高频破碎器打击频率偏低的原因分析

丁成波，蔡家斌，刘 文，王新旺（贵州大学 机械工程学院，贵阳 550025）

高频破碎器打击频率偏低的原因分析

丁成波，蔡家斌，刘 文，王新旺
（贵州大学 机械工程学院，贵阳 550025）

高频破碎锤因其有着较高的打击频率和较低的噪音而不同于传统的液压破碎锤，因此，其打击频率和打击力度是决定其工作效率的关键因素，但就实际工作情况来看高频破碎器的打击频率一般只能达到其标称打击频率的三分之二左右。本文针对影响高频破碎器打击频率的原因进行了分析，并提出了相应的改进措施。

高频破碎锤；打击频率；原因分析

0　引言［1］

高频破碎锤［1］是将挖掘机液压能转变为机械能，从而进行高频破碎的设备［2］。它具有较高的打击频率和较低噪音等特点。但是，在实际工作过程中，其打击频率往往只能到达其标称打击频率的三分之二左右。因此对高频破碎器打击频率偏低的原因及改进措施分析对提高其工作效率具有重要作用。

1　高频破碎器的工作原理

高频破碎器的工作原理如图1，即挖掘机液压系统中的液压马达转动驱动振动箱内的齿轮主动轴1转动，轴上的齿轮及偏心块3转动，带动从动啮合齿轮2和偏心块3共同转动，产生周期性的激振力，并通过振动箱4和机体5传递到斗齿上，斗齿6在此激振力的作用下高频率地撞击岩石7，从而达到击碎岩石的目的［3-4］。在整个工作过程中，斗齿打击岩石的频率大小主要取决于齿轮的转动速度。

图1　高频破碎器的工作原理图

2　高频破碎器打击频率偏低的原因分析

从理论分析角度看，打击频率不高和打击力度不够强主要是由于挖掘机液压马达提供的转速达不到标称的转速而造成的。原因有二，其一从高频破碎锤的振动原理看，其属于受迫振动，振动频率只与振动源频率相关，并且值与与振动源频率相等；其二，通过对偏心块受力分析得知，偏心块产生的激振力大小如下：，其中ω是偏心齿轮的角速度，其值，m0是偏心齿轮质量，r0为偏心齿轮偏心距。

又根据挖掘机液压系统相关原理可知［5］，，其中n为液压马达输出转速，Vg为液压马达排量（定量），qv为流经液压马达的流量，ηv为容积效率。故压马达的输出转速没有达到标称的转速。这是由于振动系统中到达液压马达的流量不够而造成的。其原因主要是液压马达载荷过大导致液压油压力过大而使液压系统中溢流阀起作用时卸掉部分液压油导致；或是液压马达的选型不正确造成的。

通过对高频破碎器打击频率偏低的原因进行分析可知，选择合理的液压马达型号和减小液压马达载荷均可以提示液压马达的转速，从而可以提高高频破碎器的打击频率。

3　结束语

高频破碎锤的打击频率达不到其标称的打击频率。本文提出的两个可能原因：一是液压马达的选型不正确造成液压马达的输出转速达不到标称转速从而打击频率达不到标称打击频率；二是液压马达载荷过大导致挖掘机液压系统中部分液压油流失从而导致液压马达转速偏小。除此之外，空气弹簧劲度系数、机体本身质量对高频破碎锤的打击频率都有不同程度的影响。总之，提高高频破碎器的打击频率对提高高频破碎器的工作效率起着决定性作用。

［1］曹国俊.一种高频破碎器：中国，201110081337.6 ［P］.2011-09- 14.

［2］刘涛，杨国平，曹国俊等.基于ADAMS的高频破碎锤振动箱的动力学仿真［J］.矿山机械，2015，43（1）：72.

［3］童小冬，王亚军，朱志昊等.高频破碎器国内外发展概况［J］.凿岩机械气动工具，2014（03）.

［4］何文强，潘紫微，罗铭.高频破碎器的力学性能分析［J］.工程机械，2015（08）：28.

［5］徐灏.机械设计手册［M］.北京：机械工业出版社，1998.

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

丁成波（1989-），男，硕士研究生，研究方向：机电与控制工程。