基于AMESim的液压支架移架速度研究

　　当液压支架移架时,为了克服液压系统的局部阻力,液体局部压力损失很大,而液控单向阀的局部阻力在系统的总局部阻力中所占比例较大,因而研究如何通过减小液控单向阀的局部阻力来提高移架速度是很有意义的。 

　　1 推移千斤顶控制回路的工作原理 

　　这种推移装置推移千斤顶不是直接安装在液压支架的底座和刮板机槽帮之间,其两端分别同支架底座和推移框架相连。当换向阀置于右位时,推移千斤顶的有杆腔进液,活塞杆缩回带动推移框架向前移动,实现推溜(以支架为支点);当换向阀置于左位时,活塞腔进液,液压油缸缸体前移,带动支架底座向前移动,实现移架(以刮板输送机为支点)。为防止相邻支架移架时输送机被拉回,在推移千斤顶的有杆腔油路上加设了由液控单向阀和安全阀组成的控制阀。

　　图1 基本的推移千斤顶控制回路

　　2 AMESim仿真环境介绍 

　　AMESim是法国IMAGINE公司于1995年开发出的一款新型高级建模和仿真软件, 其全称为系统工程高级建模和仿真平台。它为用户提供了一个系统工程设计的完整平台,使用户可以在同一个平台上建立复杂的多学科领域系统的模型,集成有鲁棒性极强的智能求解器和严谨的非连续处理功能以及齐全的线性化分析工具,包括系统特征值的求解、Bode图、Nichols图、Nyquist图、根轨迹分析等,使用户在仿真计算后可以非常方便地分析和优化自己的系统。AMESim友好的图形化界面使用户可以直接使用该软件提供的丰富的元件应用库来构建复杂的系统模型,研究任何元件和系统的静态和动态性能,使其成为当今领先的多学科系统建模、仿真及动力学分析软件。 

　　3 AMESim仿真模型的建立与移架过程的仿真 

　　推移千斤顶控制回路由一些基本的元件构成。在仿真时,液控单向阀对整个系统的局部压力损失影响较大,需要在AMESim/HCD下根据元件的实际结构和尺寸自己搭建,其他元件在AMESim液压元件库里直接调用。 

　　3.1 液控单向阀仿真模型的建立 

　　在AMESim/HCD下建立液压元件的依据是元件本身的物理结构。液控单向阀的结构简图见图2,主要是由阀盖、顶杆、活塞、阀座、阀芯、弹簧、密封圈等基本元件组成。从AMESim子元素库选取相应的子元素替换实际的物理单元,并把所有子元素的端口依次连接,最后得到液控单向阀的完整模型见图3。

　　图2 液控单向阀结构简图

　　图3 液控单向的完整仿真模型

　　3.2 推移千斤顶控制回路仿真模型的建立