摘要：液压项升装置各部件在超高压下的力学特性是影响其性能的主要因素,也是超高压技术的关键难题.采用有限元方法研究了在超高压液压顶升装置各部件的材料、内径、厚度等因素在不同的工况下,其液压系统刚度、模态、固有频率、位移、应力的变化规律.本文创新性的依据随着液压顶升装置使用工况中材料分离方向,通过接触类型模拟使用工况.结果表明,液压弹簧刚度随液压缸内径尺寸而增加、随振幅增加而下降,其影响随内径增加而减少;系统前3阶固有频率随地面强度而增加,但1、2阶位移增加,3阶位移减少;Bonded工况极限应力值最小,Frictionless工况极限应力最大,极限应力随地面强度增加而减少,Frictional工况下的降幅随地面强度变化高于Rough;27SiMn液压缸的系统极限位移最小,Rough工况下降幅随地面强度增加而减少,Frictional工况则相反.C20地面时,最大位移值随摩擦系数而增加且幅值增加,最大应力值随地面强度增加;C30地面时,最大位移随摩擦系数先增后减,其中位移、应力临界摩擦值分别为0.43、0.59;结构钢地面能显著减少极限位移,降幅随地面强度增加而减少.液压缸同长度不同位置侧极限位移差值随地面强度而增加,内表面位移规律更多变.液压缸底端应力值随地面强度而增加;液压缸外表面一孔侧位移均小于二孔侧,且极限位移更靠近顶端,并交替出现极值.液压缸径向与轴向位移为非线性.有限元分析结果与试验结果具有良好的一致性.这为超高压液压顶升装置的极限工况的结构设计与密封匹配参数设计提供了参考.
