液压挖掘机的工作与操作性能

近年来,计算机控制技术、电子液压系统、检测技术等广泛应用于挖掘机的各个机构和系统,使液压挖掘机得到迅速发展,主要从挖掘机的力量和速度、行走双速化和自动变速,超小回转性及控制性能等方面分析目前世界液压挖掘机工作性能和操作性能的发展状况。     

机电

宽度可伸缩的挖掘机日本开发出行走宽度可伸缩的小型挖掘机“EX１０u－３”。这种挖掘机能够收缩宽度以进入狭窄的场地，同时，在作业时又能够伸展宽度以保持稳定性。通过伸展和缩小橡胶履带的轴，行走宽度可在７５～９９厘米之间调节。挖掘机前面的刮板宽度也能够进行同样的调节。主机后方的旋转半径为５０厘米，方便操作。该挖掘机适合在城市的上下水道工程、公路铺修以及人工造园等工程中使用。（日机HTP１型液体高压手泵ZHYQ型燃烧机HTP１型液体高压手泵是英国SI压力公司推出的新型高压测试系统，可与多种规格的压力校准器连接使…     

振动式挖掘机驱动动力的测试系统

为了合理选择与振动式挖掘机相匹配的拖拉机动力,减少作业成本,利用LabVIEW图形化编程语言和扭矩测定仪,设计了一种测量振动式挖掘机驱动动力的测试系统.该测试系统可准确测量振动式挖掘机的驱动动力,具有结构简单、操作方便等优点,同时也可为测量其他农业作业机的驱动动力提供参考.     

履带式挖掘机行走装置支承元件载荷的确定

目前国内外对履带式挖掘机行走装置支承元件的计算载荷,一般取一侧履带最大的驱动力(对驱动轮和导向轮),或取当整机处于静平衡时所求得的静载荷(对支重轮).本文考虑了动载荷的影响,提出了新的理论计算方法,即当挖掘机行走时,由于地面凸起物所引起整机的动载荷的影响,以及当挖掘机突然失稳时所产生的动载荷的影响,建立了动态平衡方程式,定性地得出了履带式挖掘机行走支承元件上作用的最大载荷的计算公式.同时也列出了国外的有关试验数据,可供对该支承元件强度校核计算时参考.     

基于电液能量回收的挖掘机节能系统仿真评价与试验

以液压挖掘机节能为目的,结合挖掘机的工况特点,设计了一种挖掘机电液能量回收系统方案。为了从理论上分析能量回收系统性能,并找出改善系统燃油经济性的有效途径,建立了液压挖掘机电液能量回收系统的仿真模型并进行仿真分析。以某型20吨级液压挖掘机为试验平台,对电液能量回收系统进行了试验研究。仿真与试验结果表明:在单动作条件下,电液能量回收系统的最高能量回收效率为40%,搭载该系统的挖掘机在标准工况下,能实现17.6%的节能效果,并不降低原系统其他性能。     

行走工程机械液压混合动力技术

对比了行走工程机械与公路车辆的作业特点,分析了行走工程机械的节能潜力。针对其频繁起停、往复运动的作业特点,提出液压混合动力系统的节能方案,设计了再生制动策略和能量利用策略,开发了混合动力装载机和混凝土搅拌车样车。试验结果表明,行走机械液压混合动力系统能够实现各种工作模式的合理切换,有效地回收和再利用整机的制动动能,降低燃油消耗,提高整机的动力性能。     

液压挖掘机分阶段功率匹配控制技术

为了降低液压挖掘机作业过程中的能量消耗,根据挖掘机作业循环阶段及作业对象的不同,合理设定发动机工作点,提出基于最大加速度的工作点切换控制策略,实现发动机工作点的快速切换。通过制定转矩反馈与转速反馈协同控制的策略,保证挖掘机相同工作阶段发动机工作点的稳定。搭建相应的试验台,验证了所提出的控制策略的可行性。挖掘机实际作业试验结果显示,采用上述控制策略,使发动机稳定工作在最佳工作点,在提升作业效率的同时有效降低了能耗。     

变量系统液压挖掘机回转机构转台运动分析CAD

根据双泵双回路全功率变量泵驱动的液压挖掘机的特点,详细地分析了该驱动方式下液压挖掘机回转机构的一般运动规律,挖掘机作业时,转以运动分析满斗回转工竞应按全功率变量泵系统考虑,而空斗返回工况应按定量泵系统考虑,在此基础上建立计算模型,研制计算软件。通过实例计算,完成了对WY40液压挖掘机回转机构转台运动分析,得出相应的计算结果 ,绘制了了转台运动态特性曲线。     

基于组合挖掘的反铲液压挖掘机工作装置优化设计

为了解决挖掘机在实际作业过程中挖掘力不足、燃油经济性差等常见问题,综合分析和比较国内外先进的挖掘机挖掘性能参数,提出基于组合挖掘的挖掘机工作装置优化设计新方法.挖掘机的组合挖掘方式包括基于作业路径上的多段单缸挖掘轨迹的组合和基于可行区域内离散点的双缸同时主动复合作用两种.建立优化数学模型,通过遗传算法求解多目标函数.优化结果显示:挖掘机的挖掘性能在习惯作业路径上最大挖掘力提高了10%,双缸复合挖掘时工作油缸的充分发挥比例提高了13%以及最大复合挖掘力提高了8%,证明了新优化方法在提高挖掘性能上的可行性.     

液压挖掘机负载传感系统的特性计算与节能效果

本文介绍在液压挖掘机中采用中开式负载传感系统的工作原理和特性计算。分析表明,这种系统能适应挖掘机复杂的作业工况,具有恒力矩恒压调节和旁路流量控制的功能,能量损失小,功率分配合理。系统中装有射流传感器和反馈控制阀,在换向阀处于中位时,使变量泵的排量降到最小限值,减少环流损失。微动操作时,使液压泵的排量与换向阀操纵杆的行程相对应,从而与液动机运动速度所需要流量匹配,减少旁路流量损失。通过控制进入变量泵伺服调节器的调节压力,实现系统压力补偿和流量补偿,提高系统总效率,节能效果显著。同时,改善了发动机的起动性能和工作机构作业时的平稳性。     

火工品装药定量板计算机模糊控制的研究

研究了火工品自动装配中装药定量板的自动控制系统 ,提出了计算机模糊控制的控制方案 ,并进行了相应的仿真实验 .该控制方案能有效地提高装药系统的安全性能 ,保证产品的质量和生产效益 .为火工品自动装配实现无人自动化作业奠定了基础     

MS110W挖掘机行走装置液压传动系统设计

ＭＳ１１０Ｗ挖掘机系日本三菱公司早期产品,其行走装置是机械传动,由于损坏产量,无法修复,本文针对问题给出了行走装置改成液压传动系统的设计。     

高速挖掘机

由贵州詹阳机械工业有限公司研制的这种主要用于军事工程的JYL200G型轮胎式液压挖掘机,采用双泵双回路高压变量系统,具有速度高、稳定性好、自救能力强、维修性好、可靠性高、越野性能强、造型美观、良好的工艺性、制造成本低、人机工程优、操纵轻便舒适等优点。该机整机质量为19.8吨,发动机功率为172千瓦,行走速度0～50千米/小时。结构特点是,具有折叠式动臂、整机重心低;行驶速度高;作业时两节动臂夹角可调节,加大作业范围;采用集中传动,保证高速行驶;专用底盘适应性强、刚性好、强度高;双泵双回路分功率变量系统技术成熟,…     

油液混合动力液压挖掘机动臂势能回收系统

针对油电混合动力系统价格昂贵、功率密度小的缺点,在对普通液压挖掘机典型工况特性进行分析的基础上,提出了一种以蓄能器为储能元件,由液压缸、换向阀、单向阀和蓄能器组成的油液混合动力液压挖掘机动臂势能回收系统,建立了相关数学模型。以实测液压挖掘机动臂下降参数为依据,对该能量回收系统节能效率进行了仿真分析,论证了数学模型和方案的正确性。通过与普通挖掘机动臂下降过程能耗比较,该能量回收系统回收效率较高,在满足实际工作要求下节能比率达14.8%。     

混合动力挖掘机势能回收系统参数优化与试验

针对混合动力挖掘机特点,提出基于液压蓄能器与动力电池的动臂势能回收方案,采用多目标优化的方法对势能回收系统关键元件参数进行匹配。建立回收系统的仿真模型,设计回收系统的总体控制方法,并对匹配效果与控制方法进行仿真评价。搭建了混合动力挖掘机动臂势能回收系统的试验平台,对势能回收效果和操控性能进行试验研究。仿真和试验结果表明,基于液压蓄能器与电池的势能回收方案可行,系统操作性能稳定,参数匹配效果良好,势能回收率高。     

液压挖掘机铲斗的轨迹跟踪控制

为了降低液压挖掘机进行精整作业时的手动操作难度,对某型液压挖掘机的工作装置进行了二自由度的动力学分析,建立了其动力学方程;通过测试试验,给出了控制阀死区补偿方法,PID参数设置方法和数值;并在上述参数下进行了仿真实验。结果表明,当铲斗末端跟踪的设定水平直线长度为2500 mm,铲斗水平跟踪速度为107 mm/s时,其精度可以控制在120mm之内,达到一般熟练工人的程度,证明了该控制方案是可行的。     

工程机械液压系统分析要点

对工程机械液压系统的评价,是指在满足静态特性指标的前提下,考核液压系统的效率、功率利用、调速范围及微调性、操纵性、冲击振动和噪声、以及安全性等方面的指标。而上述评价指标又受液压系统中液压泵的数目、型式、液压泵的控制方式、功率分配方式、合流方式及自动化程度等六个基本点的影响。本文则以上述六个基本点作为分析工程机械液压系统的要点,以液压挖掘机为例,论述其对各评价指标的影响。文中还同时提到工程机械液压系统的发展趋向。     

模糊控制在液压挖掘机节能中的应用

针对液压挖掘机在工作过程中存在的大量能量损失,根据泵的控制特性曲线,将发动机、变量泵、控制阀及负载作为一个动态系统来研究其节能问题。提出了一种新的电子节能模糊控制方案。此方案利用模糊控制的优点,绕过对挖掘机复杂系统模型的建立,通过模糊推理算法,根据外负载的变化动态调整泵的流量,达到节能的目的。     

液动冲击器在液压挖掘机上应用的探讨

提出了用液动冲击器改进挖掘机的几种方案，简要地比较了各种方案的优缺点及可行性，并对“三个液动冲击器和三个钢梁”的方案做了详细的讨论。该方案较好的解决了挖掘机在实际施工中可能遇到的问题，举例说明了液动冲击器参数的确定，本研究为挖掘机改造提供了一个有效的新方法。     

液压挖掘机履带行走装置的合理预张紧力

针对液压挖掘机履带行走装置的合理预张紧力进行了分析研究。在多体动力学软件RecurDyn中建立了挖掘机的虚拟样机模型,并通过实验测得了在直行、原地转向以及差速转向3种工况下的履带行走装置张紧力的曲线,与仿真结果进行对比,验证了虚拟样机模型的准确。通过对直行、爬坡以及原地转向3种典型工况下的仿真分析,得到了在改变履带行走装置预张紧力情况下,履带行驶时张紧力的变化情况,通过张紧力曲线的标准差来判断其波动情况,进而得到合理的预张紧力与车重的比例系数。