立井液壓挖掘機畢業(yè)論文.doc

立井液壓挖掘機畢業(yè)論文摘要將液壓挖掘機引入凍結法立井施工領域，可以加快施工速度、降低工人的勞動強度，具有廣闊的應用前景。本文采用現代設計理論和方法對立井施工新型液壓挖掘機進行設計研究，以期能研制出滿足市場需求、高性能的產品，提高立井井筒凍結表土段掘進的機械化程度。本文首先進行方案論證，決定采用電力驅動，從根本上消除了柴油機廢氣的危害；以日本小松PC50UU-小型柴油驅動挖掘機作為研制的母機進行技術改造，明確了本文的研究重點為工作裝置優(yōu)化和液壓系統重新設計兩方面。通過對立井施工新型液壓挖掘機反鏟裝置運動學和動力學分析，得到了動臂、斗桿、鏟斗及其連桿機構的運動方程和幾種典型工況下的挖掘力計算方法。在此基礎上本文根據立井施工新型液壓挖掘機反鏟工作裝置的工作特點和性能要求，將確定工作裝置各鉸點的幾何參數作為優(yōu)化設計變量，用反鏟工作裝置的挖掘能力作為優(yōu)化目標函數，對反鏟工作裝置實施優(yōu)化設計。采用博世力士樂的LUDV技術，本文重新設計了立井施工新型液壓挖掘機液壓系統。本文進一步建立了挖掘機液壓系統中電動機、泵、閥、缸和馬達的數學模型，研究工作機構與其液壓回路數學模型之間的耦合，然后利用AMESim仿真軟件對新型挖掘機定點挖掘過程中工作裝置的液壓系統和機構動力學進行綜合仿真，運動學仿真結果表明工作裝置能很好的實現挖掘范圍要求，機構無干涉；力學仿真結果表明液壓系統穩(wěn)定，整個工作過程中挖掘力很好的逼近其挖掘阻力曲線要求，挖掘性能優(yōu)異。最后進行了樣機試制和工業(yè)性試驗，實踐檢驗證明了立井施工新型液壓挖掘的設計是正確和可靠的，完全能滿足現場施工要求。關鍵詞：電動液壓挖掘機立井施工工作裝置液壓系統優(yōu)化設計與仿真目錄1緒論.11.1課題的提出.11.2液壓挖掘機概述.21.2.1液壓挖掘機主要組成.21.2.2液壓挖掘機工作循環(huán)過程.31.2.3電動液壓挖掘機.31.3液壓挖掘機的發(fā)展和研究現狀.41.3.1國外發(fā)展與研究現狀.41.3.2國內發(fā)展與研究現狀.71.4虛擬樣機技術在本課題中的應用.71.5課題主要研究內容.91.6本章小結.92新型液壓挖掘機工作裝置優(yōu)化設計研究.112.1新型液壓挖掘機反鏟工作裝置的運動學分析.112.1.1動臂運動分析.112.1.2斗桿運動分析.122.1.3鏟斗運動分析.132.1.4斗齒尖運動分析.142.1.5特殊工作尺寸.152.2新型液壓挖掘機反鏟工作裝置受力分析.162.2.1挖掘阻力.162.2.2挖掘力的分析.182.3新型液壓挖掘機反鏟工作裝置優(yōu)化設計.232.3.1設計變量的確定.242.3.2目標函數的建立.242.3.3約束條件的確定.252.3.4優(yōu)化設計及結果分析.292.4本章小結.313新型液壓挖掘機液壓系統的設計研究.333.1新型液壓挖掘機液壓系統概述.333.1.1基本組成及其設計要求.333.1.2液壓系統形式分析選擇.343.1.3負荷敏感液壓系統技術.373.2立井施工新型液壓挖掘機液壓系統設計.393.2.1多路閥液壓系統.393.2.2液壓泵控制系統.413.2.3各液壓作業(yè)元件子系統.423.2.4多路閥先導操縱系統.453.2.5系統其它功能閥.453.3元件選型.463.4本章小結.464新型液壓挖掘機工作裝置仿真研究.494.1挖掘機液壓系統建模仿真理論.494.1.1建模步驟和仿真基本方程.494.1.2液壓系統建模.514.1.3負荷傳感控制系統建模.564.1.4液壓系統模型與機械系統的關聯集成.564.2工作裝置AMEsim仿真.584.2.1