自动控制，从简化系统结构的角度考虑，冲击系统压力应该在数字信号控制下无级变化输出；同时，推进系统压力和转钎流量也必须能在数字信号控制下无级变化输出。电液伺服阀控制、电液比例阀控制和高速开关电磁阀控制均能实现

6、对这些量的无级变化输出。电液伺服阀是一种高精度的控制阀，能达到很高的控制精度，但对油液的清洁度要求高，因此，它一般只用于精度要求很高的场合，如数控机床的液压控制系统等。对于类似冲击凿岩等工况恶劣、精度要求不高的场合，一般不用电液伺服阀，除它本身价格昂贵外，会使液压系统的过滤装置成本成倍增加，并且可靠性低。电液比例阀的控制精度能满足一般工业控制要求，其对油液的清洁度要求与一般液压元件相同，价格也较电液伺服阀便宜，目前国产电液比例阀的性能已完全能满足实际工程需要，但控制电路较复杂。高速开关电磁阀是近年来美国、德国和日本等国研究开

7、发的一种新型数字阀，它利用方波信号的变化频率和调制率大小来控制阀的开关频率和开关时间比，由此实现对液压系统压力或流量的比例控制。它控制方式简单，直接与计算机接口(无须A／D转换)，通过计算机输出方渡信号给放大器就能直接驱动，价格便宜，该阀对油液清洁要求不高，抗污染能力强，因此，是一种很有前途的电液控制阀。作者在液压冲击控制系统中引入此阀，分别对推进系统和冲击系统的工作压力进行无级输出控制，从而实现对新型液压冲击机械系统输出工作参数的计算机无级调节控制。二、液压冲击机械液压控制系统总体方案(一)理论分析液压冲击机械冲击系统所用

8、压力油直接由冲击泵提供，若忽略管路及阀口压力损失，冲击系统的工作压力即为冲击泵的输出压力，用只表示。液压冲击机械是通过冲击系统压力的变化来实现冲击能和冲击频率的调节控制的。作为冲击泵的负载，设备的工作压力——流量特性可描述为：Pd=K，Q2(1)式中：K．为活塞行程系数(即档位系数)，在工