液压挖改凿岩机仿真分析及特性参数优化设计研究

摘要

液压凿岩机作为一种重要的冲击钻孔设备，随着大矿山、高铁、公路、工程建筑以及市政建设的快速发展，用其代替人工作业的趋势已开始广泛被人们接受，国内外竞相加大了液压凿岩机的研发投入，在效率提高方面取得了长足的进步。本文以湖南江麓重工自主研发CNZ90液压挖改凿岩机为实体，对液压挖改凿岩机的工作特性参数进行了优化设计研究，主要做的工作有如下几点：
　　首先，介绍了国内外液压凿岩机的发展历史及现状，以及几种主要液压凿岩机的工作原理，介绍了运用非线性数学理论研究液压凿岩机的方法，概述了此方法取得的成就和存在的局限性。
　　其次，对CNZ90液压挖改凿岩机凿岩枪的整体结构进行介绍分析，对凿岩枪的主要工作机构—冲击机构进行仿真分析，主要是运用前面的数学模型在AMESIM环境下搭建了其仿真模型，进行动静态分析，可以得到其压力曲线和冲击性能曲线，论证其工作的可行性。
　　然后，根据前面得到的仿真结果,对凿岩枪冲击机构主要工作结构参数进行了改进设计,使得凿岩机工作时能源消耗降低凿岩效率提高。
　　最后，搭建了整机的实验平台，不仅对操作性能进行了测试，而且对凿岩工作性能进行了测试，验证了其工作可行性，对优化前后效果进行了检测。
　　本文以减少液压挖改凿岩机能量消耗提高凿岩效率为目的，所用的方法和理论值得大家一起探究；对于凿岩台车、气压和液压凿岩机等相关工程机械的研究有很重要的参考价值。

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第1章绪论

1.1 本课题的来源及研究的目的和意义

1.2 液压凿岩机的发展历程及研究概括

1.3液压挖改凿岩机的优点和不足之处

1.4本文研究的主要内容

第2章 建立液压凿岩机冲击系统的数学模型

2.1 液压凿岩机工作原理介绍

2.2 液压凿岩机的线性数学分析方法

2.3 动力学平衡方程

2.4 液压油液压缩方程

2.5局部压力损失分析

2.6 配流阀运动形成的压力损失

2.7本章小结

第3章 液压挖改凿岩机AMESIM环境下的仿真模型及其仿真分析

3.1 AMESIM软件介绍

3.2冲击机构模型的建立及仿真分析

3.3 液压凿岩枪工作性能仿真结果

3.4 液压凿岩枪工作性能影响因素

3.5仿真总结

3.6本章小结

第4章 液压挖改凿岩机冲击机构特性参数的优化设计

4.1活塞的优化设计

4.2换向阀的优化设计

4.3 配合间隙的优化设计

4.4 蓄能器的充气压力和充气容积的优化设计

4.5轴向推力对凿入系统效率的影响

4.6液压凿岩机整机流量计算

4.7本章小结

第5章 液压凿岩机的实验研究

5.1液压凿岩机冲击性能试验

5.2液压凿岩机工作参数优选

5.3本章小结

总结与展望

参考文献

致谢

硕士学习期间发表的文章及参与的企业项目