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第四章 液压凿岩机的改造设计与无阀控制研究

即冲击活塞的回程位移与回程最大速度并未减少，这对于无阀控液压凿岩机是十

分不利的。为延长无阀控液压凿岩机的使用寿命，应当尽量降低冲击活塞的最大
回程速度。
考虑到上述方法的不足之处，提出另一种方案：控制油路方案的控制进油路
方案，即通过控制进油来改善无阀控液压凿岩机的性能。此种方案的原理是：在
回程速度达到一定值时关闭前腔的高压进油路，此时运动活塞即可以进入回程制

动阶段。
控制进油路方案的结果虽然不令人满意，但是它确实使一些结果得到了优
化，这给了我们启发，将控制进油路方案与控制回油路方案相结合。结合之后的

方案我们取名为：控制双油路方案。这种方案一方面通过控制回油油路的通断，
控制无阀控液压凿岩机的中间腔与后腔的卸荷。另一方面在回程速度达到一定值
时关闭前腔的高压进油路，此时运动活塞即可以进入回程制动阶段。
在所有参数都不改变的情况下，运行仿真模型，得到对比结果如图4-17

所示。

（a）冲击活塞位移对比 （b）冲击活塞速度对比

图 4-17 控制双油路方案与原始方案仿真曲线对比

由仿真结果可得出，冲击活塞的位移由优化之前的60mm减少为43mm，与
设计值基本吻合。冲击活塞的回程最大速度由优化之前的5.1m/s降低为4.6m/s，
与设计值基本吻合。冲击活塞的冲程最大末速度由优化之间的6.7m/s增加为

7.8m/s，基本达到设计值8m/s。冲击频率由优化之前的28增加为30。从数据可以
明显得出，在输入功率不变的情况下，输出功率提高了。

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