煤层气钻机回转系统分析及参数优化

发布时间：2025-07-07 05:16

　　 对煤层气及救援车载钻机回转液压系统进行研究,分析了阀后补偿回转系统参数匹配与动力头输出转速特性,基于AMESim专业仿真软件,建立了阀后补偿回转液压系统模型;通过理论分析,得出回转液压系统阀后补偿负载敏感阀LS泄压阻尼孔参数匹配对液压系统负载适应性有较大影响;结合动态仿真,得出阻尼孔参数对系统负载适应性及响应的关系。并在ZMK5530TZJ100F车载钻机回转系统进行试验,通过试验验证了仿真分析的正确性。研究结果表明,通过阻尼孔参数匹配,解决了回转系统负载适应性问题,提高了系统响应及控制精度。

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【部分图文】：

图1 车载钻机主回路原理图

车载钻机主回路液压系统原理如图1，主回路采用阀后补偿负载敏感系统，分别控制回转系统及给进系统。压力补偿器为三通阀，系统最高负载作为负载反馈压力，同时作用于三通阀一端，节流阀阀后压力作用于三通阀芯另一端，阀芯受力平衡方程为：

图2 动力头输出转速对比曲线

在对比反馈回路中增加孔径为2mm阻尼1和孔径为0.8mm阻尼2及不设阻尼情况下，动态模拟动力头回转，动力头负载为8MPa,动力头输出转速对比曲线如图2，反馈系统压力对比曲线如图3。图3反馈系统压力对比曲线

图3 反馈系统压力对比曲线

图2动力头输出转速对比曲线从图2中可以看出，在第2s是多路阀换向，从动力头马达输出转速可以看出，在不增加阻尼的情况下，阀全开时，系统流量钢性较好，但反馈系统压力波动较大。增加阻尼以后，系统响应时间缩短，但是相同阀开口度下，动力头输出转速降低，观察图3可以看出，增加阻尼以后，反....

图4 不同阻尼转速对比曲线

调节阻尼孔1及阻尼孔2的参数，动态模拟外负载逐渐增大，不同阻尼转速对比曲线如图4，从图4中可以看出，当阻尼孔参数匹配不合理时，当外负载增大时，动力头输出转速有明显的下降（如图中红色曲线），系统负载适应性变差。通过调节阻尼孔2及阻尼孔1参数，当阻尼1不变，通过减小阻尼2；或者在不改....

本文编号：4056559