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《中南大学》 2000年 博士论文
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全液压独立无级调频调能液压冲击器的研究

杨国平  
【摘要】: 由于液压冲击机械在各个行业中的迅速推广应用,为适应不同的作业条件,对其技术性 能提出了更高的要求。合理匹配液压冲击机械的输出参数——冲击能(E)和频率(f),可 适应不同的作业条件,产生最佳工作效果,从而提高生产率和降低成本,扩大其使用范围。 目前国内外使用的液压冲击机械的执行机构——液压冲击器皆为行程反馈式。液压冲击 器的行程反馈工作原理决定了它的技术特性,无法实现液压冲击器输出参数的独立无级调节。 文章在分析目前国内外现有液压冲击器基础上,突破了液压冲击器传统的行程反馈控制原理 采用压力反馈原理,创新推出了一种全液压独立无级调频调能液压冲击器及其液压控制系统, 并对其设计理论和方法进行了研究。新型液压冲击器在工作原理、机械结构、控制方法和设 计理论等方面的一系列创新使其具有了特殊的性能,司机可根据工作介质的不同物理特性, 远程操作一个手柄独立无级调节液压冲击器的冲击能与冲击频率,实现输出参数的最佳匹配。 为适应压力反馈原理的应用,开发了一种新型先导式配流阀,并对其进行静态设计研究和计 算机动态仿真研究,揭示配流阀各参数对其性能的影响,为进一步完善设计理论提供了依据。 建立了新型液压冲击器系统的非线性数学模型,对新型液压冲击器系统进行了计算机数字仿 真研究,系统、深入地研究了新型液压冲击器系统各参数对冲击器工作性能的影响,从中获 得了有关全液压独立无级调频调能液压冲击器运动的规律性认识。本文对液压冲击器回油储 油腔进行了理论与实验研究,为后腔常压式液压冲击器的推广和应用奠定了理论基础。首次 将自适应控制理论应用于液压冲击器的缓冲装置中,提出了由单片机和步进电机控制的液压 冲击器自适应缓冲装置的控制系统,通过计算机仿真研究论证了新型缓冲装置的可行性。克 服传统液压冲击器的不足,研制了一台新型全液压独立无级调频调能液压冲击器的实验样机, 并对其进行了实验研究,通过实验测试表明,实验结果与仿真结果吻合良好,样机实验达到 了预期的效果,证明了理论研究的正确性。 本文挑战传统研制的全液压独立无级调频调能液压冲击器,从理论和实践上都证明它具 有极其优越的技术性能,是液压冲击器的新发展,应用前景广阔。


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