活塞式蓄能器在超大型液压打桩锤上的应用研究

活塞式蓄能器作为液压打桩锤补偿峰值流量的辅助动力源,对液压打桩锤的动态特性有重要影响。为了优化液压打桩锤的动态特性,对双作用液压打桩锤的工作原理进行了分析,阐述了蓄能器类型的选择依据,对蓄能器容积、充气压力参数计算进行了理论分析。针对液压打桩锤打击过程中流量、压力动态变化大及流量、压力非线性耦合的特性,基于AMESim软件平台建立液压打桩锤仿真模型,以4400 kJ超大型液压打桩锤的相关数据为基础,确定仿真参数,研究蓄能器充气压力分别为18、 14 MPa条件下,对锤芯位移、速度、加速度等动态特性的影响。仿真结果表明,蓄能器充气压力18 MPa,打击过程中液压缸无杆腔峰值流量不足,最大打击速度5.5 m/s,最大打击加速度14.1 m/s^(2);而蓄能器充气压力降低到14 MPa,无杆腔没有出现供油不足现象,最大打击速度6 m/s,最大打击加速度14.2 m/s^(2),实现了打击速度快、系统稳定性好的控制效果。

某水下打桩锤主控阀缓冲装置建模与仿真

为研究某水下打桩锤缓冲装置的结构对主控阀缓冲性能的影响,介绍缓冲装置的结构组成和缓冲原理,考虑液压油泄漏导致主控阀腔内压力和温度的变化,结合热力学和流体动力学理论建立缓冲装置的动态数学模型,基于MATLAB/Simulink软件搭建仿真模型并进行仿真分析,研究液压系统回油背压、缓冲腔直径、泄漏缝隙高度和长度等参数对缓冲性能的影响规律。结果表明:打桩锤主控阀缓冲装置的泄漏缝隙高度、泄漏缝隙长度和缓冲腔直径对缓冲性能的影响显著,液压系统的回油背压影响相对较小。研究结果为主控阀缓冲装置的设计和结构参数的优化提供理论依据。

超深水液压打桩锤动力传输方式分析

文章通过两种动力传输方案的比较分析,阐明电力传输+水下液压系统方案,是超深水液压打桩锤动力传输具有传动效率高、实施最为经济有效的方案。

液压打桩锤的液压回路

本文在比较液压打桩锤与柴油打桩锤特点的基础上，介绍了液压打桩锤的主要结构特点，重点分析了几种较典型液压打桩锤产品的液压原理，并提出开发新型液压打桩锤需解决的主要技术问题。

液压打桩锤主控阀换向性能的动态特性分析

为满足液压打桩锤高频工作下对换向快速性的要求,设计采用主控阀控制的快速换向柔性冲击系统。该阀通过4个控制口压力的变化控制阀芯的运动,通过内部反馈油孔实现对换向状态的记忆。根据主控阀换向工作基本原理,建立主控阀换向过程的动态数学模型,采用Stateflow处理换向过程的状态转换结合Simulink建立换向过程的仿真模型。结合实验的相关参数对主控阀换向过程进行仿真分析,仿真得到的换向所需时间和实验结果基本一致。利用仿真模型,分析内腔直径,内部反馈孔直径和长度以及弹簧刚度4个主要因素对主控阀换向性能的影响。研究结果表明:主控阀内腔直径对主控阀换向快速性的影响最大,内部反馈油孔直径和长度次之,弹簧刚度影响最小。

新型气液联合液压打桩锤的仿真研究

液压系统是液压打桩锤的核心部分,其性能直接影响液压打桩锤打桩的质量及打桩效率。为了建立系统主要插装阀及桩锤系统的数学模型,并运用AMESim建立了仿真模型,根据液压系统的工作原理运用AMESim对新型气液联合打桩锤的动态过程进行了仿真研究。结果表明系统的最大打击能,最大冲击力和频率等参数均符合设计要求,通过对插装阀启闭时的响应时间及锤头下降时间的比较,系统也可以实现一定条件下的急停。仿真结果对于新型气液联合液压打桩锤的研究和开发具有一定的指导意义。

电气液一体化打桩锤控制系统设计研究

不同于传统液压打桩锤行程反馈控制的工作模式,提出了以氮气腔压力作为反馈压力的电气液一体化打桩锤控制系统,该打桩锤在工作原理、结构形式、控制方法等方面的一系列创新,使其具有打击能、打击频率无级调节,并能方便地对打桩过程进行实时监控等功能,在建立了该桩锤系统AMESim模型的基础上,对其进行动态过程研究,研究结果表明,该桩锤的最大行程为0.93 m,最大打击能为105 875 kJ,最大打击频率为48 Hz,均能够满足系统的设计要求;为开发新型液压打桩锤产品和优化桩锤参数提供了重要依据.

具有高压蓄能器的液压打桩锤性能研究

高压蓄能器是氮爆式液压打桩锤液压系统中的关键部件之一,为深入研究高压蓄能器与主油路不同连接形式对液压打桩锤系统压力波动幅度、打击频率以及系统工作稳定性的影响,现以ZCY70液压打桩锤为例,采用MATLAB/Sim-ulink/Simscape基于原理图的物理仿真工具模块进行建模仿真。通过对有、无高压蓄能器时系统的对比仿真分析,得出高压蓄能器对减小系统压力波动幅度和直接提高打击频率具有积极作用;通过对有、无单向节流阀时系统的对比仿真分析,得出单向节流阀对提高系统工作稳定性具有重要作用。研究结果对更进一步研究液压打桩锤的工作机理,以及国产液压打桩锤整体性能的提升具有重要意义。

滑阀式高频液压打桩锤的研制

阐述一种新型液压打桩锤的结构和工作原理，在重点分析其数学模型的基础上介绍了这种液压打桩锤的设计和试制情况。

海洋液压冲击打桩锤机-液系统联合仿真分析

以近海施工的液压冲击打桩锤为研究对象,基于刚体动力学、牛顿碰撞理论以及液压-气动理论,建立某型海洋打桩锤机械冲击系统和液压系统模型,并通过AMESim和ADAMS软件,建立了打桩锤的虚拟样机,完成了液压冲击打桩锤机-液系统的多次沉桩过程的仿真分析.沉桩仿真结果与现场沉桩记录充分接近,验证了所建立模型仿真分析的合理性.

双缸双作用液压打桩锤的液压系统

章文介绍了双缸双作用液压打桩锤液压系统的组成、工作原理及设计特点。

打桩锤液压系统的设计及动态仿真

液压打桩锤是一种新型打桩设备。设计出这种桩锤的新型液压系统, 建立系统的数学模型, 并运用软件里的Simulink工具箱在计算机上进行数值仿真求解, 绘出相应曲线图, 从理论上对该系统进行研究。

新型液压打桩锤的系统仿真研究

对一种新型液压打桩锤的打桩过程进行了运动学及动力学分析,并在此基础上提出了桩锤在各个打击过程的数学模型.最后对各阶段进行了仿真及分析,仿真研究对改进和优化打桩锤的各个设计参数具有指导意义.

液压打桩锤核心技术参数工艺适应性研究

液压打桩锤是一种广泛应用于海上风电桩基施工的作业装备。了解和深入认识液压打桩锤的核心技术参数,结合设备参数,针对性制订海上风电桩基施工工艺具有重要意义。文章综合分析了液压打桩锤核心技术参数与海上风电桩基施工工艺之间的相关联系,从设备原理、施工工艺及使用经验等角度研究总结了最大打击能量、打击频次、液压打桩锤动力耗能和桩套筒规格这4项液压打桩锤核心技术参数与海上风电桩基施工的工艺匹配适应性关系,为液压打桩锤设备厂家和桩基基础施工方提供参考。

某型海洋打桩锤沉桩过程动力学响应仿真

基于有限元方法与应力波理论,以近海工程海洋打桩锤为研究对象,分析了沉桩过程中冲击机械系统的动力学响应。基于有限元分析软件LS-dyna,建立某型海洋打桩锤沉桩过程的有限元模型,还原模拟了海洋打桩锤的某次滩涂的施工打桩作业,分析了冲击缓冲装置在海洋打桩锤系统中的作用,讨论了沉桩过程中锤芯和桩内部的能量传递规律,预测了关键部件的动力学响应。有限元预测结果与现场实际沉桩记录充分接近,表明文中建立的模型和仿真结果是正确的。

新型氮爆式液压打桩锤的仿真研究

液压打桩锤是一种新型的打桩设备,其动态性能的好坏直接影响打桩质量及打桩效率;在分析新型氮爆式液压打桩锤工作原理的基础上,建立桩锤上升和下降阶段的数学模型;并对同一控制压力、不同氮气初始压力下的几种工况进行仿真,通过对比、分析,确定该控制压力下的最佳氮气初始压力;为开发液压打桩锤产品和优化桩锤参数提供理论依据。

氮爆式液压打桩锤主控阀动态性能研究

主控阀是氮爆式液压打桩锤控制系统的核心,其工作特性在很大程度上决定着打桩锤整体性能的好坏。为深入研究主控阀动态性能对氮爆式液压打桩锤整体性能的影响,研究中充分考虑液动力对阀芯移动过程的影响,并采用Matlab/Simulink/Simscape仿真模块组,对其动态性能进行仿真,在仿真阀芯增益面积上施加气液压力作用的同时,充分考虑阀芯运动稳态、瞬态液动力对阀芯运动的影响,得出不同提锤行程、不同阀芯增益面积时,主控阀阀芯的位移时间曲线以及响应锤头运动变化曲线,对主控阀动作的准确性、快速性进行研究分析,进而优化主控阀增益面积等参数的选定。

新型气液联合液压打桩锤动态过程的仿真研究

液压打桩锤是一种新型的打桩设备,其动态性能的好坏直接影响打桩质量及打桩效率;根据其工作原理、性能指标和特性要求,运用AMES im软件建立其液压系统仿真模型,并对其主要子模型的建模依据进行说明,运用MATLAB软件对液压缸缓冲部分进行优化设计,计算出相关参数。对液压打桩锤的正常工作过程及其脱桩保护过程进行仿真研究。仿真结果表明该系统可以实现打击能的无级调节,冲击行程和频率等参数及脱桩保护结构均满足液压打桩锤的性能指标和特性要求,说明该模型的建立比较准确,液压系统设计符合要求。

新型打桩锤电液控制系统研究

为提高打桩锤的打桩质量和工作效率,提出一种基于插装阀设计的新型大流量液压打桩锤。通过分析该打桩锤电液控制系统的结构组成和工作原理,建立了液压系统驱动桩锤打桩的动力学模型。基于AMESim平台构建了打桩锤电液仿真系统,同时搭建了实验平台,对桩锤锤击过程动态特性进行仿真和实验研究。仿真和实验结果表明该系统在满足液压打桩锤基本性能的前提下,还具有实现打击能的无级调节、打桩锤控制效率高、换向压力波动小,以及能保证打桩能量和打击重复精度等优点,为优化桩锤参数和开发新型液压打桩锤产品提供了重要依据。

液压打桩锤能量异常下降故障分析与处理

在海上石油平台导管架安装施工现场,液压打桩锤能量异常下降,对此故障进行了分析,介绍故障排除方法。