针对大型矿用液压挖掘机回转机构启动冲击、制动停止瞬间加载总成反向旋转造成的回转机构断齿、断轴及力士乐A2FE回转液压马达油口连接板192中的补油单向阀损坏的故障现象,通过增设回转缓冲阀、压力变送器等液压元器件,优化回转传动系统的启制动特性,降低回转机构启制动时的冲击,延长其使用寿命。结果表明相较于优化前的回转液压系统,在相同的齿侧间隙下,优化后的回转液压系统的回转减速机输出轴小齿轮启动至接触回转滚盘轮齿的时长由0.5 s延长至1 s,有效减小系统的启动冲击;制动停止瞬间,回转马达A、B口之间的最大压差由3.6 MPa降至2.0 MPa,抑制了制动摆尾现象,降低制动冲击,操纵舒适性显著提高;回转液压系统无故障工作时长由1000 h提高到5368 h。

在分析XH10Z-AYFT-00(GJ)回转缓冲阀结构及原理的基础上,在AMESim中建立该回转缓冲阀的模型,并搭建回转驱动液压系统。根据实际工况确定系统参数,对不同工况进行动态仿真。通过对比分析仿真得到的马达及缓冲阀的流量和压力,得到回转缓冲阀动态特性。结果表明:回转缓冲阀可有效减缓压力冲击,延长设备的使用寿命。

针对当前旋挖钻机存在的系统工作压力波动过大、启制动压力过高等问题,以某大型旋挖钻机为研究对象,在ADAMS中建立了大型旋挖钻机的虚拟样机仿真模型,在AMEsim中搭建了旋挖钻机液压回转系统仿真模型。通过分析两个软件数据交换的特点,搭建了旋挖钻机机液联合仿真模型;对样机进行了试验,验证了该仿真模型的正确性。研究结果表明:所设计的回转缓冲阀能够减小旋挖钻机回转系统进口压力波动、消除憋压抖动、减小制动压力;该研究结果具有一定的工程应用价值。

为降低大惯性负载系统突然制动时产生的振荡在液压马达两腔并联了回转缓冲阀建立了采用回转缓冲阀系统的仿真模型。仿真结果表明：采用回转缓冲阀后制动时的振荡次数和持续时间大为降低。按此方案对系统进行了改进和试验试验结果与仿真结果基本一致表明采用回转缓冲阀的改进方案效果明显。

针对起重机在吊重回转制动时出现压力冲击大引起重物左右摆动、停止耗时长的问题利用AMESim软件建立回转制动系统的简化模型进行问题分析并对系统中的回转缓冲阀进行参数优化对比优化前后的回转制动缓冲效果。仿真和实测结果表明:合理设计回转缓冲阀的技术参数才能有效降低液压系统的压力冲击提高起重机作业效率。