液壓挖掘機工作裝置與液壓系統(tǒng)設(shè)計的研究.pdf

1、液壓挖掘機是一種應(yīng)用廣泛的多功能的建設(shè)施工機械，作為工程機械的主力機種。由于液壓挖掘機具有多品種，多功能，高質(zhì)量及高效率等特點，因此受到了廣大施工作業(yè)單位的青睞，其生產(chǎn)制造業(yè)也日益蓬勃發(fā)展。 液壓挖掘機主要有發(fā)動機、液壓系統(tǒng)、工作裝置、回轉(zhuǎn)裝置、行走裝置和電器控制等部分組成。本論文由兩大部分組成，包括工作裝置和液壓系統(tǒng)設(shè)計。 挖掘機的主要工作就是土壤的挖掘。工作裝置是直接完成挖掘任務(wù)的裝置。許多挖掘機發(fā)達的國家廣泛采用新

2、技術(shù)、新方法來不斷地提高液壓挖掘機的作業(yè)性能和生產(chǎn)率。通過通用性及專業(yè)的挖掘機工作裝置設(shè)計方法，進行工作裝置的全面計算機通用性設(shè)計研究對推動國內(nèi)挖掘機發(fā)展具有十分重要的意義。 論文全面收集了國內(nèi)外挖掘機工作裝置設(shè)計的有關(guān)資料，對挖掘機的各種工況進行了分析，總結(jié)了挖掘機工作裝置的設(shè)計要求。提出了基于計算機全面仿真的現(xiàn)代設(shè)計方法，仿真跟隨整個液壓挖掘機工作裝置設(shè)計的全過程，對整機的全部特性全方位的進行仿真。 液壓挖掘機工作裝

3、置可歸納為平面連桿機構(gòu)。因此，對平面連桿機構(gòu)的通用分析方法進行了討論，采用了桿組分解方法，通過對桿組分解方法的詳細研究，建立一套完整的建模方法，把它變成完整的理論。提出了利用人機交互方式的機構(gòu)模型的建立方法，用人機交互方式來實現(xiàn)機構(gòu)的結(jié)構(gòu)過程和參數(shù)的輸入。在人機交互方式的分析基礎(chǔ)上，解決了計算機求解流程，并實現(xiàn)了整個機構(gòu)的計算機自動建模，基于機構(gòu)計算機自動建模的實現(xiàn)來完成了機構(gòu)通用分析軟件TJGMA。 針對挖掘機工作裝置的設(shè)計要

4、求，利用機構(gòu)通用分析軟件，完成了一套專業(yè)性的挖掘機工作裝置設(shè)計及性能分析軟件TJCMDS。利用此軟件，對挖掘機的所有性能進行了詳細分析，包括工作裝置的運動特性、受力特性、挖掘力分布特性等。進行了計算數(shù)據(jù)后處理和管理的研究，將被計算確定的設(shè)計參數(shù)傳送到三維CAD應(yīng)用軟件，準備了能實現(xiàn)工作裝置三維設(shè)計的基礎(chǔ)。利用此軟件能夠進行快速正確的分析計算，形象直觀，操作簡單；當改變參數(shù)時，只要在計算機的有關(guān)界面上簡單操作就能達到修改的目的。從而實現(xiàn)減

5、少用戶的工作強度，縮短設(shè)計周期的目標。 對機械三維設(shè)計軟件進行了詳細討論和研究，提出了挖掘機工作裝置結(jié)構(gòu)的三維細化設(shè)計的自動化。基于三維通用軟件UG，實現(xiàn)了挖掘機工作裝置結(jié)構(gòu)的參數(shù)化設(shè)計。進行了依據(jù)分析計算結(jié)果的結(jié)構(gòu)模型的自動生成的研究，實現(xiàn)了挖掘機工作裝置結(jié)構(gòu)模型生成的自動化。 應(yīng)用前面的理論，完成一個具體挖掘機的設(shè)計，對新設(shè)計的挖掘機所有性能進行詳細分析。利用開發(fā)的軟件和三維通用軟件相互結(jié)合，自動生成新設(shè)計的挖掘機工

6、作裝置的三維模型。采用通用軟件UG，對設(shè)計的液壓挖掘機工作裝置結(jié)構(gòu)物，進行了有限元分析。 挖掘機產(chǎn)品的核心技術(shù)就是液壓系統(tǒng)設(shè)計，由于挖掘機的工作條件惡劣，要求實現(xiàn)的動作復雜，于是它對液壓系統(tǒng)的設(shè)計提出了很高的要求，其液壓系統(tǒng)也是工程機械液壓系統(tǒng)中最為復雜的。因此，對挖掘機液壓系統(tǒng)的分析研究對推動國內(nèi)挖掘機發(fā)展具有十分重要的意義。 論文通過對挖掘機的各種工況的分析，系統(tǒng)總結(jié)了挖掘機液壓系統(tǒng)的設(shè)計要求。論文對挖掘機液壓系統(tǒng)中

7、的單泵定量系統(tǒng)、多泵定量系統(tǒng)、多變量泵液壓系統(tǒng)、負載敏感壓力補償控制系統(tǒng)和負流量控制系統(tǒng)等基本回路進行了分析，還深入分析了負流量控制系統(tǒng)和負載敏感壓力補償液壓系統(tǒng)的控制原理，并著重對負載敏感壓力補償技術(shù)進行了分析研究。 根據(jù)挖掘機液壓系統(tǒng)的設(shè)計要求，論文中還創(chuàng)新地采用通用多路閥，配以專用控制閥和簡單的電子控制系統(tǒng)，設(shè)計了一套適合中國生產(chǎn)制造的負載敏感壓力補償挖掘機液壓系統(tǒng)，為今后中國挖掘機液壓系統(tǒng)的開發(fā)研究提供了很好的參考。