侯仰松 ，高清東 ，甘海仁 ，滑坤 ，羅韌 ，高波

（1.魯中礦業(yè)有限公司，山東 萊蕪 271113；2.五礦礦業(yè)控股有限公司，北京 100010；3.長(zhǎng)沙礦冶研究院有限責(zé)任公司，湖南 長(zhǎng)沙 410012）

鉆車(chē)廣泛應(yīng)用于資源開(kāi)采行業(yè)，其可靠性直接影響到開(kāi)采效率。在實(shí)際工作中由于鑿巖過(guò)程中鑿巖機(jī)與礦石之間的相互作用，鑿巖機(jī)出現(xiàn)較強(qiáng)烈的振動(dòng)，振動(dòng)傳到鉆車(chē)其它部件后直接導(dǎo)致鉆車(chē)某些部件失效，影響工作效率，增加維修費(fèi)用，導(dǎo)致經(jīng)濟(jì)效率下滑，因此如何有效減少鑿巖機(jī)鉆進(jìn)過(guò)程中的振動(dòng)，對(duì)于資源開(kāi)發(fā)行業(yè)而言是一個(gè)很關(guān)鍵的問(wèn)題。

蓄能器從理論上是可以減少壓力波動(dòng)與震動(dòng)，文獻(xiàn)[1]從理論上推到了蓄能器減振作用，但未對(duì)鑿巖機(jī)減振問(wèn)題進(jìn)行研究。目前也未見(jiàn)公開(kāi)發(fā)表采用試驗(yàn)方法研究蓄能器對(duì)鑿巖機(jī)振動(dòng)影響的文獻(xiàn)資料。因此本文擬采用實(shí)驗(yàn)方法研究在室內(nèi)模擬鉆車(chē)實(shí)際工作情況測(cè)試不同工況下鑿巖機(jī)振動(dòng)情況，在鑿巖機(jī)回油管路上分別安裝與不安裝管式蓄能器， 比較這兩種情況下鑿巖機(jī)振動(dòng)，從而發(fā)現(xiàn)減少鑿巖機(jī)鉆進(jìn)過(guò)程中振動(dòng)有效措施。

1 實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)

圖1 測(cè)試系統(tǒng)圖

測(cè)試系統(tǒng)的液壓動(dòng)力由專(zhuān)用液壓泵站 （圖1）提供，泵站由三個(gè)獨(dú)立的液壓系統(tǒng)構(gòu)成。 沖擊采用軸向柱塞泵，經(jīng)由比例壓力溢流閥調(diào)壓，對(duì)液壓鑿巖機(jī)的沖擊機(jī)構(gòu)供油， 旋轉(zhuǎn)采用齒輪泵對(duì)液壓鑿巖機(jī)的液壓馬達(dá)供油。

2 試驗(yàn)過(guò)程及試驗(yàn)結(jié)果

2.1 測(cè)試過(guò)程

鑿巖機(jī)回油管路如圖2 中所指的位置安裝振動(dòng)測(cè)試儀，型號(hào)為AWA5936 型，是一種采用數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)的手持式振動(dòng)測(cè)量?jī)x器，可以同時(shí)測(cè)量機(jī)械振動(dòng)多種評(píng)價(jià)指標(biāo)。 根據(jù)振動(dòng)測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)，需要同時(shí)測(cè)試三個(gè)方向的振動(dòng)參數(shù)。

蓄能器安裝照片見(jiàn)圖3，蓄能器安裝在鑿巖機(jī)回油管路。

圖2 振動(dòng)測(cè)試儀安裝照片

圖3

2.2 試驗(yàn)結(jié)果

鑿巖機(jī)沖擊進(jìn)油壓力分別設(shè)定為：18MPa、16 MPa 和10MPa。 在這三種沖擊壓力條件下，分別測(cè)試安裝與不安裝蓄能器液壓鑿巖機(jī)振動(dòng)參數(shù)值。利用三個(gè)振動(dòng)測(cè)試儀分別測(cè)試鑿巖機(jī)鉆進(jìn)過(guò)程中三個(gè)方向的振動(dòng)加速度等效值，測(cè)試結(jié)果見(jiàn)表1。

3 測(cè)試結(jié)果分析

為了便于對(duì)比不同條件下鑿巖機(jī)振動(dòng)情況，， 取鑿巖機(jī)振動(dòng)測(cè)試值的平均值和等效值進(jìn)行分析對(duì)比，不同沖擊壓力情況下加速度測(cè)試值對(duì)比見(jiàn)表2、表3、表 4。

從表2～表4 數(shù)據(jù)可以看出， 有蓄能器時(shí)鑿巖機(jī)振動(dòng)幅度明顯降低。在16 MPa 中，異常數(shù)據(jù)出現(xiàn)的原因有可能是測(cè)試時(shí)傳感器松動(dòng)造成的。

為了進(jìn)一步分析有無(wú)蓄能器時(shí)鑿巖機(jī)振動(dòng)。分別計(jì)算不同壓力情況下鑿巖機(jī)合成加速度，合成加速度計(jì)算公式如下：

式中 a1，a2，a3——三個(gè)方向的振動(dòng)加速度有效值

計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表5。

從表5 計(jì)算結(jié)果同樣可以看出，安裝蓄能器后能明顯降低鑿巖機(jī)振動(dòng)。 根據(jù)表1～表5 的計(jì)算結(jié)果可以看出，安裝蓄能器后能明顯降低鑿巖機(jī)振動(dòng)。

表1 不同沖擊壓力時(shí)加速度測(cè)試值

表2 18 MPa 沖擊壓力時(shí)加速度測(cè)試值對(duì)比情況

表3 16 MPa 沖擊壓力時(shí)加速度測(cè)試值對(duì)比情況

表4 12 MPa 沖擊壓力時(shí)加速度測(cè)試值對(duì)比情況

表5 加速度合成值比較

4 結(jié)論

通過(guò)測(cè)試不同進(jìn)油壓力情況下安裝與不安裝蓄能器時(shí)鑿巖機(jī)振動(dòng)情況，通過(guò)對(duì)試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析比較，可以得出以下結(jié)論：

（1）在不同進(jìn)油壓力情況下蓄能器均能有效降低鑿巖機(jī)三個(gè)方向的振動(dòng)；

（2）在回油管路安裝蓄能器均能降低鑿巖機(jī)合成加速度值， 當(dāng)沖擊壓力為16 MPa 時(shí)合成加速度值下降幅度最大。有蓄能器加速度合成值比無(wú)蓄能器下降51.4%；

（3） 鉆車(chē)正常工作時(shí)沖擊壓力基本保持在16 MPa，因此實(shí)驗(yàn)結(jié)果對(duì)于鉆車(chē)液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)有相當(dāng)大的參考價(jià)值。

[1]機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)第三版（第四卷）[K].19-538～19～539.

[2]陳端憲.管路的蓄能器減振[J].液壓氣動(dòng)與密封，1989（2）：11～14.