新型压力反馈式液压冲击器系统是个高度精密的系统,其主要由机械系统、液压传动系统以及控制电路等组成,所以,其整体结构比较复杂,因此,为了加强了解,本文主要从工作原理、模型建立、仿真分析等方面针对机电一体化的新型压力反馈式液压冲击器系统研究。

液压冲击器是工程施工中常用的液压设备。其工作过程中运动部件的高加速度及惯性工作油压的特性,使得其与常规液压设备工作状况有很大区别。在液压冲击器的研究过程有必要快速准确地建立计算仿真模型。在AMESIM系统中基于功率键合原理搭建的液压冲击器仿真系统,综合考虑了液压冲击器主要功能和特点,可快速实现对冲击器主要仿真参数的计算。利用现有的YYG250型液压凿岩机的冲击器设计参数进行仿真后,计算结果与实测工况参数之误差在5%之内,说明了仿真模型的正确性和可靠性。该模型对不同系列的冲击器的参数设计和冲击特性研究提供了良好的平台。

为研究液压冲击器的冲击能量控制特性,根据功率键合原理,搭建了氮爆式液压冲击器工作时冲程和回程两阶段的功率键图,据此建立了氮爆式液压冲击器的状态方程组.通过AMESIM平台构建了氮爆式液压冲击器仿真系统.该系统能综合考虑冲击器运动状态高频变化特点,可快速实现对氮爆式液压冲击器主要参数的计算.利用DBS500型氮爆式液压冲击器现有的设计参数进行仿真计算,计算结果与实测参数之误差在6%以内,表明所建模型是基本合理的.

论文分析了电控液压冲击器的反馈调节理论,提出了一种新型的、基于微机控制的液压冲击器工作参数无级电控调节机制。这种调节方法建立在先进电子检测技术的基础上,利用氮气室的氮气压力反馈原理,用反馈信号建立了智能的液压冲击器闭环控制。这种控制原理和装置简单、智能,可使液压冲击器很好地适应工作对象,提高工作效率。最后经过实验验证和数据分析,验证了这种控制方法的可行性与正确性。

根据阀控缸系统的工作原理,建立系统的动力学方程.运用MATLAB软件,对活塞回程和冲程过程中的活塞速度、位移、氮气室压力变化规律进行分析,并且建立了活塞和阀芯运动的数学模型.利用MATLAB软件进行了模型求解与显示,得到活塞和阀芯的运动规律以及流体参数的变化规律.

介绍了一种基于高速开关阀的新型数字控制液压冲击器,设计时采用了两级流量放大,在发挥高速开关阀控制优势的同时,避免了高速开关阀通量小的劣势,使得此种数字控制冲击器设计思路在大流量高功率冲击器上得以实现。用AMESim软件建模并仿真。

在分析液压冲击器工作原理的基础上,利用多学科领域复杂系统仿真平台AMESim搭建了气液联合式液压冲击器的仿真模型.通过设定不同仿真参数,得到不同工况下活塞的位移、速度、加速度及前后腔压力变化曲线.仿真结果可为液压冲击器元件的选型和参数优化提供依据.

为研究液压冲击器的结构参数及系统变量对其性能参数的影响和变化趋势,利用AMESim软件,建立液压冲击器系统的整体模型,将其与Simulink软件进行联合仿真,实现对冲击器换向阀的控制。具体分析了前、后腔活塞杆直径,活塞质量等对液压冲击器冲击性能的影响。仿真结果有助于增加液压冲击器冲击性能。

在分析了液压冲击器工作原理的基础上,利用一维流体仿真软件FlOWMASTER搭建了气液联合式液压冲击器的仿真模型。结合仿真结果,分析冲击活塞的运动规律以及压力、流量的变化情况,为液压冲击机构的非线性模型研究提供了参考。基于FlOWMASTER的仿真为研究液压冲击器工作机理、提高液压冲击器工作性能和优化系统参数提供了一种可行的理论方法。

液压冲击器是液压冲击机械和岩石破碎机械的关键部件和重要组成部分。文章对液压冲击器在理论设计、试验技术和仿真技术方面的研究成果和现状进行归纳和总结,并对冲击机械的发展趋势进行分析与展望。