搗固裝置及其電液激振技術(shù)的研究.pdf

1、搗固車(chē)是廣泛應(yīng)用于新建鐵路和鐵路大修中的養(yǎng)路機(jī)械。搗固裝置是搗固車(chē)的核心部件，它是利用加壓、沖擊或振動(dòng)的原理使得軌枕底部的道碴重新排列，緊固密實(shí)，并使枕下支撐力量均衡的一種專(zhuān)用機(jī)械裝置。論文在綜合分析了國(guó)內(nèi)外搗固裝置及其激振技術(shù)的研究現(xiàn)狀與進(jìn)展的基礎(chǔ)上，結(jié)合工程實(shí)際，指出現(xiàn)存搗固裝置的激振技術(shù)在頻率和振幅的連續(xù)可調(diào)等方面存在的問(wèn)題，提出了應(yīng)用于搗固裝置的電液激振技術(shù)。電液激振器在一定頻率內(nèi)能增大輸出推力、實(shí)現(xiàn)高振幅以及解決液壓缸振動(dòng)時(shí)的

2、偏置撞缸，其關(guān)鍵技術(shù)是通過(guò)步進(jìn)電機(jī)帶動(dòng)閥芯旋轉(zhuǎn)、液流高頻換向使得液壓缸運(yùn)動(dòng)換向，以實(shí)現(xiàn)激振頻率和振幅的控制。研制出閥芯旋轉(zhuǎn)式四通高速換向閥和自動(dòng)限位的微行程雙作用激振液壓缸所組成的電液激振器，克服在高頻換向難以實(shí)現(xiàn)大流量的缺陷，滿足了搗固裝置不同工況的需求。論文的主要研究工作如下:
　　1.結(jié)合新?lián)v固裝置的工作原理，主要對(duì)激振部分和下?lián)v固臂進(jìn)行數(shù)學(xué)建模分析。根據(jù)現(xiàn)有搗固裝置的技術(shù)參數(shù)，以及搗固臂機(jī)構(gòu)受力分析，完成了機(jī)械結(jié)構(gòu)建模和設(shè)

3、計(jì)，確定了裝置中主要結(jié)構(gòu)尺寸及電液激振器工作性能參數(shù)。利用虛擬樣機(jī)技術(shù)及仿真軟件平臺(tái)Pro/E，建立新型搗固裝置的虛擬樣機(jī)，并進(jìn)行運(yùn)動(dòng)學(xué)仿真。
　　2.通過(guò)分別建立電液激振器和轉(zhuǎn)閥的數(shù)學(xué)模型，對(duì)電液激振器和轉(zhuǎn)閥的特性進(jìn)行了分析研究。針對(duì)搗固裝置激振性能的要求，確定了電液激振器的結(jié)構(gòu)原理及主要參數(shù)，并基于所需的振動(dòng)波形進(jìn)行了閥口分析求解。研究了不同參數(shù)(閥芯轉(zhuǎn)速、閥口軸向面積導(dǎo)通寬度、阻尼和供油壓力)對(duì)電液激振器動(dòng)態(tài)性能的影響。

4、r>　　3.通過(guò)對(duì)轉(zhuǎn)閥閥芯的受力情況進(jìn)行分析，研究了閥芯旋轉(zhuǎn)式四通高速換向閥閥芯的液動(dòng)力矩和粘性摩擦力矩的生成機(jī)理和計(jì)算方法。探討了結(jié)構(gòu)參數(shù)(閥芯外徑，閥芯和閥套的徑向間隙，閥口軸向長(zhǎng)度，阻尼比和轉(zhuǎn)動(dòng)慣量)對(duì)閥芯旋轉(zhuǎn)式四通高速換向閥工作特性的影響?；诓煌匦伍y口的閥芯結(jié)構(gòu)，在考慮閥口壓降對(duì)閥口過(guò)流面積影響的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步分別對(duì)無(wú)環(huán)形槽閥芯和有環(huán)形槽閥芯建立對(duì)應(yīng)的閥口過(guò)流面積模型以及其負(fù)載平均流量模型，對(duì)應(yīng)用于搗固裝置電液激振器的振動(dòng)波