重型液压凿岩机双缓冲系统特性分析与实验

针对当前双缓冲系统特性研究不足,严重制约凿岩机冲击功率提高的现状,考虑岩石动力学特性和应力波的透射与反射,建立以冲击为输入的应力波传递模型,获取了钎头凿入位移和缓冲活塞回弹速度。考虑油液压缩、油液泄漏、阀口压降等因素,建立了包含缓冲活塞、缓冲阀、缓冲蓄能器以及连接管路的双缓冲系统耦合模型。设计现场凿岩实验,同步测试了冲击系统和双缓冲系统腔内压力,验证了数值仿真模型的正确性。在此基础上,分析了双缓冲间隙对缓冲活塞运动规律和一、二级缓冲腔压力变化规律的影响。仿真结果表明,双缓冲间隙存在最优范围,如若设计不当,会影响系统的响应速度,引起极高的压力峰值,甚至造成系统空蚀的发生。

重型双缓冲液压凿岩机冲击无力问题试验

针对某重型双缓冲凿岩机样机存在的冲击无力、机体发热等问题,首先,采用应力波法对样机冲击能进行了测试;然后,对样机进行了综合性能试验,测试了冲击活塞前腔和后腔,换向阀左腔和右腔,以及双缓冲系统一级和二级缓冲腔的压力变化;最后,得到了冲击活塞运动规律,获取了缓冲活塞的平衡位置及缓冲系统的工作状态。试验结果认为,换向阀工作正常、缓冲活塞平衡位置合理,而冲击活塞的打击点滞后于换向完成点,进而导致了样机的冲击无力及机体发热。基于此提出了缩短隔套长度的解决方案,并对改进后的样机进行了试验验证。验证结果表明,冲击无力问题得到基本解决,机体发热问题得到缓解。综合性能试验方法为凿岩机故障排查提供了一种有效手段。