无阀式气动潜孔冲击器冲击性能及其检测方法研究

摘要

随着我国持续不断地加大对基础设施建设投入力度,潜孔冲击器凭借其特有的优势在凿岩行业上得到广泛应用。然而在面对市场急剧变化,产品性价比竞争激烈的情况下,如何更进一步地研究提高潜孔冲击器的冲击性能,以及研究采用更为简捷、统一的潜孔冲击器冲击性能检测方法,都将成为相关企业引导市场发展的新动力,在激烈的市场竞争中取得优势的关键。本文在深入了解潜孔冲击器国内外研究现状与应用的基础上,开展无阀式气动潜孔冲击器的冲击性能研究；在调研各种潜孔冲击器冲击性能检测方法的基础上,提出一种冲击性能新的检测方法,并研制出检测系统。本论文研究工作紧密结合工程实际,同时开展冲击器数学建模、计算机仿真,建立冲击器实验研究方法和测试平台,对促进行业的技术发展有一定现实意义。主要研究的内容如下:
　　 (1)从气动潜孔冲击器的工作特点与凿岩钻孔角度出发,分析气动潜孔冲击器工作原理及其能量转换过程,再结合无阀式气动潜孔冲击器结构上的特殊性,运用动力学原理,剖析无阀式气动潜孔冲击器的配气过程与运动状况,完成无阀式气动潜孔冲击器冲击系统的数学描述和相关理论探讨。
　　 (2)在对无阀式气动潜孔冲击器进行计算机仿真的基础上,研究气动潜孔冲击器各关键参数对其冲击性能的影响,区分影响冲击性能的主要因素和次要因素,并且采用正交试验法对这些主要影响因素进行多因素分析,从而总结出各因素对气动潜孔冲击器冲击性能的影响规律,为提高潜孔冲击器的冲击性能提供依据。
　　 (3)在综合分析已有冲击器的冲击性能测试方法的基础上,本论文提出了一种潜孔冲击器冲击性能的新测试方法与技术方案。该检测方法摒弃了现有众多方法的不足之处,特别是能够在室内就可模拟采石现场不同岩石的工况条件,对不同型号的潜孔冲击器进行试验和实验数据对比。
　　 (4)根据方案搭建起实验系统,对检测实验系统的软硬件进行设计、开发与研究,结合潜孔冲击器冲击性能检测要求,对检测系统进行了调试与测试,验证新检测方法的可行性、可靠性与准确性。