液壓挖掘機(jī)工作裝置與液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)的研究.pdf

1、液壓挖掘機(jī)是一種應(yīng)用廣泛的多功能的建設(shè)施工機(jī)械，作為工程機(jī)械的主力機(jī)種。由于液壓挖掘機(jī)具有多品種，多功能，高質(zhì)量及高效率等特點(diǎn)，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(jī)主要有發(fā)動(dòng)機(jī)、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(jì)。 挖掘機(jī)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(jī)發(fā)達(dá)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(jī)的作業(yè)性能和生產(chǎn)率。通過通用性及專業(yè)的挖掘機(jī)工作裝置設(shè)計(jì)方法，進(jìn)行工作裝置的全面計(jì)算機(jī)通用性設(shè)計(jì)研究對推動(dòng)國內(nèi)挖掘機(jī)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(jī)工作裝置設(shè)計(jì)的有關(guān)資料，對挖掘機(jī)的各種工況進(jìn)行了分析，總結(jié)了挖掘機(jī)工作裝置的設(shè)計(jì)要求。提出了基于計(jì)算機(jī)全面仿真的現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法，仿真跟隨整個(gè)液壓挖掘機(jī)工作裝置設(shè)計(jì)的全過程，對整機(jī)的全部特性全方位的進(jìn)行仿真。 液壓挖掘機(jī)工作裝

3、置可歸納為平面連桿機(jī)構(gòu)。因此，對平面連桿機(jī)構(gòu)的通用分析方法進(jìn)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(xì)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(jī)交互方式的機(jī)構(gòu)模型的建立方法，用人機(jī)交互方式來實(shí)現(xiàn)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)過程和參數(shù)的輸入。在人機(jī)交互方式的分析基礎(chǔ)上，解決了計(jì)算機(jī)求解流程，并實(shí)現(xiàn)了整個(gè)機(jī)構(gòu)的計(jì)算機(jī)自動(dòng)建模，基于機(jī)構(gòu)計(jì)算機(jī)自動(dòng)建模的實(shí)現(xiàn)來完成了機(jī)構(gòu)通用分析軟件TJGMA。 針對挖掘機(jī)工作裝置的設(shè)計(jì)要

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

5、少用戶的工作強(qiáng)度，縮短設(shè)計(jì)周期的目標(biāo)。 對機(jī)械三維設(shè)計(jì)軟件進(jìn)行了詳細(xì)討論和研究，提出了挖掘機(jī)工作裝置結(jié)構(gòu)的三維細(xì)化設(shè)計(jì)的自動(dòng)化?；谌S通用軟件UG，實(shí)現(xiàn)了挖掘機(jī)工作裝置結(jié)構(gòu)的參數(shù)化設(shè)計(jì)。進(jìn)行了依據(jù)分析計(jì)算結(jié)果的結(jié)構(gòu)模型的自動(dòng)生成的研究，實(shí)現(xiàn)了挖掘機(jī)工作裝置結(jié)構(gòu)模型生成的自動(dòng)化。 應(yīng)用前面的理論，完成一個(gè)具體挖掘機(jī)的設(shè)計(jì)，對新設(shè)計(jì)的挖掘機(jī)所有性能進(jìn)行詳細(xì)分析。利用開發(fā)的軟件和三維通用軟件相互結(jié)合，自動(dòng)生成新設(shè)計(jì)的挖掘機(jī)工

6、作裝置的三維模型。采用通用軟件UG，對設(shè)計(jì)的液壓挖掘機(jī)工作裝置結(jié)構(gòu)物，進(jìn)行了有限元分析。 挖掘機(jī)產(chǎn)品的核心技術(shù)就是液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)，由于挖掘機(jī)的工作條件惡劣，要求實(shí)現(xiàn)的動(dòng)作復(fù)雜，于是它對液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)提出了很高的要求，其液壓系統(tǒng)也是工程機(jī)械液壓系統(tǒng)中最為復(fù)雜的。因此，對挖掘機(jī)液壓系統(tǒng)的分析研究對推動(dòng)國內(nèi)挖掘機(jī)發(fā)展具有十分重要的意義。 論文通過對挖掘機(jī)的各種工況的分析，系統(tǒng)總結(jié)了挖掘機(jī)液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求。論文對挖掘機(jī)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(fù)載敏感壓力補(bǔ)償控制系統(tǒng)和負(fù)流量控制系統(tǒng)等基本回路進(jìn)行了分析，還深入分析了負(fù)流量控制系統(tǒng)和負(fù)載敏感壓力補(bǔ)償液壓系統(tǒng)的控制原理，并著重對負(fù)載敏感壓力補(bǔ)償技術(shù)進(jìn)行了分析研究。 根據(jù)挖掘機(jī)液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)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(jì)了一套適合中國生產(chǎn)制造的負(fù)載敏感壓力補(bǔ)償挖掘機(jī)液壓系統(tǒng)，為今后中國挖掘機(jī)液壓系統(tǒng)的開發(fā)研究提供了很好的參考。