基于AMESim的矿用自卸车举升液压系统仿真研究

【摘 要】目前，矿用自卸车举升液压系统中存在着一些亟待解决的问题。举升液压系统矿用自卸车是重要的工作装置，其性能的优劣，直接影响矿用自卸车的作业效果。为了提高矿用自卸车举升液压系统的作业性能，本文拟采用AMESim软件建立螺纹插装式平衡阀以及矿用自卸车举升液压系统的模型，并进行仿真研究。

【关键词】矿用自卸车 液压系统 螺纹插装式平衡阀 AMESim

1 引言

在矿用自卸车物料卸载过程中，当车斗的翻转角度达到一定程度的时候，由于车斗重心位置的改变，车斗对举升液压缸的作用力有可能由压力变为拉力，在这种情况下，液压缸的运行平稳性会降低，速度波动会增大。本文拟采用螺纹插装式平衡阀来提高液压缸速度的平稳性，使液压缸在上述情况下，依然能够以较为平稳的速度运行[1]。

2 AMESim仿真平台简介

AMESim是一种普遍应用于各个工程领域内的建模仿真软件，该软件采用标准的ISO图标和简洁直观的多端口框图，覆盖了液压、机械、气动热流体以及控制等领域，能使各个不同领域的研究对象在同一开发平台上实现建模与仿真。AMESim仿真模型的建立是通过图形界面实现的，用户只须专注于工程项目中物理系统本身的设计，不需要专门学习编程语言，就可以直接进行建模和仿真，在很大程度上降低了建模仿真研究的难度，便于工程人员进行仿真研究[1]。

3 基于AMESim的矿用自卸车举升液压系统仿真研究

3.1矿用自卸车举升液压系统模型建立

某型矿用自卸车举升液压系统中所使用的螺纹插装式平衡阀如图1所示，根据其结构图，建立AMESim仿真模型。

在举升工况下，驾驶员通过操纵控制手柄6使举升控制阀3处与左起第一位置，此时，来自举升泵2的液压油经过举升控制阀3以及平衡阀4中的单向阀进入液压缸的无杆腔，完成举升动作，液压缸有杆腔中的液压油经过平衡阀4回到油箱；在停止工况下，驾驶员通过操纵控制手柄6使举升控制阀3处与左起第二位置，此时，来自举升泵的液压油不进入液压缸，同时液压缸有杆腔和无杆腔与油箱之间的油路均被切断，液压缸停止动作；在浮动下降工况，驾驶员通过操纵控制手柄6使举升控制阀3处与左起第三位置，此时液压缸在负载的重力作用下下降；在压力下降工况，驾驶员通过操纵控制手柄6使举升控制阀3处与左起第四位置，此时，来自举升泵2的液压油经过举升控制阀3以及平衡阀4中的单向阀进入液压缸的有杆腔，完成压力下降动作，液压缸无杆腔中的液压油回到油箱[1]。

该型矿用自卸车举升液压系统采用二级液压缸，根据样车参数设定仿真模型参数如表1所示。

3.2 矿用自卸车举升液压系统仿真研究

某型矿用自卸车举升液压系统中，液压缸行程与负载力的关系曲线如图2所示。

如图2可知，在液压缸行程达到1.3m时，液压缸的负载力为零，当液压缸行程超过1.3m时，液压缸的负载力由正值变为负值，即由压力变为拉力，在这种情况下，液压缸有的运行平稳性会降低，速度会有较大波动[1]。

为了验证螺旋插装式平衡阀在该型矿用自卸车举升液压系统中的作用，分别对安装平衡阀的举升液压系统和未安装平衡阀的举升液压系统进行仿真分析。

4 结语

由仿真结果可知，安装螺纹插装式平衡阀时，液压缸速度的平稳性比未安装时有显著提高，螺纹插装式平衡阀可以有效的增加矿用自卸车举升液压缸速度的平稳性。

参考文献：

[1]邱凯.90t 矿用自卸车举升液压系统研究[D].西安：长安大学，2014.

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