高頻破碎器打擊頻率偏低的原因分析

丁成波，蔡家斌，劉 文，王新旺（貴州大學(xué) 機(jī)械工程學(xué)院，貴陽 550025）

高頻破碎器打擊頻率偏低的原因分析

丁成波，蔡家斌，劉 文，王新旺
（貴州大學(xué) 機(jī)械工程學(xué)院，貴陽 550025）

高頻破碎錘因其有著較高的打擊頻率和較低的噪音而不同于傳統(tǒng)的液壓破碎錘，因此，其打擊頻率和打擊力度是決定其工作效率的關(guān)鍵因素，但就實際工作情況來看高頻破碎器的打擊頻率一般只能達(dá)到其標(biāo)稱打擊頻率的三分之二左右。本文針對影響高頻破碎器打擊頻率的原因進(jìn)行了分析，并提出了相應(yīng)的改進(jìn)措施。

高頻破碎錘；打擊頻率；原因分析

0　引言［1］

高頻破碎錘［1］是將挖掘機(jī)液壓能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能，從而進(jìn)行高頻破碎的設(shè)備［2］。它具有較高的打擊頻率和較低噪音等特點。但是，在實際工作過程中，其打擊頻率往往只能到達(dá)其標(biāo)稱打擊頻率的三分之二左右。因此對高頻破碎器打擊頻率偏低的原因及改進(jìn)措施分析對提高其工作效率具有重要作用。

1　高頻破碎器的工作原理

高頻破碎器的工作原理如圖1，即挖掘機(jī)液壓系統(tǒng)中的液壓馬達(dá)轉(zhuǎn)動驅(qū)動振動箱內(nèi)的齒輪主動軸1轉(zhuǎn)動，軸上的齒輪及偏心塊3轉(zhuǎn)動，帶動從動嚙合齒輪2和偏心塊3共同轉(zhuǎn)動，產(chǎn)生周期性的激振力，并通過振動箱4和機(jī)體5傳遞到斗齒上，斗齒6在此激振力的作用下高頻率地撞擊巖石7，從而達(dá)到擊碎巖石的目的［3-4］。在整個工作過程中，斗齒打擊巖石的頻率大小主要取決于齒輪的轉(zhuǎn)動速度。

圖1　高頻破碎器的工作原理圖

2　高頻破碎器打擊頻率偏低的原因分析

從理論分析角度看，打擊頻率不高和打擊力度不夠強(qiáng)主要是由于挖掘機(jī)液壓馬達(dá)提供的轉(zhuǎn)速達(dá)不到標(biāo)稱的轉(zhuǎn)速而造成的。原因有二，其一從高頻破碎錘的振動原理看，其屬于受迫振動，振動頻率只與振動源頻率相關(guān)，并且值與與振動源頻率相等；其二，通過對偏心塊受力分析得知，偏心塊產(chǎn)生的激振力大小如下：，其中ω是偏心齒輪的角速度，其值，m0是偏心齒輪質(zhì)量，r0為偏心齒輪偏心距。

又根據(jù)挖掘機(jī)液壓系統(tǒng)相關(guān)原理可知［5］，，其中n為液壓馬達(dá)輸出轉(zhuǎn)速，Vg為液壓馬達(dá)排量（定量），qv為流經(jīng)液壓馬達(dá)的流量，ηv為容積效率。故壓馬達(dá)的輸出轉(zhuǎn)速沒有達(dá)到標(biāo)稱的轉(zhuǎn)速。這是由于振動系統(tǒng)中到達(dá)液壓馬達(dá)的流量不夠而造成的。其原因主要是液壓馬達(dá)載荷過大導(dǎo)致液壓油壓力過大而使液壓系統(tǒng)中溢流閥起作用時卸掉部分液壓油導(dǎo)致；或是液壓馬達(dá)的選型不正確造成的。

通過對高頻破碎器打擊頻率偏低的原因進(jìn)行分析可知，選擇合理的液壓馬達(dá)型號和減小液壓馬達(dá)載荷均可以提示液壓馬達(dá)的轉(zhuǎn)速，從而可以提高高頻破碎器的打擊頻率。

3　結(jié)束語

高頻破碎錘的打擊頻率達(dá)不到其標(biāo)稱的打擊頻率。本文提出的兩個可能原因：一是液壓馬達(dá)的選型不正確造成液壓馬達(dá)的輸出轉(zhuǎn)速達(dá)不到標(biāo)稱轉(zhuǎn)速從而打擊頻率達(dá)不到標(biāo)稱打擊頻率；二是液壓馬達(dá)載荷過大導(dǎo)致挖掘機(jī)液壓系統(tǒng)中部分液壓油流失從而導(dǎo)致液壓馬達(dá)轉(zhuǎn)速偏小。除此之外，空氣彈簧勁度系數(shù)、機(jī)體本身質(zhì)量對高頻破碎錘的打擊頻率都有不同程度的影響?？傊岣吒哳l破碎器的打擊頻率對提高高頻破碎器的工作效率起著決定性作用。

［1］曹國俊.一種高頻破碎器：中國，201110081337.6 ［P］.2011-09- 14.

［2］劉濤，楊國平，曹國俊等.基于ADAMS的高頻破碎錘振動箱的動力學(xué)仿真［J］.礦山機(jī)械，2015，43（1）：72.

［3］童小冬，王亞軍，朱志昊等.高頻破碎器國內(nèi)外發(fā)展概況［J］.鑿巖機(jī)械氣動工具，2014（03）.

［4］何文強(qiáng)，潘紫微，羅銘.高頻破碎器的力學(xué)性能分析［J］.工程機(jī)械，2015（08）：28.

［5］徐灝.機(jī)械設(shè)計手冊［M］.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1998.

10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.14.257

丁成波（1989-），男，碩士研究生，研究方向：機(jī)電與控制工程。