液压凿岩机配流阀零位开口设计与实验研究

液压凿岩机配流阀零位正开口设计的定位导向精度要求高,增加了其制造难度,系统内泄量大,降低了凿岩机的工作效率.针对此不足,通过比较分析零位正开口与零位负开口的优点和不足,提出了一种零位负开口的设计方法和零位开口压力增量的计算方法,从蓄能器的耦合和局部阻力角度建立配流阀零位开口的数学模型,得出了阀芯开口运动的非线性方程.利用Simulink对阀芯零位开口进行了运动学仿真,分析对比了不同开口形式对凿岩机冲击性能和系统压力的影响,并与实验结果进行对比,验证了仿真的准确性.结果表明:液压凿岩机配流阀零位负开口设计优化了导向方式,降低了制造难度,其工作效率提高了9.2%,单次最大冲击能提高了12.5%.零位负开口设计的高可靠性和高效率优势更符合实际工况要求.     

液压凿岩机回弹缓冲装置设计与实验研究

液压凿岩机钎杆回弹造成了机体刚性冲击,降低了凿岩机的工作效率和使用寿命,针对此不足,通过回弹波动理论分析,提出了回弹速度的计算方法和回弹缓冲装置的设计方法,从蓄能器的耦合和局部阻力角度建立缓冲活塞的数学模型,得出了缓冲活塞运动的非线性方程.利用Simulink对缓冲活塞进行了运动学仿真,分析了预充压力对回弹缓冲装置的动特性影响和其对工况的响应能力,并与实验结果进行对比,验证了仿真的准确性.结果表明:回弹速度与预充压力无关,与工作介质有关,介质系数增大,回弹速度增大.回弹缓冲装置设计有很好的工况响应能力,增加了液压凿岩机的可靠性,工作效率提高了7.23%,更符合实际工况要求.     

潜孔钻机单支腿支撑平台受力分析

在潜孔钻机支撑平台结构设计时,存在工况考虑相对简单、忽视误操作导致极限工况等问题.为研究不同工况下平台的危险区域,详细地对潜孔钻机单支腿支撑的平台进行受力分析,确定正常和极限工况,基于力学平衡理论和变形相容条件,建立其力学模型,利用ANSYS对平台进行静力学有限元分析,得出各个工况下平台的最大应力、变形以及局部应力集中区域.结果表明:极限工况下,平台的最大应力、变形值均超过正常工况,且该结构大部分区域处于低应力状态,具有一定的静强度,符合工况的设计要求.研究结果为平台结构的优化提供参考.