基于ADAMS的80T液壓裂管器液壓系統(tǒng)建模與仿真分析

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1、機(jī)械設(shè)計(jì)與制造第1期186MachineryDesign&Manufacture2011年1月文章編號(hào)：1001—3997(2011)O1—0186—02基于ADAMS的80T液壓裂管器液壓系統(tǒng)建模與仿真分析術(shù)原思聰裴喜永劉波李志遠(yuǎn)(’西安建筑科技大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院，西安710055)(重慶宜康實(shí)業(yè)有限公司，重慶401147)DynamicsimulationforhydraulicsystemofhydrostaticpipebursterbasedonADAMSYUANSi-cong，PEIXi-yong，LIUBo，LIZhi

2、-yuan(SchoolofMech．&Elec．Eng．，Xi’anUniv．ofArch．&Tech．，Xi’an710055，China)(。ChongqingApprspriiateKangIndustneyCo．，HD，Chongqing401147，China)中圖分類號(hào)：TH132，TP33文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A隨著城市化建設(shè)的快速發(fā)展，地下管道因銹蝕、容量小等因1-2系統(tǒng)工作簡述素與城市化的發(fā)展進(jìn)程已不相協(xié)調(diào)，改善這些不堪重負(fù)的管道，該液壓裂管器的額定拉拔力為80T，可換管直徑~(200,,．400)就面臨管道的修復(fù)、擴(kuò)容

3、問題。而傳統(tǒng)的地下管道更換方法是通mm，換管速度為lO0m／Hr。換管具體操作過程如下：首先開挖出過開挖地面然后再掩埋溝槽，然而由此產(chǎn)生的交通堵塞和改道放置裂管器以及刀具和新管的工作坑，然后分別將裂管器以及刀以及令人不快的噪音和視覺污染，對人們的日常生活、活動(dòng)和施具放入各自坑中。這時(shí)調(diào)整裂管器四個(gè)支腿的調(diào)整機(jī)構(gòu)，使裂管工地周圍的商業(yè)有著嚴(yán)重的影響_1I?；谶@一背景，我們設(shè)計(jì)了新器動(dòng)力頭的中心與舊管的中心保持同一水平，并使裂管器整體保型的裂管器，用來替換或修復(fù)天然氣管道、污水管道和管線，它是持水平。完成后將拉桿一節(jié)一節(jié)的通過裂管器

4、輸送到放置刀具的一種管道在線更換的設(shè)備，可對控制范圍內(nèi)的地下管道進(jìn)行更換坑中，然后將刀具安裝在拉桿上，新管安裝在刀具后邊。之后裂管而不用對地面進(jìn)行開挖，不僅能完成管道替換的工作，還可以增器工作，將拉桿一節(jié)一節(jié)地卸下。在卸桿的過程中，拉桿拉動(dòng)刀具加管徑。目前，在國外裂管器已經(jīng)發(fā)展的相當(dāng)成熟，美國和丹麥都和新管一起前進(jìn)，即刀具在前爆裂舊管，新管隨后安裝。這樣將所已經(jīng)研發(fā)出了適用于不同拉拔力的裂管器，但換管機(jī)在我國的研有拉桿拉出時(shí)，兩坑之間的舊管就更換完畢。發(fā)還處于初級階段，采用這種非開挖技術(shù)安裝地下管道，不僅費(fèi)1．3液壓系統(tǒng)工作原理圖

5、用低、不破壞路面，而且還大大減輕了操作者的勞動(dòng)強(qiáng)度。根據(jù)裂80T裂管器工作裝置的液壓系統(tǒng)原理，如圖1所示。其特點(diǎn)管器液壓系統(tǒng)工作原理，在Adams／Hydraulics環(huán)境下對裂管器液在于多個(gè)液壓油缸組成的液壓回路結(jié)構(gòu)緊湊、功能多樣、且具有壓子系統(tǒng)進(jìn)行仿真研究，取得了良好效果。大行程、大推力等優(yōu)點(diǎn)，系統(tǒng)中的5個(gè)三位四通手動(dòng)換向閥分別1系統(tǒng)描述控制5個(gè)不同的液壓回路，可實(shí)現(xiàn)工作機(jī)構(gòu)的協(xié)調(diào)動(dòng)作。該系統(tǒng)1．1系統(tǒng)主要參數(shù)包括主伸縮回路，夾緊回路(前后夾緊)，扭轉(zhuǎn)回路，和由馬達(dá)為執(zhí)系統(tǒng)主要參數(shù)，如表1所示。行機(jī)構(gòu)的旋緊回路等5個(gè)液壓回路，

6、限于篇幅，本文僅對主回路表1系統(tǒng)主要參數(shù)液壓系統(tǒng)進(jìn)行仿真分析。1．4建立系統(tǒng)模型根據(jù)80T裂管器的設(shè)計(jì)思想和工作裝置液壓系統(tǒng)的工作原理，可按工作裝置的數(shù)量將七述液壓系統(tǒng)劃分為5個(gè)相列獨(dú)立的的子系★來稿日期：2010—03—04★基金項(xiàng)目：陜西省自然科學(xué)基金資助(2007E218)，陜西省教育廳科研項(xiàng)目資助(O9JK559)第1期原思聰?shù)龋夯贏DAMS的80T液壓裂管器液壓系統(tǒng)建模與仿真分析187統(tǒng)，以簡化研究對象，有主回路、前加緊回路、后加緊回路、扭轉(zhuǎn)回路、的液壓缸子模塊對于各個(gè)液壓回路的仿真具有通用性。動(dòng)力頭馬達(dá)回路，各子系統(tǒng)

7、除執(zhí)亍機(jī)構(gòu)有所不同外，液壓回路的其它3裂管器的動(dòng)態(tài)性能仿真分析部分的結(jié)構(gòu)和工作原理基本是相同的，其中除動(dòng)力頭馬達(dá)回路的執(zhí)對主回路油缸進(jìn)行了仿真，在液壓系統(tǒng)回路中，控制元件通行機(jī)構(gòu)為液壓馬達(dá)外，其它工作回路的執(zhí)行機(jī)構(gòu)均為液壓缸。過控制方程表達(dá)式，控制液壓流量，從而控制液壓閥并驅(qū)動(dòng)液壓利用ADAMS建立的虛擬樣機(jī)主要由機(jī)械系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)破碎機(jī)完成預(yù)定的運(yùn)動(dòng)，本例用的是閥芯控制函數(shù)step(time，0．0，和控制系統(tǒng)等組成，建立的工作裝置系統(tǒng)模型。80T裂管器工作時(shí)，控0．0，0．2，1．0)+step(time，0．4，1．0，0．

8、6，-1．0)+step(time，0．8，一1．0，制系統(tǒng)讀^速嚏、加速度以及液壓元件的工作參數(shù)等，然后按照預(yù)定1．0，0．0)，進(jìn)行1．0r100步的動(dòng)態(tài)仿真。在ADAMS環(huán)境下，模擬的工作方案控制液壓系統(tǒng)各換向閥的開度，實(shí)現(xiàn)對整個(gè)系統(tǒng)的控制。