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基于挖掘臂支撑回转平台结构力学的数学模型的建立

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本文将负载口独立技术应用到挖掘机回转液压系统中,对其结构及参数进行具体的分析与建模。运用Simhydarulics软件搭建改系统,重点分析了负载口独立方向阀的结构,并构建了负载口独立方向阀的数学模型和物理模型,进行动态响应分析,结果表明能够满足动态响应性能指标,并最终确定负载口独立方向阀的参数。在挖掘机逐渐大型化的背景,回转系统的稳定性问题变得日益突出。在回转系统的执行机构当中,多路换向阀是执行机构运动的核心元件,它的结构和性能好坏对于执行机构的操控性能、稳定性、快速性和节能性有直接的影响。目前传统的多路换向阀的主要结构是单阀芯,主要是基于阀芯的移动来对进、出油口开口度的大小进行改变,从而控制进入执行机构的流量。这个转换阀结构参数是固定的,因此在回转系统当中使用的时候也使得进、出油口的压力和流量是基本不变的,无疑是限制了其控制程度。

关键词:负载口独立方向阀;回转液压系统;挖掘机更多范文
教学论文
负载口独立方向阀与传统的多路换向阀相比,其进、出口的调节更加自由,能够对于进、出口节流面积进行独立调节,这就使得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是吻合的。进口控制自由度的增加,能够对回转平台的转速进行控制,出口自由的控制则能够实现回转平台的平稳制动和快速启动。可见,负载口独立方向阀的优势是比较明显的,将负载口独立技术应用到中型液压挖掘机回转系统中,对于回转系统启、制动特性的相关问题进行解决是由积极作用的。挖掘机回转系统包括结构装置以及驱动结构装置运动的液压传动部分。回转结构装置里面包含有支撑部分、回转执行元件、提供回转马达工作油的回转选择阀、远程控制回转动作的先导比例减压阀等。挖掘机回转液压系统主要是阀控马达。挖掘机回转动作以下部低盘为机架,上车架为从动件进行回转运动。液压挖掘机阀控马达回转系统的工作示意图如图2.2所示。Simhydraulics软件当中的数据库能够实现对液压系统的元件对应,并且建模过程和搭建一个真实的液压系统十分相似,因此,本文基于Simhydraulics建立了基于负载口独立技术挖掘机回转液压系统各主要元件的模型。结构图如图3所示。本文选择JY615E中型液压挖掘机为对象,构建其液压泵的模型,并对元件参数进行确定。JY615E中型液压挖掘机的主泵采用双阶变量泵供油,先导油液是定量泵提供的。在主泵的工作过程中,发动机的机械能被转化为液压能,通过恒功率调节来对泵出口的压力和流量进行控制。在执行操作的时候,负载较大则出口压力增大,泵的调节机构将马达斜盘摆角变小,从而促使流量降低。负载较小则出口压力减小,泵的调节机构将马达斜盘摆角增大,促使流量增加。主泵调节机构减小流量的机构动作简图如上图4所示。本文将原有的双曲线功率线谱进行了选取并简化,选取其中的一条曲线作为恒功率泵控曲线如图5,图中 JY615E 型挖掘机机出口系统供油压力为横坐标,JY615E 型出口系统所用流量为纵坐标。

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