千米瓦斯钻机负载敏感回转液压系统适应性动态仿真分析.pdf

2009 年 LMS 中国用户大会论文集

千米瓦斯钻机负载敏感回转液压系统适应性动态仿真分析
张建明[1],刘庆修[1],刘桂琴[1],卢靖[2]
(1 煤炭科学研究总院西安研究院钻探技术与装备研发中心,陕西西安,710054
2 LMS Imagine 北京代表处,北京,100101)
摘要:千米瓦斯钻机代表了,其回转液压系统的好坏决定了给进系统的优劣。
应用 AMESim 软件对回转液压系统负载敏感泵、负载敏感系统建模仿真,研究负载敏感回转液压系统对典
型负载的适应性,可以很好地了解回转液压系统的动态响应,为后续设计适应不同工况的液压系统奠定基
础。
Abstract:One-kilometer gas drainage rig ranks the first in China market, the rotation hydraulic system determines
the quality of the feeding system. The software AMESim was adopted to model and simulate the load sensing
pump and system, the typical load adaptability was studied, dynamic response of the hydraulic system was well
known, set a basis for the following design to meet different working conditions.
0 千米瓦斯钻机负载敏感液压系统
千米瓦斯钻机回转系统采用负载敏感液压系统,系统原理图如图 1 所示。
该液压系统采用 PD100 负载敏感泵,配套使用负载敏感阀,联合控制回转器的运转。原理图中为了研
究问题的方便,将控制回路进行了适当了简化。负载敏感系统通过压差控制负载敏感阀来调节泵的流量输
出,而不受负载压力变化的影响,泵的出口压力仅比负载压力高出一定值,在最高限压范围内能自动适应
负载的变化。液压泵只需提供与执行元件负载相匹配的压力、流量,液压系统中不产生过剩压力和流量。

图 1 千米瓦斯钻机回转回路原理图
1 负载敏感泵系统建模
千米瓦斯钻机回转液压系统采用 PD100 型号的负载敏感泵。泵原理图如图 2 所示。
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图 2 PD100 负载敏感泵原理图
PD100 的最大排量为 100ml/r,压力设定为 280bar。图 3 为负载敏感和压力控制阀的结构模型和 AMESim
仿真模型。采用 AMESim 中 Hydraulic 库和 HCD 库建立该负载敏感泵模型,结果如图 4 所示。

a. 负载敏感和压力控制阀图 b. AMESim模型
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图 3 负载敏感和压力控制阀原理与模型
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图 4 PD100 仿真模型
2 回转装置结构