无阀控气液联合冲击器的氮气室设计与研究.pdf

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1、2015年8月机床与液压Aug．2015第43卷第15期MACHINETOOL＆HYDRAULICSVo1．43No．15O0I：10．3969／j．issn．1001—3881．2015．15．015无阀控气液联合冲击器的氮气室设计与研究刘忠，张凯，邹宇(1．中国矿业大学机电学院，江苏徐州221116；2．常熟A．r-学院机械工程学院，江苏常熟215500)摘要：简要介绍了无阀控气液联合冲击器与旧式液压冲击器的不同，以及氮气室在无阀控气液联合冲击器中的作用，通过传统凿岩机的计算公式与理想气体的状态方程的

2、联立，推导计算出在确定气液做功比下的无阀控气液联合冲击器氮气室的初始压力与初始体积的公式，并运用计算机仿真分析，求得了氮气室的最高压力与最低压力之比A的最优解，从而确定氮气室的最优取值范围。其理论计算与仿真对无阀控气液联合冲击器的氮气室设计有较大的参考价值。关键词：无阀控气液联合冲击器；氮气室；初始压力；初始体积；仿真优化中图分类号：TH122文献标志码：B文章编号：1001-3881(2015)15-061-4StudyandDesignofNitrogenChamberDesignofGas-liqu

3、idJointImpactorwithoutValveControlUUZhongI，．ZHANGKai．ZOUYu(1．SchoolofMechatronicEngineering，ChinaUniversityofMiningandTechnology，XuzhouJiangsu221116，China；2．SchoolofMechanicalEngineering，ChangshuInstituteofTechnology，ChangshuJiangsu215500，China)Abstract：T

4、hedifferencebetweengas—liquidjointimpactorwithoutvalvecontroldeviceandoldhydraulicimpactorwasintroducedbriefly，andtherolewhichnitrogenchamberplaysinthegas-liquidjointimpactorwithoutvalvecontroldevice．Aformulawasderivedtocalculatetheinitialpressureandiniti

5、alvolumeofnitrogenchamberinthegas—liquidjointimpactorwithoutvalvecontroldevice，throughjoiningofthecalculatingformulaofthetraditionalimpaetorofrocksandstateequationforidealgas．Moreovertheoptimalsolu-tiontotheratioAofthehighestpressureandlowestpressureinthe

6、nitrogenchamberwasobtainedwithusingofsimulationanalysisbycomputer，andthentheoptimalchoosingvaluerangeofthenitrogenchamberwasdetermined．Thetheoreticalcalculationandsimulationhavegreatreferencevaluetonitrogenchamberdesignofthegas-liquidjointimpactorwithoutv

7、alvecontroldevice．Keywords：Gas-liquidjointimpactorwithoutvalvecontroldevice；Nitrogenchamber；Initialpressure；Initialvolume；Simulationandoptimization1无阀控气液联合冲击器简介2无阀控气液联合冲击器工作原理液压冲击器根据活塞前后腔之间的压力变化，一无阀控气液联合冲击器一般采用前腔常压、后腔般分为3种类型：前腔控制式、后腔控制式以及双腔变压的后腔控制方式。无论冲击器

8、采用何种方式，冲式。前腔控制式为后腔常压，依靠前腔压力高低交替击活塞的运动都可理想的分为3个阶段：冲程阶段、的变化来带动活塞完成冲击过程；后腔控制式为前腔回程加速阶段和回程制动阶段。元阀控气液联合冲击常压，依靠后腔压力高低交替的变化来带动活塞完成器吸收活塞回程阶段时的能量，在活塞冲程阶段释放冲击过程；双腔式中没有常压腔，前腔与后腔都有高能量，减少了能量损失，提高了冲击器效率。低压的变化，在前后腔压力变化过程中完成活塞的冲击动作