套阀型凿岩机液压冲击系统数值建模与工作参数优选

摘要

液压凿岩机是采矿、铁路、公路建设等工程项目中广泛应用的工程设备，是一类重要的工程机械。本文将以某套阀型液压凿岩机为研究对象，基于三段分析法、功率键合图及应力波法，开展冲击机构结构设计、液压冲击系统数值建模以及工作参数优选研究。
　　本文主要研究内容如下：
　　（1）基于三段分析法，以液压凿岩机冲击能、冲击频率为设计目标，设计计算活塞的结构尺寸及运动参数，为套阀型凿岩机液压冲击系统 AMEsim仿真参数设置提供理论依据。
　　（2）基于应力波法，搭建液压凿岩机冲击性能测试实验系统，获得应力波形。由应力波法数值计算间接获得冲击能和冲击频率，为液压冲击系统 AMEsim仿真结果分析提供验证依据。
　　（3）基于功率键合图理论，建立液压冲击系统 AMEsim仿真模型。通过仿真分析，获得活塞、套阀的运动曲线，并详细分析其运动规律。探讨液压凿岩机工作参数即系统供油量、溢流阀调定压力及高压蓄能器充气压力对冲击性能的影响。
　　（4）基于正交组合试验设计方法，建立液压冲击系统效率与系统供油量、溢流阀调定压力、高压蓄能器充气压力之间的响应面模型；以液压冲击系统效率最大为优化目标，采用多元非线性规划算法对液压凿岩机工作参数进行优选。优选后液压冲击系统效率提高了17.7％，这为套阀型凿岩机液压冲击系统的工作参数选择提供理论依据。
　　本文的研究为套阀型液压凿岩机的结构设计和工作参数优选提供理论依据，对提高套阀型凿岩机液压冲击系统效率具有重要意义。

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第一章 绪论

1.1 研究背景、目的与意义

1.2 液压凿岩机发展状况

1.3 液压冲击机构结构设计研究概况

1.4 液压冲击系统数值建模研究概况

1.5 本文研究内容

第二章 液压凿岩机冲击机构设计与实验

2.1液压凿岩机冲击机构设计方案

2.2液压凿岩机冲击机构设计理论基础

2.3液压凿岩机冲击机构核心部件设计

2.4液压凿岩机整机流量计算

2.5液压凿岩机冲击机构结构及工作原理

2.6液压凿岩机冲击性能实验

2.7本章小结

第三章 液压冲击系统数值建模

3.1液压冲击系统原理

3.2液压冲击系统数值建模理论基础

3.3液压冲击系统键合图模型

3.4液压冲击系统AMEsim建模

3.5液压冲击系统AMEsim仿真模型验证

3.6本章小结

第四章 液压冲击系统仿真分析与工作参数优选

4.1液压冲击系统仿真结果分析

4.2冲击性能影响因素分析

4.3液压凿岩机工作参数优选

4.4本章小结

第五章 总结与展望

5.1全文总结

5.2工作展望

参考文献

致谢

附录A：攻读硕士学位期间主要的研究成果

附录B：主要符号说明