论文题目: 轻型独立回转液压凿岩机的研究
论文类型: 博士论文
论文专业: 机械制造及其自动化
作者: 田文元
导师: 蔡光起
关键词: 液压凿岩机,液压冲击机构,双面回油型,动态仿真,冲击性能,回转性能
文献来源: 东北大学
发表年度: 2005
论文摘要: 在综合分析各类液压凿岩机冲击工作原理和轻型液压凿岩机各种结构的基础上，创新提出了轻型独立回转液压凿岩机的新构型，研制了YYT—30型轻型独立回转液压凿岩机。该机型的问世，有望取代传统的支腿式气动凿岩机，成为我国中小矿山和一般工程施工中凿岩机械的主力机型。 液压凿岩机冲击机构的运动规律十分复杂，很难用数学模型精确描述。根据不同的假设条件，提出了描述液压冲击机构运动的三种数学模型。推导了双面回油型液压冲击机构线性模型和变加速模型的冲击活塞运动学参数表达式，建立了一般液压冲击机构通用的非线性数学模型。 建立了双面回油型液压冲击机构的常规设计理论。根据活塞运动的三段分析法导出了用抽象设计变量α表示的运动学参数表达式，并以此为基础，系统研究了液压冲击机构各个组成部分的设计方法，导出了所有重要结构参数的设计计算公式。 根据双面回油型液压冲击机构的结构简化模型，对冲击机构的工作过程进行了分析，以通用的非线性模型为基础，建立了液压冲击机构各个工作状态的数学模型，用VB语言编制了仿真程序，对双面回油型液压冲击机构进行了动态仿真研究，深入地研究了液压冲击机构部分工作参数对凿岩机工作性能的影响，并对仿真结果进行了分析，从中获得了一些有关液压冲击机构运动的规律性认识。 介绍了几种常用的液压凿岩机性能参数测试方法，并分析了它们的特点。采用应力波法对YYT—30型液压凿岩机的冲击性能进行了测试，采用了背压平衡的方式对样机回转性能进行了动态测量，并对测试结果进行了分析。对研制的样机进行了工业试验，并将试验结果与YT—27型支腿式气动凿岩机进行了对比。 总之，轻型独立回转液压凿岩机的研制成功，验证了本文分析和设计理论的正确性。本文形成的针对双面回油型液压凿岩机的设计方法，对我国目前液压凿岩机的研制具有重要的理论价值和应用意义。
论文目录:
声明
中文摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 国内外液压凿岩机发展概况
1.1.1 国外液压凿岩机发展概况
1.1.2 国内液压凿岩机发展概况
1.2 液压冲击机构设计理论研究体系概况
1.2.1 数学模型
1.2.2 蓄能器的研究
1.2.3 配流阀的研究
1.2.4 防空打和钎尾反弹理论的研究
1.2.5 冲击机构的计算机辅助设计
1.3 本课题的意义与研究内容
第二章 轻型独立回转液压凿岩机总体结构研究
2.1 液压凿岩机的基本结构
2.2 液压凿岩机冲击机构的结构类型分析
2.2.1 液压凿岩机的基本结构类型
2.2.2 液压凿岩机的冲击工作原理
2.2.3 有阀型液压凿岩机冲击机构的结构分析
2.3 轻型独立回转液压凿岩机总体结构方案
2.4 本章小结
第三章 液压冲击机构的理论建模
3.1 液压冲击机构的线性模型
3.1.1 活塞运动的二段分析法
3.1.2 活塞运动的三段分析法
3.2 液压冲击机构的变加速模型
3.3 液压冲击机构的非线性模型
3.4 本章小结
第四章 液压冲击机构的设计理论研究
4.1 设计理论分析
4.2 冲击活塞系统的设计
4.2.1 冲击活塞系统设计的基本要求
4.2.2 活塞零件的设计计算
4.2.3 活塞台肩部分的设计计算
4.3 配流阀系统的设计
4.3.1 配流阀设计的基本要求
4.3.2 配流阀的结构设计
4.3.3 配流阀行程的设计计算
4.4 蓄能器的设计
4.5 换向信号孔位置的确定
4.5.1 回程换向信号孔位置的计算
4.5.2 冲程换向信号孔位置的计算
4.6 活塞防空打装置的设计
4.6.1 等减速缓冲阶段分析
4.6.2 变减速缓冲阶段分析
4.7 本章小结
第五章 轻型独立回转液压凿岩机冲击机构的动态仿真研究
5.1 液压冲击机构的结构简化模型
5.2 冲击机构的工作状态分析
5.3 液压冲击机构数学模型的建立
5.3.1 建立液压冲击机构数学模型的假设条件
5.3.2 液压冲击机构的基本运动方程
5.4 液压冲击机构仿真模型的建立
5.5 仿真研究与结果分析
5.5.1 系统供油压力对冲击机构工作性能的影响
5.5.2 系统供油流量对冲击机构工作性能的影响
5.5.3 蓄能器充气压力对冲击机构工作性能的影响
5.6 本章小结
第六章 液压凿岩机的性能测试方法及实验研究
6.1 液压凿岩机主要性能参数
6.1.1 液压凿岩机的冲击性能
6.1.2 液压凿岩机的回转性能
6.2 液压凿岩机的性能测试方法
6.2.1 液压凿岩机冲击性能的测试方法
6.2.1.1 应力波法
6.2.1.2 接触式末速度法
6.2.1.3 非接触式末速度法
6.2.2 液压凿岩机回转性能测试方法
6.3 液压凿岩机的实验研究
6.3.1 冲击性能实验研究
6.3.1.1 实验系统的组成
6.3.1.2 系统动态标定
6.3.1.3 实验系统的抗干扰措施
6.3.1.4 测试结果分析
6.3.2 回转机构性能测试
6.3.2.1 回转性能测试原理
6.3.2.2 测试结果分析
6.3.3 工业试验
6.4 本章小结
第七章 结论与建议
参考文献
致谢
作者简历
攻读博士学位期间发表的论文
附录
发布时间: 2006-10-25
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