灰浆联合机中砂浆泵运动分析郭建顾学仁袁礼平张大可刘振军何青生内容：本文介绍了灰浆联合机中砂浆泵的工作原理，并详细介绍了一种补偿凸轮曲线的设计分析方法和计算机设计程序，采用的解析设计分析方法称之为“基本杆组分析法”。利用“基本杆组分析法”的计算机设计程序可以方便地分析补偿缸活塞以及补偿凸轮机构的位移、速度、加速度，为补偿凸轮曲线及补偿凸轮机构的设计提供相应的设计参数。
1灰浆联合机中砂浆泵工作原理灰浆联合机如所示。砂浆泵是灰浆联合机的主要部件，灰浆在砂浆泵的作用下获得能量和速度，并通过输浆管、阀、喷枪等输送到工作面上。
砂浆泵工作时，工作凸轮3为一偏心圆凸轮，其旋转运动由离合器一齿轮减速箱一凸轮轴输入，补偿凸轮1与工作凸轮3同轴旋转，工作凸轮3旋转时有半周推动工作缸9的活塞10前进，另半周由复位弹簧8使活塞10返回。活塞10在返程时上阀球15下落，下阀球12升起，工作缸9和下阀室11相对形成真空，砂浆由料斗经吸浆口13被吸入下阀室11和工作缸9.当活塞10前进时，阀球动作相反，活塞10将工作缸9和下阀室11内的砂1.补偿凸轮2凸轮轴3.工作凸轮4.补偿缸杆5滚轮6摇臂7工作缸活塞杆8复位弹簧9.工作缸10活塞11.下阀室12下阀球13.吸浆口14.上阀室15上阀球16球阀17回浆管18输浆管总成19.压缩空气胶管20.喷枪由第四个边界条件：于是：3）中有：即为欲证之正交条件。
陈进、王龙、扬阳，重庆大学A区机械工程学院，400044重庆市编辑：孔庆璐建筑机械0Academic试验研究浆一部分经上阀室14推入补偿缸，另一部分经输浆管18到灰浆联合机的喷枪口。
砂浆泵出浆均匀性是砂浆泵的主要性能指标之一。出浆不均匀或有间隔脉动，易造成管路堵塞，影响施工、浪费能源、损坏零部件，同时形成振动，产生噪音。灰浆联合机中的砂浆泵与国内原有同类产品中的单活塞泵相比，其突出优点是：增加了使补偿缸活塞运动的补偿凸轮机构。在工作缸和补偿缸的联合作用下，可保持砂浆泵出口处输出的砂浆在任意瞬时不仅连续，并且排量相等，从而使砂浆上墙平稳、无脉动，减少落地灰，同时也改善了操作工人的劳动强度，提高了生产效率。
补偿缸活塞没有复位弹簧，其运动规律由补偿凸轮轮廓曲线决定。在工作缸9压浆时，压出的砂浆一部分进入补偿缸，一部分直接进入出浆管；在工作缸9吸浆时，补偿缸活塞在补偿凸轮作用下，将补偿缸中的砂浆压入出浆管。由此可见，补偿凸轮曲线的设计制造将直接影响砂浆泵吸浆量与排出量的大小，是保证砂浆泵均匀出浆的技术关键。
2砂浆泵凸轮机构运动分析由于砂浆泵是在工作缸和补偿缸的联合作用下，保持砂浆泵出口处输出的砂浆在任意瞬时不仅连续，并且排量相等。在已知工作凸轮为偏心圆凸轮的条件下，补偿凸轮机构运动分析按以下步骤进行。
2.1工作凸轮机构运动分析工作凸轮机构运动简图如。
1.偏心圆凸轮2摆杆滚子3.摆杆4.摆杆推杆圆弧5.平底6复位弹簧7.活塞A点：偏心圆凸轮圆心B点：摆杆滚子圆心Oi点：摆杆回转中心2点：偏心圆凸轮回转中心利用高副低代的原理将的工作凸轮机构转换为所示的曲柄摇杆机构。
对于这类平面机构的运动分析的方法很多，大体上可归纳为两类：解析法和图解法。随着计算机的发展和普及，用解析法进行机构的运动分析具有精度高、速度快、调整计算方便等优点，所以我们采用解析法进行该曲柄摇杆机构的运动分析。而平面机构分析的解析法又有很多种，我们采用的方法称之为“基本杆组分析法”。
21.1计算曲柄上2点（中A点）的位移p速度Vp和加速度，在已知1点为回转中心的条件下，可得2点的位置解析式：求导可得速度、加速度的解析式：调用子程序，当曲柄转到任意角度时，可求得2点的位移p、速度VP和加速度冬。
21.2计算摇杆上3点（中B点）的位移p速度Vp和加速度，摇杆即是推动工作缸活塞移动的摆杆，3点为摇杆的滚子中心，在求得2点位移、速度、加速度，可得3点的位置解析式。
求导可得速度、加速度的解析式：调用KP21、IKV21、KA21子程序，可求得当曲柄转到任意角度时，3点的位移p速度Vp和加速度4. 2.1.3计算摇杆上5点（中C点）的位移p速度VP和加速度摇杆上5点的在X方向的位移P5x实际上即是工作缸活塞杆及活塞的位移，在已知3点的位移P、速度Vp和加速度Ap的条件下，调用POS子程序、VEL子程序、ACC子程序可求得当曲柄转到任意角度时，5点及工作缸活塞的位移p、速度Vp和加速度Ap. 2.2工作缸活塞和补偿缸活塞运动分析2.2.1确定补偿缸活塞与曲柄的转角对应关系由工作缸和补偿缸单位时间所提供的砂浆量，即为灰浆联合机的喷枪口的砂浆流量，由此可得流量关系式：Q工+Q补=Q口=常量按工作缸工作凸轮转动一周，工作缸活塞与补偿缸活塞的运动关系见。
工作缸m.|吸菜扑偿缸压浆吸浆压浆拐点4拐点B其中，拐点A和拐点B为补偿凸轮机构凸轮的回程和升程的起始点。
按Q工+Q补=Q口=常量以及工作缸活塞与补偿缸活塞的运动关系式可知，补偿缸活塞的位置、速度、加速度与工作缸活塞的位置、速度、力卩速度一一对应，与曲柄转角对应关系也就相互确定，即：X补偿活塞=F（0）2.2.2确定拐点A的拐点B对应的曲柄转角拐点A和拐点B相对应曲柄的转角可按以下方法求得：由Q工+Q补=Q口=常量，而在拐点A和拐点B处Q补=0，即Q工=Q口=常量，在已知砂浆泵的流量和工作缸的截面尺寸的条件下，按流量等于试验研究速度乘以截面面积即可求得拐点A和拐点B相对应曲柄的转角0. 2.2.3补偿凸轮机构运动规律的确定补偿缸凸轮机构也为一滚子摆动从动杆盘状凸轮机构，在确定摆动从动杆的摆角的运动规律后，即可进行补偿凸轮的轮廓曲线设计。在已确定补偿缸活塞的运动规律X补偿活塞=F（0）的条件下，利用三角函数关系和余弦定理，可方便的求得摆动从动杆的摆角的运动规律，即：Y―摆杆对应的摆角。
3补偿凸轮设计计算补偿缸凸轮机构为一滚子摆动从动杆盘状凸轮机构，利用凸轮设计子程序ROFDCD，可很方便地求得补偿凸轮曲线的全部参数。本设计子程序按给定的初始基圆半径设计时，若压力角超过许用值或实际廓线上任一点的曲率半径小于3mm时，程序能自动的增加基圆半径或调整摆杆长度，以满足许用压力角和曲率半径的要求，并输出凸轮转角、凸轮机构各点的压力角、从动杆的位移、速度、加速度和加速度变化率以及凸轮理论廓线、实际廓线、刀具中心轨迹上各点的坐标值和实际廓线上各点的曲率半径，同时还将打印出所设计推程和回程的大压力角、凸轮终的基圆半径、中心距、摆杆长度、摆杆初始位置角以及理论廓线上的小曲率半径。
