裝載機(jī)工作裝置液壓系統(tǒng)的節(jié)能研究.pdf

1、隨著工業(yè)技術(shù)的迅速發(fā)展，能源短缺問題同趨嚴(yán)重。裝載機(jī)在使用過程中經(jīng)常出現(xiàn)油溫過高現(xiàn)象，而液壓系統(tǒng)的油溫過高會(huì)造成裝載機(jī)操作不靈活、鏟斗舉升和翻轉(zhuǎn)困難，以及工作壓力降低等故障，已逐漸成為人們普遍關(guān)注的對象。目前，國內(nèi)裝載機(jī)工作裝置液壓系統(tǒng)都是由定量泵驅(qū)動(dòng)，在轉(zhuǎn)速相同的情況下，定量泵的輸出流量始終保持不變，不能適應(yīng)負(fù)載的變化。而裝載機(jī)工作裝置負(fù)載變化頻繁且變化范圍較大，導(dǎo)致液壓系統(tǒng)存在較大的溢流損失。因此，由定量泵驅(qū)動(dòng)的裝載機(jī)工作裝置液壓系

2、統(tǒng)有逐漸被節(jié)能型的新型液壓系統(tǒng)取代的趨勢。本文從液壓泵與負(fù)載匹配的角度出發(fā)，將負(fù)載敏感變量泵應(yīng)用到裝載機(jī)工作裝置液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中。
　　 本論文以856Ⅲ輪式裝載機(jī)工作裝置液壓系統(tǒng)為研究對象，主要從裝載機(jī)工作裝置液壓系統(tǒng)節(jié)能角度出發(fā)，從理論分析和聯(lián)合仿真分析兩個(gè)方面展開研究，主要工作如下：
　　 (1)以現(xiàn)行裝載機(jī)的代表856Ⅲ輪式裝載機(jī)為研究對象，分析裝載機(jī)工作裝置現(xiàn)行液壓系統(tǒng)在一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)工作循環(huán)過程中處于不同工況時(shí)的功

3、率損失。結(jié)果證明，定量泵不能根據(jù)負(fù)載的變化輸出壓力和流量，裝載機(jī)工作裝置現(xiàn)行液壓系統(tǒng)存在較大的溢流損失、中位卸荷損失和節(jié)流損失。
　　 (2)為了解決裝載機(jī)工作裝置液壓系統(tǒng)中溢流損失、節(jié)流損失和中位卸荷損失較大的問題，本論文以856Ⅲ輪式裝載機(jī)的設(shè)計(jì)任務(wù)和主要技術(shù)參數(shù)為依據(jù)，設(shè)計(jì)了裝載機(jī)工作裝置負(fù)載敏感液壓系統(tǒng)。
　　 (3)利用功率鍵合圖法建立裝載機(jī)工作裝置負(fù)載敏感液壓系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型，為使用AMESim仿真軟件建立裝載

4、機(jī)工作裝置液壓系統(tǒng)的仿真模型做理論基礎(chǔ)。
　　 (4)裝載機(jī)在運(yùn)動(dòng)過程中，隨著運(yùn)動(dòng)狀態(tài)和速度不斷變化，負(fù)載阻力及工作裝置重力的作用力臂也隨之不斷發(fā)生變化，最后導(dǎo)致鏟斗液壓缸和動(dòng)臂液壓缸所受的作用力不斷發(fā)生變化。因此，要想真實(shí)模擬裝載機(jī)的動(dòng)態(tài)特性需要將AMESim和ADAMS進(jìn)行聯(lián)合仿真。
　　 本論文利用AMESim仿真軟件建立裝載機(jī)工作裝置負(fù)載敏感液壓系統(tǒng)及其各主要液壓元件的仿真模型。分析各主要液壓元件的建模依據(jù)，對各

5、主要液壓元件進(jìn)行靜動(dòng)態(tài)特性分析，并將仿真結(jié)果與各主要液壓元件樣本提供的靜動(dòng)念特性進(jìn)行對比，驗(yàn)證各主要液壓元件仿真模型建立的正確性。
　　 (5)利用ADAMS仿真軟件對裝載機(jī)工作裝置進(jìn)行動(dòng)力學(xué)仿真分析。首先，測量856Ⅲ輪式裝載機(jī)工作裝置的尺寸，利用三維建模軟件PRO/E建立裝載機(jī)各零部件的三維模型并根據(jù)實(shí)際連接情況進(jìn)行裝配。其次，利用MECH/Pro將裝配好的裝載機(jī)三維模型導(dǎo)入到動(dòng)力學(xué)仿真軟件ADAMS中，并添加約束和負(fù)載，以

6、便對裝載機(jī)的動(dòng)臂液壓缸和鏟斗液壓缸在一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)工作循環(huán)過程中的受力情況進(jìn)行接近實(shí)際的仿真分析。
　　 (6)以裝載機(jī)工作裝置液壓系統(tǒng)的AMESim仿真模型為主體，將建好的ADAMS動(dòng)力學(xué)仿真模型導(dǎo)入到AMESim仿真模型中，然后建立裝載機(jī)工作裝置現(xiàn)行液壓系統(tǒng)和負(fù)載敏感液壓系統(tǒng)的聯(lián)合仿真模型。通過仿真分析裝載機(jī)工作裝置負(fù)載敏感液壓系統(tǒng)在一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)工作過程中主要參數(shù)的變化，并對比分析裝載機(jī)工作裝置現(xiàn)行液壓系統(tǒng)和負(fù)載敏感液壓系統(tǒng)在一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)