基于AMESim的液压凿岩机双缓冲系统动态仿真.pdf

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1、18液压与气动2014年第8期doi：10．11832／j．issn．1000-4858．2014．08．004基于AMESim的液压凿岩机双缓冲系统动态仿真耿晓光，马飞，李叶林，马威，王顺凯(北京科技大学机械工程学院，北京100083)摘要：液压凿岩机功率的不断提高对缓冲系统提出了更高的要求，之前的单缓冲系统已不能满足需要。首先对凿岩机双缓冲系统的结构和工作原理进行了介绍；然后应用AMESim软件搭建了双缓冲系统模型，并对照凿岩机的结构参数和工作参数对各模型进行了设置；再对双缓冲系统整个周期内的工作状态进行

2、仿真，得到不同初速度下隔套和缓冲活塞的速度曲线、位移曲线以及一级缓冲腔和二级缓冲腔的压力曲线。发现双缓冲系统能够在2ms时间内将缓冲活塞制动，制动距离最大2mm，缓冲周期远远小于冲击周期，并且有利于凿岩机空间上的布置。最后又对环形缓冲间隙进行分析，通过赋予不同的间隙值，对比得出满足要求的最优值。关键词：液压凿岩机；双缓冲系统；AMESim；动态仿真；环形间隙中图分类号：TH137；TIM22文献标志码：B文章编号：1000-4858(2014)08-0018-05DynamicSimulationBasedo

3、nAMESimforDoubleDamperSystemofHydraulicRockDrillGENGXiao—guang，MAFei，UYe—lin，MAWei，WANGShun—kai(DepartmentofMechanicalEngineering，UniversityofScience＆Technology，Beijing100083)Abstract：Higherrequirementstothedampersystemareneededfortheimprovementofthehydraul

4、icrockdrill’Spower，butthesingledampersystemcannotmeetthedemand．Firstly，thestructureandtheworkingprincipleofthedoubledampersystemareintroduced．ThenthemodeliscreatedbyAMESimandtheparametersareset．Thesleeveanddampingpiston’Sonecirclespeed—timecurveanddisplacem

5、ent—timecurveareachievedthroughsimula—tion．Asaresult，thedampingpistoncanbebrakedwithintwomillisecondsandtwomillimeters．Itscycleisfarlessthantheimpactingcycleanditishelpfultothespacelayoutoftherockdril1．Atlast，weachievetheoptimalannularclearancebycomparingdi

6、fferentvalues．Keywords：hydraulicrockdrill，doubledampersystem，AMESim，dynamicsimulation，annularclearance引言的工作可靠性和使用寿命。但迄今为止，国内对缓液压凿岩机以其高效率、清洁、安全等诸多优势被冲的研究集中在高速液压缸和液压冲击器的缓冲上，广泛用于矿山、水电、隧道交通等诸多领域，并且经过而对凿岩机的缓冲，尤其是以Atlas18系列凿岩机为几十年的发展已逐步取代气动凿岩机，成为凿岩作业代表的双缓冲系统的研究少之

7、甚少。的首选¨J。收稿日期：2014-05—12凿岩机的缓冲系统为吸收钎具反弹能量而设计，基金项目：国家科技支撑项目(2013BAB02B07)能够避免钎具和凿岩机机体的刚性撞击，从而有效地作者简介：耿晓光(1988一)，男，河北石家庄人，硕士研究生，保护凿岩机。所以缓冲系统的好坏直接影响了凿岩机主要研究方向液压凿岩机冲击缓冲系统。2014年第8期液压与气动191双缓冲系统的结构和工作原理冲腔和二级缓冲腔配合完成。下面运用AMESim软图1为凿岩机实际工作时的简化模型，图2为双件，对双缓冲系统进行建模。缓冲系

8、统的结构和供油管路模型，结合图1和图2对2．1模型搭建双缓冲系统的工作过程进行说明。首先是冲击活塞周首先，在Sketch模式下，调用机械库、液压库和期性的撞击钎尾，通过钎具(钎尾、钎杆和钻头整体)HCD库的相应元件，对照双缓冲系统的实际结构(图将冲击能以应力波的形式传给岩石，进而实现破岩。3)，对模型进行搭建，结果如图4所示。但是如果岩石过硬，钎具将整体反弹并撞击隔套和缓冲活塞，继而双缓冲系统进入工