[01260321]液压破碎锤关键技术及产业化

本项目在国家自然科学基金面上项目、上海市科委重点科技攻关项目、上海市教委科研创新项目的支持下，历经多年来的“产学研用”联合攻关，先后自主研制了智能液压破碎锤、电液自控式液压破碎锤、先导阀式液压破碎锤、高频液压破碎锤、插装阀式液压破碎锤五种不同类型的液压破碎锤的实验样机;还开发了一种液压破碎锤综合试验台。

本项目针对液压破碎锤如何使其输出参数可调、高效、节能、低成本地产生振动冲击作业对象做功，进行了智能控制、偏心激振控制、电液自控、先导阀控制、插装阀控制、滑轮组行程控制和测试方法等关键技术的研究。

（1）智能控制关键技术：采用氮气腔氮气压力变化作为反馈控制信号，利用微机测控系统检测、分析活塞运动反弹时氮气腔气压变化，并将其转化为活塞的反弹速度，以此判断工作介质物理特性的变化，进而对破碎锤输出参数实时智能控制。

（2）电液自控的关键技术：用高速开关阀做配流阀的先导阀，由微型单片机为处理器，实时检测压力传感器输入的压力信号，控制数字高速开关阀的通断及调节通断时间，进而控制换向阀的换向及换向时间，控制后腔高压和油低压油的交替互换，实现破碎锤输出参数实时自动控制。

（3）先导阀控制关键技术：由驾驶员根据工作介质的不同物理特性，操纵手柄远程控制液压破碎锤的先导阀预压力，控制配流阀的换向时间和换向压力，从而可随时改变液压破碎锤输出工作参数，使液压破碎锤的工作性能始终处于最佳状态。

（4）偏心激振控制的关键技术：利用振动液压马达驱动一对同齿数同模数的齿轮，同时在齿轮轴上安装两个对称的偏心块。当振动液压马达两轴旋转时，偏心块会产生离心力，由于偏心块是对称安装的，离心力在横向分力会相互抵消，离心力在纵向分力作用方向上下周期变化，从而使高频液压破碎锤在垂直方向产生高频振动，在挖掘机纵向压力下，使破碎锤冲击岩石做功。分别控制液压马达的转速和偏心块的偏心矩可以独立调节破碎锤的冲击频率和冲击能。

（5）插装阀控制关键技术：使用两个插装阀控制活塞运动，简化了液压破碎锤的结构，实现了控制阀的通用化，降低了成本。

（6）滑轮组行程控制关键技术：采用滑轮传动机构控制冲击活塞，活塞行程数倍增加，大大提高了液压破碎锤的冲击能。分别控制液压油的行程和速度可以独立调节破碎锤的冲击频率和冲击能。

液压破碎锤测试的关键技术：提出了一种示波测试法，攻克了液压破碎锤冲击能测试的技术难题，还开发了一种液压破碎锤综合试验台。本项目在实施过程中，获授权发明专利2项，申请发明专利5项，获授权实用新型专利8项，计算机软件著作权登记1项，制定地方行业标准1项，发表高水平论文72篇（其中 EI收录20篇），相关专业著作2部，培养硕士23名。

“智能型液压冲击器控制系统研究”荣获”2009年松江区科委科协系统优秀科技论文一等奖。

本项目部分技术已在上海上鸣机械科技限公司实现产业化，研发出高频液压破碎锤和液压破碎锤综合试验台两种产品，近3年来累计销售额超2800万元，利税440万元，创汇100万美元，取得了显著的经济效益和社会效益。高频液压破碎锤已通过上海市建筑工程机械检验中心检测和欧盟CE认证，成果水平达都到国际先进，填补了国内空白。智能液压破碎锤已通过上海市科委鉴定，先导式液压破碎锤已通过上海市教委的验收，成果水平达都到国内先进。