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 機械工程學院，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 機械工程學院，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到其標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行了分析，并提出了相應的改進措施。

高頻破碎錘；打擊頻率；原因分析

0　引言［1］

高頻破碎錘［1］是將挖掘機液壓能轉變為機械能，從而進行高頻破碎的設備［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其標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，即挖掘機液壓系統中的液壓馬達轉動驅動振動箱內的齒輪主動軸1轉動，軸上的齒輪及偏心塊3轉動，帶動從動嚙合齒輪2和偏心塊3共同轉動，產生周期性的激振力，并通過振動箱4和機體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主要是由于挖掘機液壓馬達提供的轉速達不到標稱的轉速而造成的。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，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是偏心齒輪質量，r0為偏心齒輪偏心距。

又根據挖掘機液壓系統相關原理可知［5］，，其中n為液壓馬達輸出轉速，Vg為液壓馬達排量（定量），qv為流經液壓馬達的流量，ηv為容積效率。故壓馬達的輸出轉速沒有達到標稱的轉速。這是由于振動系統中到達液壓馬達的流量不夠而造成的。其原因主要是液壓馬達載荷過大導致液壓油壓力過大而使液壓系統中溢流閥起作用時卸掉部分液壓油導致；或是液壓馬達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行分析可知，選擇合理的液壓馬達型號和減小液壓馬達載荷均可以提示液壓馬達的轉速，從而可以提高高頻破碎器的打擊頻率。

3　結束語

高頻破碎錘的打擊頻率達不到其標稱的打擊頻率。本文提出的兩個可能原因：一是液壓馬達的選型不正確造成液壓馬達的輸出轉速達不到標稱轉速從而打擊頻率達不到標稱打擊頻率；二是液壓馬達載荷過大導致挖掘機液壓系統中部分液壓油流失從而導致液壓馬達轉速偏小。除此之外，空氣彈簧勁度系數、機體本身質量對高頻破碎錘的打擊頻率都有不同程度的影響。總之，提高高頻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仿真［J］.礦山機械，2015，43（1）：72.

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

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

［5］徐灝.機械設計手冊［M］.北京：機械工業出版社，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：機電與控制工程。