泵阀复合进出口独立控制液压挖掘机特性研究

传统四边联动阀控制液压执行器可控性差、在超越负载工况能耗大。为改进这些不足,提出动臂、斗杆液压缸和回转液压马达采用泵阀复合、流量压力匹配进出口独立控制、铲斗液压缸与行走液压马达采用原有四边联动阀的液压挖掘机整机方案。建立液压挖掘机机械结构多刚体动力学与电液系统联合的数字样机,利用该样机分别对采用负载敏感系统和新回路系统控制的动臂、斗杆和回转马达三个执行机构动静态性能和能耗特性进行研究。进一步构建基于上述原理的试验测试样机,试验结果表明所建立数字样机具有较高的准确性;采用流量匹配进出口独立控制方法可以显著降低阀口工作压差,提高能量利用效率,减小执行机构压力冲击,提高整机运行平稳性。     

某型旋挖钻机回转液压系统存在问题及改进措施

<正>我公司小批量投放市场某型旋挖钻机,在作业过程中其回转制动出现问题,主要表现在回转减速器输出轴断裂、回转停止时旋挖钻机整体晃动较大。为此,我们进行了专题研究,确定该型旋挖钻机回转液压系统存在问题,提出并实施了改进措施。1.回转液压系统结构及原理该型旋挖钻机回转液压系统配置了力士乐A2FE56型回转马达和力士乐GFB36T-3B101型回转减速器。A2FE56型回转马达是斜轴式轴向柱塞液压马达,专为该回转减速器设计,便于安     

旋转钻机回转系统机液联合仿真与试验研究

针对当前旋挖钻机存在的系统工作压力波动过大、启制动压力过高等问题,以某大型旋挖钻机为研究对象,在ADAMS中建立了大型旋挖钻机的虚拟样机仿真模型,在AMEsim中搭建了旋挖钻机液压回转系统仿真模型。通过分析两个软件数据交换的特点,搭建了旋挖钻机机液联合仿真模型;对样机进行了试验,验证了该仿真模型的正确性。研究结果表明:所设计的回转缓冲阀能够减小旋挖钻机回转系统进口压力波动、消除憋压抖动、减小制动压力;该研究结果具有一定的工程应用价值。     

旋挖钻机动力头液压马达损坏的原因分析及应对措施

旋挖钻机动力头液压马达损坏的原因,主要源于液压马达吸空、液压冲击、外力碰撞和震动等。从动力头箱体内部的换挡压力的建立、换挡时间的控制、动力头液压马达回路上增加限载和补油功能,以及规范旋挖钻机操作等方面去采取应对措施。     

基于负载口独立的挖掘机回转液压系统仿真分析

负载口独立技术增加了系统的控制自由度,进、出口节流面积可独立调节。此方法与挖掘机回转液压系统的加速启动、减速制动的分段控制过程相吻合。利用系统增加的自由度进口采用计算流量反馈的控制方法控制回转平台转速,出口采用压力反馈控制方法实现回转平台的平稳制动。理论分析和Matlab/SimHydraulics仿真分析表明,利用负载口独立技术,可以提升挖掘机回转启动的快速性、降低减速制动时的压力冲击及减少反复振荡,是提升效率、启制动平稳性的有效途径之一。     

大惯量负载回转液压系统启制动平稳性的实验研究

对于大惯量负载回转液压系统,回转启动、制动过程存在不平稳问题。回转启动、制动时易产生高压冲击,制动时回转平台易产生反转。液压冲击伴随的高压易损害液压元件,降低液压系统的可靠性,而回转平台制动时的反转易造成驾驶员疲劳,增加工作强度,降低工作效率。以某21 t液压挖掘机为例,对大惯量负载回转液压系统启动、制动平稳性进行实验分析与研究。结果表明,缓冲溢流阀和防反转阀的组合使用能有效减小制动时的液压冲击与晃动,提高回转液压系统的启动、制动平稳性。     

多功能救援车液压系统设计与仿真

针对抢险救援车工作平稳性及可靠性的要求,设计出了多功能救援车全液压驱动系统.利用AMESim软件建立了液压系统模型,通过设置主要参数,实现了液压系统动态仿真,同时对各部件进行了性能分析,得出多功能救援车在工作过程中回转马达与行走马达输出转矩、负载、流量以及工作压力随时间的变化曲线,结果表明:救援车各液压执行部件在外负载变化时运动平稳,整个液压系统在外部复杂条件变化时能够有效地进行工作,验证了设计的合理性.     

TSR系列旋挖钻机回转及主卷扬液压系统的改进

正TSR系列旋挖钻机是我公司针对铁路、公路桥梁及高层建筑基础的钻孔灌注桩施工研制的大型桩工机械。我们通过对其回转及主卷扬液压系统的调试,将设计存在的不足进行了改进。现将调试和改进过程分述如下。1.对回转及主卷扬的技术要求(1)旋挖钻机的工作循环TSR系列旋挖钻机进行钻孔施工时,需先将旋挖钻机行驶至钻孔地点,并根据工程设计的桩位,利用旋挖钻机     

一种降低液压挖掘机回转启停冲击的方法

液压挖掘机回转启停冲击是一直存在的问题，尝试通过改变回转马达溢流阀的结构来进行改善，比如增加二级溢流阀，或者直接使用电控二级溢流阀等，但是改善效果均不太理想。随着电控液压系统的普及与发展，利用控制器参与回转动作的控制将有更多的操作空间。介绍一种通过控制电比例阀输出先导压力去控制回转主阀芯的运动，再调试输入合适的电比例阀的电流曲线即可实现降低回转启停冲击的方法。     

进出口独立控制液压挖掘机回转系统运行特性*

传统液压挖掘机回转系统是由单自由度的四边联动的多路阀控制,导致其可控性较差,能耗较大。针对这一问题,提出采用泵阀复合、压力流量匹配的进出口独立的回路原理,控制液压挖掘机回转系统,液压马达两腔的压力和流量可以根据不同的工况进行独立调节。建立液压挖掘机回转系统机械结构多体动力学与电液系统联合的数字样机,利用该样机对所提出系统的可行性进行验证,针对回转系统大惯性的特点,分别对启动阶段和制动阶段制定相应的控制策略,仿真结果表明系统运行平稳。在此基础上,进一步构建基于上述原理的试验系统,并与LUDV系统试验结果进行对比,试验结果表明采用泵阀复合进出口独立控制方法能耗降低25.5%~35.6%,阀口压力损失减小50%,显著抑制上车摆动现象。     

液压挖掘机主被动复合驱动回转系统特性及能效

液压挖掘机上车回转系统起动时,由于大惯性、高起动压力而造成大量的溢流损失;制动时回转动能转化为热能,能量损耗大。为此提出主被动复合驱动回转系统,在主驱动回转系统的基础上增设被动回路,被动液压马达用于降低主驱动液压马达的驱动功率及回收制动能量;为降低起动过程中的溢流损失,对主动回路采用进出口独立控制。针对主动马达和被动马达不同排量比对蓄能器压力的影响,提出了改变被动马达排量的优化方案。首先,进行元件匹配计算;然后,建立挖掘机主被动复合驱动回转系统联合仿真模型,与原机回转系统进行能耗对比。结果表明:主被动复合驱动系统在1个工作循环内能耗降低了35.9%~53.1%,实现了节能,提高了工作效率。     

液压混合动力在挖掘机上应用研究

挖掘机在工作过程中制动频繁,能量损耗大,为了回收制动回转过程中的的能量,设计了液压混合动力挖掘机的回转系统,利用蓄能器回收制动能量。阐述了液压混合动力的工作原理,并进行了试验研究和分析。结果表明:液压混合动力降低了液压泵的功率损耗和液压马达的压力波动;在节能方面,蓄能器的能量回收效率达到74.75%,达到了节能的目的。     

螺旋钻机回转液压系统冲击控制特性分析

螺旋钻机回转系统在换向过程中会产生较大的冲击与振动。为了降低螺旋钻机回转系统在换向时的冲击,采取减小换向瞬间节流阀芯开口面积的方法,推导了单节、双节U形节流阀芯不同位移时阀口的通流面积公式。加工了单节、双节U形节流阀芯,并将其应用于螺旋钻机的回转冲击试验。实验结果表明,采用双节U形节流阀芯,可以有效减小回转马达换向时进油腔的最高冲击压力和压力波动幅值,使螺旋钻机回转换向过程更平稳。     

一项提高挖掘机回转马达耐用性的改进方法

<正>液压挖掘机回转马达是其液压系统核心部件和执行元件,回转马达在一定压力和流量的液压油驱动下产生持续扭矩和回转动作,将输入的液压油压力能转换为旋转运动的机械能,使液压挖掘机实现上部机身回转动作。目前小型液压挖掘机主要配置轴向柱塞回转马达。1.回转马达结构回转马达主要由配油盘、斜盘、定子、传动轴、缸体等组成,其中配油盘和斜盘固定不动组成定子,传动轴与缸体连接并一起     

大型工程机械车辆液压回转运动分析与研究

大型工程机械车辆在启停、换向等回转运动过程中,会产生液压冲击,严重影响了车辆的平稳性,操作者的舒适性和安全感,同时缩短了车辆的使用寿命。通过分析大型工程机械车辆液压回转速度不易控制、停止动作冲击大、停转不平稳的问题,根据实际作业工况及车辆自身特点,对液压回转系统原理进行了改进,并通过测试,回转系统的性能得到了提升。     

旋挖钻机卷扬装置电液混合驱动系统特性

现有旋挖钻机卷扬系统是由阀控液压马达驱动。作业过程中,该系统存在非常大的节流损失;而且工作装置下放过程中,大量重力势能经控制阀节流作用转化为热能耗散掉,造成整机能效较低。为此,提出一种卷扬装置电液混合驱动系统,电动机作为主驱动,控制工作装置运动,降低节流损失;液压泵/马达与蓄能器等组合,构成能量回收单元,回收利用重力势能,辅助电动机驱动卷扬装置。分析了液压卷扬、电动卷扬与电液混合驱动卷扬系统的工作原理和运行特性,建立了旋挖钻机机电液多学科联合仿真模型,对不同驱动系统的运行和能量特性进行研究。结果表明,电液混合驱动系统具有良好的运行特性,相较于液压、电动驱动的卷扬系统,可节能27%~66%。     

大惯量负载液压冲击的主动变阻尼抑制方法

在液压传动系统中,由于控制阀突然关闭或负载运动突然换向,会产生液压冲击现象。液压冲击严重影响系统的平稳运行,降低元器件的使用寿命,甚至使执行器产生误动作,造成安全事故。如炼钢高炉扒渣机大臂液压控制回路就存在这种问题,由于负载惯性大,换向频繁,液压冲击现象严重,造成扒渣机大臂驱动马达寿命短,频繁更换,影响了生产效率。为改善这种现象,对大惯性负载液压系统中的液压冲击现象进行研究和分析,提出一种主动缓解液压冲击的方法,利用换向控制信号主动预测冲击峰值压力的出现时间,并据此调整用于缓冲的可变阻尼,达到缓解液压冲击的目的。理论上阐述该方法的原理,利用数字仿真和现场测试进行验证。结果表明,该方法具有速度快、能耗低的优点,在满足系统响应特性的前提下,可有效降低系统的液压冲击。     

基于AMESim的挖掘机回转液压系统仿真分析

本文以国内某公司生产的5.8t级小型液压挖掘机为样本.分析了此液压挖掘机回转液压系统原理,根据液压元件实际尺寸利用AMESim对本机采用的负载敏感液压回转系统进行建模仿真分析研究.通过仿真得出了液压马达压力起动和制动时具有较大冲击,压力波动比较大,负载敏感系统具有明显的节能效果,转动惯量对回转液压系统的主要影响.     

旋挖钻机施工过程分析及其控制策略研究

旋挖钻机具备施工速度快、成孔质量高、环境污染较小等特点。但由于施工工艺的多样性、地质条件的多变性和复杂的质量控制要求，旋挖钻机面临施工效率和燃油消耗等诸多挑战。为了提高旋挖钻机的施工效率，降低整机的燃油消耗，开展了旋挖钻机施工过程的试验研究。首先，根据旋挖钻机的工作特点，将其工作过程分为下钻钻进、钻杆上提、上车回转、卸渣过程、回转对孔等5个阶段；然后，分析了各工作阶段旋挖钻机和发动机性能参数的变化规律；最后，为了使旋挖钻机各阶段的发动机工作状态保持最优，提出了基于钻杆最大进尺速度的发动机转速控制策略，开发了控制程序，实现了在旋挖钻机工作过程中对发动机转速的精准控制目的，该研究已在生产厂家试验现场的实际钻机上进行了验证，并与安装在钻机上的车载监测系统的数据进行了对比。研究结果表明：采用新的控制策略可以使发动机工作在最佳的状态，整机工作效率提高了15%,整机油耗降低了5.74%;将该方法应用在旋挖钻机实际工作过程中时，具有操作难度低、稳定性强的特点，能够有效提高旋挖钻机作业过程的效率，降低整机的燃油消耗。     

蓄能器缓冲惯性负载液压冲击方法研究

气囊式蓄能器在缓冲液压冲击方面发挥着重要作用。以炼钢高炉扒渣机大臂液压系统为工程实例阐述液压冲击产生的原因,建立液压冲击峰值压力数学模型,分析总结降解液压冲击的措施。对采用蓄能器缓冲液压冲击的液压回路及蓄能器的工作过程进行理论分析,建立系统仿真模型。对系统进行仿真研究,并重点对蓄能器的预充压力和容积对缓和液压冲击的影响进行研究。将所提出的方法应用于扒渣机大臂液压系统,测量驱动马达两端的压力曲线,用实测结果验证了蓄能器缓和液压冲击的效果。