针对挖掘机在启动、制动时压力冲击大的问题,通过理论分析,利用AMESim仿真软件建立模型,对马达高压溢流阀进行结构优化,设计出具有缓冲功能、减小甚至消除压力冲击的缓冲阀,然后经过试验,最终提供满足要求的行走马达。

针对现有挖掘机动臂重力势能回收系统缺陷及重力势能严重浪费等问题,进行了重力势能回收系统方案设计,提出一种液压挖掘机动臂下降流量再生回收系统。基于AMESim对各元件模型及系统仿真总模型进行了搭建和参数配置,仿真分析了动臂升降时大小腔压力、流量、再生流量动态性能及动臂位移速度动态性能,计算了动臂下降再生流量贡献率,研究了再生阀芯通径、大腔回油背压、主阀LS→动臂小腔通流面积对再生流量和动臂速度的影响情况,最后进行了整机数据测试。研究结果表明:流量再生阀对动臂下降贡献率仿真值为48%,实测计算值为28.2%;增大流量再生阀通径,再生流量增加,动臂下降速度增大;增加动臂下降背压,再生流量不增加,反而减小,动臂下降速度减小,原因是增加下降背压使大腔输出流量减小,故可再生流量减小,则动臂下降变慢;增大主阀LS腔→小腔...

针对徐工某中型正流量挖掘机回转系统存在的较大溢流损失,设计了一种减小能量损失的节能控制方法。首先建立挖掘机回转系统关键部件模型;其次基于趋近律设计滑模控制器,根据模糊规则确定趋近律参数;最后根据马达溢流阀压力改变泵排量,以实现泵输出流量对压力的快速响应,从而实现节能降耗的目的。经仿真分析,较挖掘机传统的开环控制与PID控制,采用模糊滑模控制下的泵输出流量明显减少,且马达转速较前两种算法变化不大,不会降低回转作业效率,可知设计的算法有效。

对履带式液压挖掘机的动力系统与液压系统的现状分析和整机匹配关键技术的研究,给出提升整机生产作业效率和降低能耗的解决方案,并对履带式液压挖掘机进行常用工况下的整机性能测试,用测试数据验证匹配方案研究及改善的有效性,此研究方案为实际应用提供了理论上的依据。

液压挖掘机动臂下降重力势能和回转制动动能均以节流和溢流的形式转化为了油液的热能,严重影响整机能效,亟需提高液压挖掘机液压系统的效率。针对这一问题,提出了基于三腔蓄能器的挖掘机液能回收再利用的节能装置方案,可以回收挖掘机动臂势能和回转制动动能,用于驱动动臂举升。首先,介绍了节能装置的工作原理。其次,设计并开发了节能装置的测控系统,采用CoDeSys编写了下位机控制器程序,直接控制节能装置的动作实现能量回收和再利用;运用C#语言开发了上位机程序进行节能装置电控系统和液压系统的模拟调试和数据监控,并实现了节能装置的远程无线通讯功能。试验结果表明:该测控系统实现了对插装阀开闭和比例节流阀开度的快速、精准控制;达到了对节能装置远程控制和数据实时采集的目标;节能装置的动臂势能回收效率为84.9%,动臂节能效...

针对某型挖掘机市场作业出现回转启动抖动、制动锁不住现象,进行厂内回转试验研究。考虑液压因素所致,故搭建试验平台,采集回转马达压力,陀螺仪采集回转运动过程中的角速度、角加速度以及制动时间、制动角度,振动传感器采集驾驶室悬置主被动侧加速度信号,评估回转支承抖动对驾驶室悬置隔振性能的影响,进而研究驾驶室噪声。结果表明,试验样机振动噪声性能较好,工作装置单动作、回转性能与高端机型差距不大,铲斗内收单动作时间增加16.0%,斗杆内收时间增加13.3%,动臂提升加回转时间增加14.6%,液压缸行程减小9.6%,铲斗提升高度下降7.9%,装车高度稍低。提出的试验方法可以建立切向力与回转角度关系,解决试验之前拉力计需与铲斗回转方向共线的问题。采用PID控制方法,优化压力波动范围,使得回转过程中稳定性好,抖动现象有所改善。

1．制动不灵 挖掘机在行驶过程中，当踏下制动踏板时，不能迅速减速或无制动效果：当各车轮制动转矩不一致时，机械产生侧向滑移。原因及排除方法是：

挖掘机电液伺服系统的运行性能来达到调控挖掘机铲斗位置的功能,由于采用传统PID整定方法并不能获得优异控制效果,采用遗传算法与交叉算子、标准PSO算法进行PID整定,最后对其进行了实验验证。设计了一种经过改进处理的粒子群优化算法来实现对阀挖掘机铲斗电液伺服系统进行PID整定的过程,能够准确控制挖掘机铲斗位置,由此获得更高轨迹跟踪精度。为增强粒子群算法搜索性能,综合运用遗传算法与交叉算子来实现对标准粒子群的优化,显著改善PID控制器性能,根据推导得到的铲斗系统模型进一步开展仿真分析。分别以三种优化算法计算优化结果,再将其输入自动化挖掘机程序中,完成各参数修改后,再对平地控制过程进行模拟测试。根据实验测试可知改进PSO算法具备明显优越性。

以某型液压挖掘机斗杆为研究对象,运用有限元分析软件ANSYS Workbench建立斗杆参数化模型,并对其结构进行静力学分析。基于DOE优化方法的斗杆优化设计,将参数化建模和多目标参数优化方法综合运用到斗杆结构设计中,通过灵敏度分析、局部优化分析确定最优设计方案。

液压系统作为挖掘机的核心组成，其工作的可靠性将直接影响主机的性能。在现有较为先进的故障模式判别方法中，选择应用小波包分析计算故障信号的能量熵，构造特征向量输入到支持向量机中进行训练，判定故障的类型。该文融合小波包数据处理技术和支持向量机故障模式识别技术来实现故障的有效判别，完成了液压系统的状态监测及故障诊断系统的搭建。通过测试发现，故障识别的准确率良好，试验结果也验证了支持向量机在处理小样本方面的优势所在。