無閥沖擊旋轉型液壓錨桿鉆機動力頭優化設計與動態仿真研究發布日期：2018-12-21 13:20　瀏覽次數：

    液壓錨桿鉆機是巖土錨固工程的關鍵設備，對于工程質量有重要影響。普通的錨桿鉆機由于不適用于堅硬巖層，因而影響了錨桿鉆機的工程應用范圍。

首先分析了巖石及其特性和沖擊鑿巖原理，建立了動力頭沖擊鑿巖系統的動力學模型，并進行了波動力學分析和液壓沖擊機構工作原理分析，提出了無閥沖擊旋轉型液壓錨桿鉆機動力頭設計方案，據此進行動力頭的結構設計，并運用的是遺傳算法優化設計原理及MATLAB的遺傳算法工具箱GADS對錨桿鉆機動力頭的旋轉機構進行優化設計；運用三維CAD軟件Pro／ENGINEER建立了旋轉機構和無閥液壓沖擊機構的三維數字化模型；設計完成了動力頭液壓控制系統，并利用ADAMS／Hydraulics模塊建立了動力頭液壓沖擊機構的液壓系統虛擬樣機，進行機—液耦合的液壓控制系統仿真，得到了無閥液壓沖擊機構工作過程重要參數的影響變化情況。最后，在有限元分析軟件MSC.PATRAN和MSC.NASTRAN環境下，把由ADAMS仿真得到的最大沖擊力作為無閥液壓沖擊機構沖擊活塞的邊界載荷條件，對沖擊花鍵軸進行有限元分析，得出其在受力最大時刻的應力、應變變化狀況。

綜合運用現代優化設計方法、三維CAD軟件、多體系統動力學仿真分析軟件及有限元分析軟件，對無閥沖擊旋轉型液壓錨桿鉆機動力頭進行優化設計和動態仿真，為液壓沖擊動力頭機構的設計提供了重要參考依據，所采用的思想和方法對類似研究具有一定的借鑒意義和參考價值。