[發(fā)明專利]一種基于軟儀表的液壓鍛錘系統(tǒng)錘頭速度測(cè)量方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310457293.1
• 申請(qǐng)日: 2013-09-30
• 公開（公告）號(hào): CN103558406A
• 公開（公告）日: 2014-02-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 梅從立;薛斌斌;李天博;廖志凌;陳子國(guó)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 江蘇大學(xué)
• 主分類號(hào): G01P3/00
• 分類號(hào): G01P3/00
• 代理公司: 南京知識(shí)律師事務(wù)所 32207
• 代理人: 汪旭東

1.一種基于軟儀表的液壓鍛錘系統(tǒng)錘頭速度測(cè)量方法，具體包括如下步驟：

A、通過分析液壓鍛錘打擊時(shí)刻的工作原理，建立鍛錘下打過程的基于機(jī)理模型的軟儀表模型，其中把液壓缸下腔的壓力值作為輔助變量即軟儀表模型輸入變量，把錘頭的速度值作為主導(dǎo)變量，建立兩者之間的數(shù)學(xué)關(guān)系模型；所述鍛錘下打過程包括打擊閥開啟階段和打擊閥關(guān)閉階段；

B、通過壓力傳感器采集鍛錘下打過程中液壓缸下腔的壓力值，通過磁柵尺采集下打過程中錘頭的位移量；

C、通過壓力傳感器和磁柵尺采集得到的數(shù)據(jù)，結(jié)合步驟A中建立的軟儀表模型，對(duì)模型中未知參數(shù)進(jìn)行參數(shù)優(yōu)化辨識(shí)，從而得到一個(gè)更加符合實(shí)際工況的軟儀表模型；

D、將參數(shù)優(yōu)化辨識(shí)后的未知參數(shù)值再代入到步驟A中建立的軟儀表模型中，經(jīng)過仿真分析，得到液壓鍛錘的錘頭速度。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于軟儀表的液壓鍛錘系統(tǒng)錘頭速度測(cè)量方法，其特征在于：所述液壓鍛錘系統(tǒng)包括液壓泵（1）、蓄能器（2）、液壓缸、打擊閥（5）、壓力傳感器（6）、磁條（8）、錘頭（7）、磁柵傳感器（9）、鍛錘機(jī)架（10）；液壓泵（1）和蓄能器（2）組合構(gòu)成傳動(dòng)系統(tǒng)，液壓缸上腔（3）和液壓缸下腔（4）均通液壓油，液壓缸下腔（4）始終與蓄能器（2）相通，打擊閥（5）單獨(dú)對(duì)液壓缸上腔（3）進(jìn)行控制，壓力傳感器（6）與液壓缸下腔（4）連接，液壓泵（1）分別與蓄能器（2）和液壓缸下腔（4）相連，磁條（8）直接粘貼在錘頭（7）側(cè)面，磁柵傳感器（9）固定在鍛錘機(jī)架（10）上，磁條（8）與磁柵傳感器（9）之間的距離以磁條（8）經(jīng)過磁柵傳感器（9）時(shí)能產(chǎn)生穩(wěn)定的脈沖為準(zhǔn)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種基于軟儀表的液壓鍛錘系統(tǒng)錘頭速度測(cè)量方法，其特征在于：在所述打擊閥開啟階段，來自液壓泵、蓄能器及液壓缸下腔的三部分液壓油進(jìn)入液壓缸上腔，從而推動(dòng)錘頭加速下打，這一階段的數(shù)學(xué)模型如下：

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式中：是液壓缸上腔壓力、是液壓缸下腔壓力、是液壓缸上腔面積、是液壓缸下腔面積、是錘頭質(zhì)量、是錘頭速度、是氣體常數(shù)、是氣體多變指數(shù)、是蓄能器的初始?jí)毫Α⑹切钅芷鞯某跏俭w積、是蓄能器最大壓力時(shí)的氣體容積、是第一階段時(shí)的蓄能器體積、是油泵理論流量、是油泵回路泄露折算系數(shù)、是錘頭位移。

4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種基于軟儀表的液壓鍛錘系統(tǒng)錘頭速度測(cè)量方法，其特征在于：在所述打擊閥關(guān)閉階段，錘頭減速向下，液壓缸下腔排出的油和液壓泵打出的油進(jìn)入蓄能器，這一階段的數(shù)學(xué)模型如下：

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式中：是液壓缸下腔壓力、是液壓缸上腔面積、是液壓缸下腔面積、是錘頭質(zhì)量、是錘頭速度、是氣體常數(shù)、是氣體多變指數(shù)、是第一階段時(shí)的蓄能器體積、是第二段時(shí)的蓄能器體積、是油泵理論流量、是油泵回路泄露折算系數(shù)、是錘頭位移。