针对W210型挖掘机驾驶室密封性不良现象,利用烟雾测试分析驾驶室泄漏点,并进行针对性改进;利用压力计验证改进效果,确认达到标准规定要求。所使用的方法直观、有效,为同类产品的设计提供了参考,能够极大的提升工作效率和质量。

在实际工况下,液压挖掘机工作装置受到的载荷较大且具有强时变性,因此工作装置各组成杆件及液压缸较易出现各种形式的失效。针对以上问题,选取某型号液压挖掘机作为研究对象,根据液压挖掘机工作装置实际挖掘物料工况,利用多体动力学软件ADAMS建立液压挖掘机虚拟样机模型并利用离散元软件EDEM建立物料模型。通过DEM-MBD耦合仿真分析方法,对液压挖掘机工作装置进行动力学仿真分析,主要获取挖掘物料过程中铲斗受力变化曲线、不同时刻铲斗受力云图,通过对其分析,能够获取铲斗在挖掘作业过程中受力变化情况,为铲斗的有限元分析、优化设计提供理论依据。

为了降低液压挖掘机的运动能量消耗,实现各关节的合理有效作业,提出了基于T型速度曲线的关节插值方法,以实现液压挖掘机最优能耗轨迹规划。该方法将各关节的速度设定为匀加速、匀速和匀减速的形式以保证液压挖掘机在作业过程中的平稳性,以关节角度、角速度和角加速度为约束条件,利用改进的自适应遗传算法优化求解各关节的匀加(减)速和匀速运动时间,获得了各关节最优运动曲线,实现了液压挖掘机最优能耗轨迹规划。对基于T型速度曲线的插值规划方法进行仿真实验,并在相同条件下与四次多项式插值结果进行了对比。结果表明,该方法规划的轨迹能耗低,避免了各关节产生不必要的运动,有效减少了摩擦损耗,使得挖掘机可平稳、低能耗地完成作业。

机械挖掘机和矿用液压挖掘机是大型露天矿主要剥离设备,但二者动力来源及传动方式均不同,由此产生的能源消耗、采购成本、作业效率、单位能耗、维护成本均有很大差异,主要介绍了其工作原理及其市场常用机型的使用成本分析对比,为选购和管理工作提供一些参考。

液压挖掘机的挖掘力是反映挖掘机工作状态的一个重要参数。基于挖掘机工作装置的力学分析,建立了反应连杆机构截面应力与铲斗挖掘力之间关系的数学模型,并提出了一种新的挖掘力测量方法。通过有限元模拟分析,得到了连杆机构截面应力在不同挖掘力的仿真结果,与理论计算的误差约为8%。仿真结果验证了该测量方法的可行性。

大型挖掘机的散热系统通常采用独立散热的方式,独立散热方式可根据散热需求动态调整功率消耗,能明显降低给整车带来的负载。掌握液压独立散热系统稳态负载特性,能为整机功率匹配、节能控制提供基本依据。通过理论建模、实车理论数据代入计算、实验测试,对比了理论计算和实测结果,验证了液压独立散热系统稳态模型的有效性、准确性。

挖掘机液压系统是挖掘机重要的动力传动和控制系统,其优化设计和性能分析对提高挖掘机的工作效率和可靠性具有重要意义。因此,本文旨在研究挖掘机液压系统的优化设计和性能分析方法,以提高工作效率和节能性,同时,本文的研究成果也将为相关领域的学术研究和工程实践提供有益的参考,推动挖掘机液压技术的进一步发展和应用。

为适应工程机械智能化和节能化作业的发展趋势,提出基于集成储能泵控液压挖掘机的轨迹控制,其中液压缸采用增加势能回收腔的集成液压缸。建立挖掘机位姿空间、关节空间与驱动空间彼此间的转换关系,再利用正弦加减速法对挖掘机整平作业进行轨迹规划,并求得相应驱动空间中的位移曲线;搭建伺服电机-定量泵驱动集成液压缸的数学模型,分析其固有特性,并采用液压缸速度前馈、位置/速度反馈双闭环的控制策略提高其控制精度;最后在SimulationX软件中搭建机电液联合仿真模型。结果表明:铲斗齿尖末端最大误差为17 mm,在合理的范围内,所以可利用速度位置复合控制实现对挖掘机的准确控制。

为了有效地提高液压挖掘机在实际工作时的能量利用率,提出了一种基于蓄能器设计的动臂势能回收再利用系统。分析储能系统的工作原理,构建了对应AMESim模型,研究了蓄能器自身的充气压力、体积及动臂下降速度等参数对能量回收率存在的影响,然后通过特定实验的方式检验该设计的可行性,即通过设置合适的蓄能器参数可实现有效的能量回收。该方案在本次实验的一个工作循环中可以回收52.3 J的能量,即液压泵的节能率能够达到35%,如果将其应用于大吨位挖掘机实现能量回收,则能实现客观的效益。

全电控液压系统在液压挖掘机上规模化应用,需要调和好电控程序与驾驶员主观驾驶感受。研究以新配套整机的全电控液压系统为对象,分析工程机械电控液压系统与现有电控液压系统之间的差异,得到工程机械电控液压系统对硬件和软件的调试需求,并利用该方法优化匹配新系统。通过优化解决了新系统初期配套的多个问题,有效改善了动臂单动作过程中的冲击振动和系统吸空问题,总结了一套挖掘机配套的全电控液压系统调试方法。