以KCY-2地下铲运机正转六杆工作机构为研究对象,通过多刚体系统运动学分析方法获得的铲运机斗刃的运动轨迹方程,进行了动臂油缸和转斗油缸行程量解算模型的推导,并通过对实车数据进行测量和模型仿真数据对比进行了误差分析。结果表明,在正转六杆工作机构的运转范围内,数学模型可以准确描述动臂油缸和转斗油缸行程与铲运机斗刃位置坐标的关系,可以完全替代数据拟合的方法,将规划铲装曲线准确的解算为动臂油缸和转斗油缸行程,对地下铲运机真正实现自主铲装具有重要的应用价值。

介绍了HCY-1小型地下铲运机静液压行走系统的设计,讨论了马达、液压泵、原动机三者之间的匹配和系统的热平衡,并对系统各项参数进行了详细的计算。在现场试验中,静液压行走系统的各项指标均能达到机械行业标准JB/T 5500—2004《地下铲运机》的要求,设备现已正式投入生产。

描述了工程机械的几种常见调速方法,结合液压元件的新进展,通过几种典型的开式回路调速控制方式的对比和分析及调速中的能量损失,指出安装有LUDV多路阀和轴向变量柱塞泵的开式回路具有较好的速度调节特性。

本文以某大型地下铲运机铲斗工作机构为研究对象,对铲运机工作过程中铲斗工作机构的典型工况进行受力分析,得到了典型工况下举升力大小,从而计算出举升油缸、转斗油缸和液压工作泵的具体参数,完成了液压元件的选型,为液压系统的设计优化提供理论参考。又通过仿真软件对铲斗工作机构的液压系统进行仿真分析,完成了液压系统的优化,验证了理论计算分析的准确性,为后续大型地下铲运机的研制提供了理论参考和技术支持。

针对地下混合动力铲运机的作业工况和混合动力驱动系统的需求,设计了混合动力铲运机以主控制器为主,传统线束和CAN总线通信相结合的电控系统。实现了主控制器对整车各子系统运行状态的采集和控制指令的发送,实现了作为混合动力驱动系统控制策略载体的主控制器对整车的控制。并搭建混合动力驱动系统试验台架,对混合动力驱动系统联合调试。通过试验调试,使得混合动力驱动系统能够根据不同工况选择不同的工作模式,并实现各种工作模式的平滑切换,并有效防止了母线欠压、过压等故障,所设计的控制系统可以满足整车的控制需要,为实车测试提供参考。

CYC-1.0型侧卸式地下铲运机是一种地下采掘作业设备,采用静液压驱动行走系统和正转五杆机构工作系统,并将装载部分的铲斗变为铲斗和托架的组合可实现正面或侧面卸载矿石,适用于断面尺寸较大的巷道掘进、采掘面矿石的装载、短距离倒矿等情况。

地下铲运机工作环境恶劣,装-运-卸及行走、制动、转向等都需要液压系统,系统性能和可靠性直接影响到整车的性能和寿命。根据ACY-2型地下铲运机液压系统的结构特点,参考TORO007液压系统对ACY-2型地下铲运机进行改进,根据经典设计经验值,将轮胎与地面间的综合阻力系数从0.5降低到0.16;减小转向油缸的缸径,改变双联泵的排量;将制动系统由原来的液压制动改为弹簧制动;基于Automation Studio对改进前、后液压系统进行建模分析,对系统参数进行适当调整;对比分析改进后与原设计液压系统的相关参数及转向、制动性能,结果可知：改进后制动系统更加安全可靠,减低了系统中的压力,减小了局部的压降,具有更优的效果。研究结果为此类改进设计及生产提供参考。

随着地下铲运机在我国矿山的广泛应用。铲运机的使用已从最初的平巷道路推广到斜坡巷道路，其制动安全性问题受到越来越多企业的重视。为此，1997年制定的中华人民共和国机械行业标准JB8518—1997《地下铲运机安全要求》第4．6条规定：铲运机应装设可靠的工作制动、停车制动及紧急制动装置。行驶速度为8km／h时，工作制动距离应小于2．5m。停车制动时，应在1：5的斜坡上无滑行现象。我国研制铲运机主要在上世纪70年代后期到90年代中期以前，其制动性能基本不能达到此标准要求。

液力-机械传动系统和液压-机械传动系统是地下铲运机两种重要的传动系统布置方案。针对ACY-10载运为1m3的小型铲运机传动系统设计,根据铲运机使用要求,设计变量泵、变量马达等元件。采用静液压-机械传动方案,应用Automation Studio搭建整车不同液压系统的分析模型,对铲运机行驶液压系统、转向液压系统、工作液压系统等运行特性进行分析,获得不同工况时系统油路循环,系统所受动载荷特性,系统受动态外载荷作用时工作油缸压力、位置随时间变化曲线。同理根据液力-机械传动系统方案的特点,搭建分析模型,对比分析静液压-机械传动方案和液力-机械传动方案。结果可知：静液压-机械传动方案在最大牵引力、最大铲取力、爬坡能力等方面具有优势,且很好地解决了倾翻油缸系统中出现的波动现象,提高了液压系统的稳定性。可将静液压-机械传动方案作为...

为了提高液压系统控制精度，一改传统的电液伺服控制，应用数字控制——即数控液压伺服系统。充分利用计算机技术的飞速发展，采用PLC控制步进电机，不仅能够满足数控液压系统的快速性和可靠性要求，而且大大降低成本。