液压挖掘机反铲装置工作过程运动仿真研究 第4页

液压挖掘机反铲装置工作过程运动仿真研究 第4页
液压挖掘机主要系统介绍
从系统仿真建模角度，液压挖掘机可分为：动力系统、机械系统、液压系统、控制系统、控制系统。液压挖掘机作为一个有机整体，其性能的优劣不仅与工作装置机械零部件性能有关，还与液压系统、控制系统性能有关。
2.2.1动力系统
挖掘机工作的主要特点是环境温度变化大，灰尘污物较多，负荷变化大，经常倾斜工作，文护条件差。因此液压挖掘机原动力一般由柴油机提供，柴油机具有工作可靠、功率特性曲线硬、燃油经济等特点，符合挖掘机工作条件恶劣，负载多变的要求。挖掘机的额定负荷与汽车、拖拉机不同，汽车和拖拉机指在最高转速下，连同机油泵，发电机等必要附件，15分钟内达到最大功率；挖掘机指在额定转速下一小时以上的额定功率。挖掘机采用车用柴油机时，最大功率指数降低。
2.2.2机械系统
液压挖掘机的机械系统部分是完成挖掘机各项挖掘机基本动作的直接执行者，主要包括：行走装置是整个机器的支撑部分，承受机器的全部重量和工作装置的反力，同时能使挖掘机作短途行使。按照结构的不同，分履带式和轮胎式两种。回转机构使挖掘机上车围绕中央回转轴做360°的回转的机构，包括驱动装置和回转支撑。工作装置是挖掘机完成实际作业的主要组成部分，面前所述的反铲装置应用最为广泛。
2.2.3液压系统
液压挖掘机的主要运动有整机行走、转台回转、动臂升降、斗杆收放、铲斗转动等。这些运动都靠液压传动，根据以上工作要求，把各液压元件用油管有机地连接起来的组合体即是液压挖掘机的系统。该系统的功能是把发动机的机械性能以油液为介质，利用油泵转变为液压能，传送给油缸、马达等转变为机械能，再传动各执行机构，实现各种运动和工作过程。液压系统设计的合理与否，对挖掘机的性能起着决定性的作用。同样的元件，若系统设计不同，则挖掘机性能差异很大。液压系统习惯上按主油泵的数量、功率调节方式和回路的数量来分类，主要有负载敏感系统、正流量控制系统、负流量控制系统、节流系统等。
2.2.4控制系统毕业论文http://www.751com.cn
液压挖掘机控制系统是对发动机、液压泵、多路换向阀和执行元件（液压缸、液压马达）等进行控制的系统。电子技术和计算机技术的飞速进步，使挖掘机有了越来越先进的控制系统，液压挖掘机也趋向高性能、自动化和智能化发展。目前挖掘机研究重点正逐步向机电液控制系统方向转移。有了挖掘机仿真与优化样机，可以在仿真与优化样机上方便地测试液压挖掘机中各种控制系统的相应能力、控制效果，以及控制系统对挖掘机整机性能的影响。
2.3液压挖掘机反铲装置的结构及工作特点分析
2.3.1反铲装置的结构组成本文来自辣.文,论^文'网
液压挖掘机为了实现上述周期性作业动作的完成，装备有下列基本组成部分：工作装置、回转机构、动力装置、传动操作机构，行走装置和辅助设备。本文主要对工作装置的反铲装置进行分析。反铲装置是中小型液压挖掘机的主要工作装置。目前广泛应用的斗容量在1.6m³以下。它由铲斗1、连杆2、摇杆3、铲斗油缸4、斗杆5、斗杆油缸6、动臂7和动臂油缸8组成，其构造特点是各部件之间的联系全部采用铰接，动臂下铰点铰接在转台上，利用动臂油缸的伸缩，使动臂绕动臂下铰点转动，依靠斗杆油缸使斗杆绕动臂的上铰点摆动。而铲斗铰接于斗杆前端，并通过铲斗油缸和连杆使铲斗绕斗杆前铰点转动。为增大铲斗转角，通常以连杆机构与铲斗连接。从而通过油缸的伸缩来实现挖掘过程中的各种动作。
图2-1  反铲装置结构示意图
2.3.2反铲装置的主要运动功能及工作特点
主要运动功能包括以下几个动作：整机行走1、平台回转2、动臂升降3、斗杆收放4、铲斗装卸5以及其他辅助动作，如下图2-2所示。其中整机行走主要作用于整机移动及调整作业位置，平台回转作用在于装卸土方时不同工作位置的切换调整；动臂升降、斗杆收放、铲斗装卸当中动作多是复合进行，主要用于挖掘及装卸作用。除了辅助动作（例如整机转向等）不需要全功率驱动以外，其他都是液压挖掘机的主要动作，一般要进行全功率驱动研究。由于液压挖掘业绩的作业对象和工作条件变化较大，对主机的工作有两项要求：实现各种动作时，随着阻力与作业速度的变化，要求液压缸和液压马达的压力和流量也能相应变化；为了充分利用发动机功率，缩短循环时间，工作过程中往往要求有两个主要动作（例如挖掘力与动臂下降、提升与回转）同时进行复合动作。

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