超大型反鏟液壓挖掘機工作裝置及其液壓系統(tǒng)動態(tài)特性分析研究.pdf

1、為了滿足各種大規(guī)模露天礦山的開采、煤炭和尾礦等物料的鏟裝以及大型基礎(chǔ)建設(shè)的需要，超大型液壓挖掘機應(yīng)用日趨廣泛，代表著露天開采設(shè)備的發(fā)展方向。超大型液壓挖掘機一般采用多個變量泵、多個主控閥以及多個執(zhí)行器聯(lián)合工作，實際作業(yè)中，需要根據(jù)挖掘機不同的工況，動態(tài)改變泵的排量，切換泵、閥和執(zhí)行器的對應(yīng)關(guān)系，使各執(zhí)行器協(xié)調(diào)工作。我國對超大型液壓挖掘機的液壓控制技術(shù)研究仍處于起步階段，對其工作過程中挖掘阻力、工作裝置的位置、速度、以及系統(tǒng)流量和壓力的變

2、化仍缺乏基本的認(rèn)識，且存在泵、閥、執(zhí)行器之間的協(xié)調(diào)性差、效率低、操控性不佳等問題。此外工作裝置，如動臂、斗桿和鏟斗等機械構(gòu)件的質(zhì)量都很大，頻繁舉升和下降，下降過程中導(dǎo)致了大量的系統(tǒng)能量損耗和系統(tǒng)發(fā)熱，這些對超大型液壓挖掘機的可靠安全工作均有重要影響。
　　本文以300 t超大型反鏟液壓挖掘機為研究對象，針對上述問題開展相關(guān)研究工作，主要包括以下內(nèi)容：
　　（1）分析了超大型液壓挖掘機的結(jié)構(gòu)組成及典型工作過程，對工作裝置液壓系

3、統(tǒng)進行了分析和設(shè)計，并分析了主泵的流量控制、恒功率控制原理，以及主閥中各多路閥的串并聯(lián)關(guān)系，研究了流量分配方法，設(shè)計了流量再生控制回路。
　　（2）建立了工作裝置的基于ADAMS-AMESim的機電液聯(lián)合仿真模型；
　　（3）仿真研究了空載工況下，動臂、斗桿及鏟斗的單動作動態(tài)特性并與實測數(shù)據(jù)作了對比分析；
　　（4）研究了流量再生回路與原系統(tǒng)的工作效率、能量利用情況等，并進行了對比分析研究；
　?。?）分析并模擬

4、了實際挖掘過程中的負(fù)載曲線，在制定典型工作過程的流量分配方案、輸入設(shè)定的先導(dǎo)控制信號等基礎(chǔ)上，模擬實際挖掘工況，對挖掘機的裝載過程進行了仿真分析。
　　研究結(jié)果表明：在相同的控制信號情況下，動臂、斗桿及鏟斗的單動作仿真數(shù)據(jù)與實測數(shù)據(jù)基本相同，壓力變化趨勢一致，驗證了仿真模型的正確性；通過流量再生回路與原系統(tǒng)的對比可知，動臂下降可單獨靠自重下降，主泵可以將更多的流量供給其它執(zhí)行機構(gòu)，提高了工作效率和系統(tǒng)節(jié)能效果；裝載過程的仿真分析，