調(diào)頻調(diào)矩液壓振動(dòng)樁錘結(jié)構(gòu)分析及新型液壓系統(tǒng)研究.pdf

1、液壓振動(dòng)樁錘齒輪箱的頻繁損壞是導(dǎo)致無級(jí)調(diào)頻調(diào)矩液壓振動(dòng)樁錘問世近10年仍無法推廣應(yīng)用的關(guān)鍵因素。本文從機(jī)械設(shè)計(jì)和動(dòng)力學(xué)角度分析了現(xiàn)有的大螺旋齒輪傳動(dòng)調(diào)矩型振動(dòng)樁錘設(shè)計(jì)和力學(xué)問題，提出了一種新型結(jié)構(gòu)方案，設(shè)計(jì)研究了相應(yīng)的新型液壓控制系統(tǒng)。 本文首先從高速回轉(zhuǎn)引起齒輪箱升溫和巨大離心力對(duì)傳動(dòng)軸造成彎曲等方面出發(fā)，根據(jù)振動(dòng)樁錘大螺旋角齒輪傳動(dòng)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，按照齒輪優(yōu)化設(shè)計(jì)理論推導(dǎo)出了齒輪側(cè)隙及其齒厚公差的優(yōu)化計(jì)算公式，提高了齒輪箱的承載

2、能力。 根據(jù)以相位差調(diào)節(jié)手段進(jìn)行調(diào)矩的振動(dòng)樁錘—土振動(dòng)特性，從樁—土振動(dòng)力學(xué)的角度，建立激振器運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)方程，得出相位差調(diào)節(jié)過程齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)的負(fù)載力公式。通過對(duì)激振力為1600N的激振器建模和仿真，發(fā)現(xiàn)在調(diào)矩過程齒輪傳力系統(tǒng)載荷是額定負(fù)載的5～6倍，這使得齒輪結(jié)構(gòu)難以承受。據(jù)此，論文提出了一種構(gòu)造簡化的新型結(jié)構(gòu)方案，完全取消了現(xiàn)有的油缸推動(dòng)和齒輪傳動(dòng)調(diào)矩結(jié)構(gòu)，調(diào)矩調(diào)頻完全通過對(duì)液壓馬達(dá)轉(zhuǎn)速的控制來實(shí)現(xiàn)。 本文根據(jù)液壓

3、振動(dòng)樁錘的負(fù)載特性，提出了新型液壓控制方案。新方案采用電液比例調(diào)速控制系統(tǒng)、負(fù)載敏感泵控系統(tǒng)，提高了馬達(dá)轉(zhuǎn)速的控制性能，既解決了負(fù)載變化劇烈時(shí)速度不受影響的問題，又可達(dá)到系統(tǒng)能耗最低的目標(biāo)。針對(duì)振動(dòng)可能使偏心塊產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)力這一問題，設(shè)計(jì)了背壓自適應(yīng)控制系統(tǒng)，既防止了馬達(dá)吸空，又避免了能量浪費(fèi)。新型液壓系統(tǒng)功能齊全、元件少。論文還對(duì)激振力為l600N的振動(dòng)樁錘關(guān)鍵液壓元件進(jìn)行了選型計(jì)算分析。 論文對(duì)新型液壓控制系統(tǒng)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)—電液比