斗杆_参考网

一种全电控挖机的斗杆自适应控制方法

解决的重要问题。斗杆挖掘是挖掘过程中的常见挖掘方式，挖掘停止时往往伴随冲击。迅速操作、突松手柄等操作更易引起泵压的剧烈变化，所以本文针对先导压力变化识别突松手柄工况进行油泵和阀芯的控制，实现降低泵压变化，减小冲击，提高驾驶体验。2 斗杆自适应方法设计方案斗杆运动原理：发动机旋转泵将泵油旋转到各个主阀位置，当检测到有关斗杆先导压力增加时，报文信号转换为电信号，推动着相应斗杆阀芯打开关闭。若进行斗杆大腔进油，小腔回油，则实现斗杆挖掘动作；若进行小腔进油，大腔回

汽车电器 2023年10期2023-10-25

主挖力臂配比对主挖区界定及挖掘性能评价的影响研究

极限挖掘力模型和斗杆极限挖掘力模型[3-6]。此外,本课题组基于对挖掘阻力方向角和差值角以及铲斗逆角的研究[7],得出了复合挖掘力方向角的范围,从而建立了复合挖掘力求解模型;对理论挖掘力的匹配特性研究[8]得出,复合挖掘力模型应将阻力矩的因素考虑进去才能计算得出复合挖掘力大于斗杆极限挖掘力和铲斗极限挖掘力。故在此基础上提出建立考虑了阻力矩和复合挖掘力方向角的极限复合挖掘力模型[9]。在挖掘性能的研究中,基于传统的挖掘性能图谱分析[10],本课题组提出了挖掘

中国机械工程 2023年17期2023-09-19

全电控正流量液压挖掘机复合动作协调性研究

[4]为解决动臂斗杆复合动作时动臂无法提升、合理分配多路阀内流量的问题，设计了一种节流阀，通过改变优先节流孔的尺寸来调节压力分布，解决流量分配问题，不仅增加成本，且对于不同机型需设计不同的节流阀，无法实现普遍适用。卢书湘等[5]通过分析液压系统流量分配原理，以实现动臂提升和回转的复合动作为例，介绍了几种改善液压挖掘机多动作协调性的方法，但是均需从结构改变，难以普遍适用。赵小飞[6]针对负载敏感液压挖掘机动臂上升、斗杆内收、铲斗内收三动作复合时铲斗内收速度小

液压与气动 2023年2期2023-02-24

抓料机工作装置系统设计

参数：动臂长度、斗杆长度、动臂最大转角、动臂最小转角、斗杆最大转角、斗杆最小转角。抓料机一般配置有直动臂和弯斗杆，有利于提高整机的抓取高度。通过实际放样得出的某机型抓料机的作业范围如图1 所示。图1 作业范围抓料机的另一个重要参数为起重重量，抓料机起重重量主要受以下4 个因素影响：①动臂油缸的主动提升力；②斗杆油缸的闭锁能力；③整机稳定性；④抓斗的闭锁能力。对于其他属具起吊的情况，也可不考虑抓斗闭锁力。由于抓斗端载荷方向一般为竖直向下的，可不必考虑地面附着

设备管理与维修 2023年2期2023-02-24

泵阀并联进出口独立系统特性

了动臂单动和动臂斗杆复合动作控制策略。1 系统原理泵阀并联进出口独立系统原理如图1所示，该系统包括动臂液压缸、斗杆液压缸、泵控单元、阀控单元、变量泵、溢流阀、异步电机、能量回收单元、补油单元等。其中，泵控单元由伺服电机驱动定量泵组成；阀控单元由4个三位四通比例换向阀组成；补油单元由小排量定量泵、补油单向阀、蓄能器组成；能量回收单元由逆变器、整流器、双向DC/DC变换器、超级电容组成。泵控单元用于控制执行器的运行速度和运行方向，阀控单元用于补偿液压缸不对称流

液压与气动 2023年1期2023-01-31

大型挖掘机销轴力传感器结构有限元仿真分析*

需求是测试铲斗和斗杆连接处受力大小所需考虑的重点。但是大多数学者未提及对于销轴力传感器前期结构合理性的分析，所以笔者着重进行三种典型工况下销轴力传感器的仿真分析，通过前期仿真分析说明其结构是否合理、强度是否满足作业需求。1 销轴力传感器模型销轴力传感器安装在大型挖掘机斗杆和铲斗连接处，销轴力传感器分左、右两个，目的是为了在测量出正载和侧载的基础上能直观地反应出偏载的变化。为了增加抗弯能力，方便连接线的安装以及减重，将销轴传感器设计成一个中空结构。根据挖掘机

机械研究与应用 2022年6期2023-01-30

多介质工况下液压挖掘机斗杆动态特性分析

工作效率[1]。斗杆是液压挖掘机最主要的工作装置之一，研究其实际挖掘过程的动态特征十分关键。在以往研究中，经常采用的方法是基于虚拟样机的动力学仿真[2-3]。S.Šalinic 等人[4]给出了刚性和柔性地基条件下的液压挖掘机运动微分凯恩方程，该方程适用于挖掘过程动力学分析。任志贵等人[5]通过试验测得各组液压缸压力和位移数据后，计算出了各铰接点的动载荷，进而对工作装置零部件进行了瞬态分析。姜涛等人[6]通过实测到的各液压缸压力和位移的时域变化曲线，结合模

矿山机械 2022年12期2022-12-15

挖掘机工作装置复合动作性能提升分析与试验

。挖掘机对动臂、斗杆、铲斗等执行机构负载复杂性及动作协调性要求较高。因此，分析工作装置液压系统的协调性对大型液压挖掘机液压系统的设计制造具有重要意义。随着检测技术的发展，通过对现有挖掘机液压系统进行试验分析，结合数据对比和驾驶员操作反馈，逆向修正和优化液压系统，对降低开发成本和缩短周期效果明显。本文作者以液压系统的区别为分析点，采用在挖掘机液压系统和动力臂相应位置布局检测传感器的方式，对同等负载等级的3台大型液压挖掘机进行工作装置复合动作的对标试验。结合数

机床与液压 2022年16期2022-09-19

基于尺寸优化的电铲斗杆轻量化设计

矿石和装载工作。斗杆是机械式挖掘机工作装置的主要构件，主要由质量较大的箱型结构组成，并且斗杆也在机械式挖掘机工作装置的前端，其质量对电铲运行性能以及稳定性影响较大，因此斗杆轻量化对于降低生产成本和提高机械式挖掘机的工作效率至关重要[1-3]。早期的电铲斗杆设计主要是由设计人员根据经验和类比等方法对斗杆进行结构设计，为了提高安全性，设计的斗杆结构材料一般未得到完全充分利用，使得整体质量较大。随着轻量化和CAE技术的飞速发展，电铲斗杆的轻量化主要分为拓扑优化和

机械设计与制造 2022年7期2022-07-27

8吨挖掘机工作装置的有限元分析与优化设计

装置主要由动臂、斗杆、铲斗、连杆与摇杆组成，根据其工作原理及特点，可以将它进行简化设计，其简化后的几何模型，如图1所示。图1 工作装置的几何示意图Fig.1 Geometric Diagram of Working Device这里通过ANSYS软件自带的APDL语言来建立工作装置的模型，同时为了更好的模拟实际工作中的受力情况还建立了下车架、行走装置、旋转装置与前车架部分。2.2 工作装置的工况选择这里通过参考许多文献[4-8]，从挖掘机的各种典型工况中选

机械设计与制造 2022年3期2022-04-27

基于Adams软件的抓料机油缸铰点位置优化

装置主要由动臂和斗杆组成,通过动臂油缸和斗杆油缸的协调动作,实现物料的抓取和装卸。抓料机工作装置如图1所示。抓具的额定载荷是抓料机的主要性能参数,主要取决于动臂和斗杆的铰点位置分布,以及驱动油缸的几何参数。笔者建立抓料机工作装置的力学模型,基于Adams软件对动臂铰点位置进行试验研究,实现铰点位置的优化设计。▲图1 抓料机工作装置2 力学模型建立抓料机工作装置力学模型,如图2所示。▲图2 抓料机工作装置力学模型O为动臂与转台铰点、坐标原点,A为动臂与斗杆连

机械制造 2022年1期2022-02-23

基于UG/ANSYS的中型液压挖掘机斗杆优化设计

建设领域[1]。斗杆作为液压挖掘机工作装置的关键部件，起着连接铲斗、动臂的作用，承载铲斗挖掘力的冲击，影响作业效率及整机寿命[2]。由于挖掘作业过程中常常面临复杂工况环境，载荷动态变化频繁且无规律，因此建立斗杆静力学模型分析校核强度和刚度，对提高液压挖掘机的工作可靠性有着实用性指导意义[3]。近年来国内学者针对液压挖掘机工作装置优化设计方面的问题进行了深入的研究。周万龙等利用虚拟弹簧阻尼法求解得到液压挖掘机机械臂及液压缸受力分布情况[4]；谭琛等利用Sol

黑龙江工业学院学报(综合版) 2021年11期2022-01-25

泵阀双源协同驱动非对称液压缸系统特性

控制挖掘机动臂和斗杆，取得了良好了节能效果。马艳斌等[15]采用定量和变量泵结合控制单出杆液压缸运行，并与单泵和非对称泵控单出杆液压缸系统进行了对比分析。MINAV T等[16]采用伺服电机同轴驱动双泵分别控制非对称液压缸两腔，并在液压缸有杆腔增设低压蓄能器，补偿系统泄漏和泵排量误差。张树忠等[17]采用伺服电机驱动单泵控制非对称液压缸，并构成液压挖掘机整机方案。然而现有泵控系统的研究主要针对单个执行器，即使用于多执行器系统也是单执行器回路的简单叠加，严重

液压与气动 2021年12期2021-12-16

研山铁矿WK-20型挖掘机推压机构改进方法

传动装置、鞍座、斗杆、推压制动器组件以及推压限位编码器等。推压驱动装置包括推压电机、底座以及联组皮带组件。推压电机通过联组皮带驱动着传动装置，二级减速传动装置把驱动力传送给推压轴和小齿轮，推压轴的小齿轮啮合着斗杆上的齿条，并通过鞍座带动斗杆做前伸或后缩运动，鞍座承受着斗杆传来的载荷。推压制动器用来制动整个推压机构；推压编码器可防止斗杆推进或收缩得太远［1-2］。其主要工作原理如图1所示。2 推压机构存在的问题挖掘机推压斗杆齿条承受推压小齿轮2个作用力（图2

现代矿业 2021年9期2021-10-22

基于实测数据的挖掘机工作装置疲劳寿命评估

工作装置(动臂、斗杆)是由板件焊接而成的箱型结构[2]，其疲劳寿命评估的关键在于挖掘机实际工作载荷历程的获取。现有研究可分为实测方法和仿真方法两种途径。文献[3- 6]在工作装置的关键点上布置应变片获取应力-时间历程；文献[7]以测试截面内力为基础，通过测量斗杆截面特定测点的应力来求得斗杆截面内力，再建立力学平衡方程计算工作装置各铰点载荷；文献[8- 9]通过自行研制的三位销轴传感器直接实测了铲斗与斗杆铰点处的正载、侧载和偏载，利用力学平衡方程计算其余铰点

华南理工大学学报（自然科学版） 2021年8期2021-09-08

矿用固定式破碎机械臂工作范围建模与分析

回转机构、动臂、斗杆、破碎锤或挖斗等[3]。机械式挖掘机广泛应用于建筑工程领域，而矿用破碎机械臂则主要用于矿山开采中溜井格筛口的二次破碎、颚式破碎机入料口处的大块矿石破碎等[4]领域。矿用破碎机械臂分为移动式和固定式两类：移动式大多采用履带底盘[5]；固定式只需将设备底座固定于某一点，通过设计合理的工作臂长即可实现作业范围全覆盖，无需行走功能，可大大降低生产成本。在特定的工作场所，固定式破碎机械臂的应用范围更为广泛。井下溜井格筛口固定式破碎机械臂的现场使用

矿山机械 2021年6期2021-06-27

基于Adams获取挖掘机斗杆的载荷时间历程

要执行机构，其中斗杆所受载荷复杂，易产生变形、断裂与疲劳失效。针对某中型反铲液压挖掘机，使用SolidWorks对其工作装置进行实体建模并装配，导入Adams后施加合理的约束、驱动和挖掘阻力，对铲斗挖掘时3个典型危险工况进行了动力学仿真模拟分析，得到斗杆各铰点载荷时间历程曲线和数据文件，为后继的有限元强度分析与疲劳寿命预测提供了基础数据。关键词：挖掘机 斗杆 动力学仿真 载荷时间历程中图分类号：TU621 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（20

科技创新导报 2021年27期2021-03-05

基于ADAMS折叠式动臂工作装置动态特性仿真分析

后动臂、前动臂、斗杆和铲斗组合而成。将原先经典的整体式动臂拆分成由前动臂和后动臂两个结构件铰接而成的结构，前动臂由两个前动臂油缸进行调控，后动臂由后动臂油缸（调整油缸）进行调控。在以往的轮式折叠动臂液压挖掘机设计中，对折叠动臂工作装置的设计多采用静力学分析计算来确定工作装置的受力情况，依靠安全系数的选取来代替工作装置的动态载荷、冲击与振动分析。借鉴整体式动臂挖掘机的研究方法对轮式折叠动臂液压挖掘机的工作装置进行前动臂、后动臂、斗杆、铲斗四构件联动的方式来分

工程技术研究 2020年17期2020-10-26

小型挖掘机复合动作性能优化研究

小型挖掘机对动臂斗杆铲斗等执行机构负载复杂性及动作协调性要求较高，因此，阀后补偿型负载敏感系统优先配套于小型挖掘机。相关负载独立流量分配(LUDV)负载敏感系统研究不少，陈叙等[6]在AMESim仿真平台上，通过增加压力补偿阀弹簧刚度、减小补偿阀阀芯最大位移降低了系统液压冲击；程培宝[7]研究了实际工况下动臂斗杆快速单动作负载无关独立流量分配性能，为确定复合动作时各回路比例分配提供参考；严世榕等[8]基于AMESim建立挖掘机阀后补偿机液耦合系统，验证

液压与气动 2020年10期2020-10-16

基于极限轨迹的挖掘机工作装置动力学分析*

臂与车身、动臂与斗杆、斗杆与铲斗夹角的初始角与终止角可根据实际需要取值。在此，笔者选择了两条通过最大挖深点D2的极限挖掘轨迹作为研究前提。通过改变斗杆与动臂的夹角θ2，其余夹角保持不变，则可以生成斗杆液压缸极限挖掘轨迹；改变铲斗与斗杆的夹角θ3，其余夹角保持不变，则可以生成铲斗液压缸极限挖掘轨迹。本研究选择的两条极限挖掘轨迹如图1所示。图1 选择的挖掘轨迹图1中，选择的斗杆液压缸挖掘轨迹为D1至D4，该挖掘轨迹经过挖掘机的最大挖深点D2。此时，动臂与水平面

机电工程 2020年9期2020-09-22

6 t挖掘机与快换装置的匹配研究

后,铲斗挖掘力及斗杆挖掘力会发生变化,将影响挖掘机的整机性能[4-7]。以下对安装快换装置前后6 t挖掘机的最大铲斗挖掘力和最大斗杆挖掘力进行计算。2.1 最大铲斗挖掘力铲斗挖掘力计算示意图如图1所示。▲图1 铲斗挖掘力计算示意图铲斗油缸推力Fb为:(1)式中:D1为铲斗油缸直径;P为液压系统最大工作压力。根据图1,计算安装快换装置后挖掘机的最大铲斗挖掘力W1f为:(2)而未安装快换装置时挖掘机的最大铲斗挖掘力W1s为:(3)某6 t挖掘机安装快换装置后,

机械制造 2020年6期2020-06-23

基于DOE方法的液压挖掘机斗杆优化设计

）0 引 言选取斗杆参数化模型中主要设计参数作为结构轻量化设计的优化变量, 利用优化软件OptiSLang对结构进行优化设计。以斗杆总质量最小为优化目标,在保证结构具有足够刚度和强度的条件下,寻求最优设计方案,使斗杆整体箱型结构具有最佳承载能力。1 DOE设计方法图1 某型液压挖掘机斗杆结构图DOE (Design of Experiment) 设计方法是基于过程优化环节，分析输入与输出参数之间的变化关系，辨识诸多参数中的关键因子，确定最佳参数组合，为后续

机械工程师 2020年5期2020-06-19

正流量控制挖掘机液压系统压力损失分析

压力损失理论分析斗杆联液压系统中，存在斗杆合流回路和回油再生回路，压力损失计算比较复杂，因此，对斗杆联进行压力损失理论分析，其余动作各联液压系统的压力损失计算相对简单，不一一列举。图2所示为斗杆挖掘合流和回油再生回路示意图。P1-B.斗杆阀1 P2-B.斗杆阀2 P1.泵1 P2.泵2图2 斗杆挖掘合流示意图多路阀阀内合流通道流量来源共分为3个部分，泵1、泵2和斗杆有杆腔回油流量。由此斗杆挖掘进油路液压系统压力损失可以分为如下：管道压力损失、管接头压力损失

液压与气动 2020年6期2020-06-15

基于不同工作载荷的铲斗结构特性分析*

公式，或者铲斗、斗杆的单独挖掘方式，进行铲斗的强度分析。而笔者发现，斗杆和铲斗共同作用的复合挖掘是实际挖掘过程中常用的挖掘方式。另外，在实际挖掘过程中，铲斗往往在未达到理论寿命之前便发生了严重的磨损或断裂等破坏。因此，复合挖掘或许是一种被忽略的造成铲斗破坏的重要因素。为验证该猜想，本文将分别基于挖掘阻力经验公式、单独挖掘理论挖掘力模型和复合挖掘理论挖掘力模型，计算出某21 T挖掘机铲斗齿尖载荷，利用有限元法计算铲斗在不同载荷作用下的应力、变形情况，根据计算

机电工程 2020年3期2020-03-31

液压挖掘机工作装置应力测试与有限元分析

具对挖掘机动臂、斗杆等重要构件的强度展开仿真分析，但是缺乏仿真与工作装置实际工况下的应力对比，难以确保有限元模型的准确性［1－3］。本文以某具体型号挖掘机为分析对象，采用贴电阻应变片的方法，对动臂和斗杆关键位置进行了应力测试，并通过ANSYS有限元软件对其进行仿真计算，将仿真计算结果和测试值进行比对，以验证有限元模型的正确性。1 静应力测试1.1 测试方案挖掘机应力测量装置如图1所示。挖掘机工作装置的静态应力测试采用在关心的位置贴电阻应变片的方法，通过数采

机械工程与自动化 2020年1期2020-03-22

液压挖掘机斗杆结构的拓扑优化设计

可少的机械设备.斗杆是挖掘机的重要工作部件，其刚度和质量会直接影响挖掘机的工作性能和效率，从而影响工程的进度.目前，挖掘机的结构优化主要用于稳定整机系统的性能，很少对部分结构进行优化，针对斗杆的结构优化设计则更少.结构拓扑优化设计的实质是将求解结构最优的拓扑问题转化为在给定设计空间内找到最合理的材料分布.为此，本文拟引入结构拓扑优化技术，在不确定拓扑形状的情况下，依据部件的工作情况和优化目标等确定优化后的材料分布，进而得到能满足工作刚度要求且体积更小的斗杆

成组技术与生产现代化 2019年3期2020-01-14

挖掘机智能缓震液压控制系统研究

1，动臂油缸2和斗杆油缸4均由两根阀芯进行供油。其中斗杆控制阀芯5与斗杆合流阀芯3均由左先导阀16控制，当机手操作斗杆打开时，左手先导阀16输出先导压力使斗杆控制阀芯5与斗杆合流阀芯3同时换至左位，左泵10与右泵11通过两根阀芯打开的油路往斗杆油缸4小腔供油，驱动斗杆油缸4动作，同时斗杆油缸4的大腔回油也通过两根阀芯返回油箱。图1 现有液压系统当操作者完成某一动作如卸料完毕后，先导阀恢复至中位，先导油通过先导阀内部泄回油箱，两根阀芯在弹簧力的作用下也同时复

装备制造技术 2019年5期2019-07-15

基于热点应力法的液压挖掘机斗杆疲劳寿命评估

的主要构件之一的斗杆，由于其结构为箱型梁结构，存在较多焊缝连接，更容易出现应力集中和开裂的情况。文献[2]利用实体、板壳以及梁单元对液压挖掘机工作装置进行了限元分析和疲劳强度评估；文献[3]利用名义应力法对挖掘机工作装置进行了基于实测载荷的疲劳寿命分析；文献[4]为了提高挖掘机工作装置焊接部位的整体质量，考虑不同的载荷条件和焊接残余应力时，焊接参数对挖掘机工作装置焊接疲劳寿命的影响。本文以某中型液压挖掘机斗杆为研究对象，通过有限元仿真结果，采用热点应力法选

制造业自动化 2019年6期2019-07-08

基于NX的挖掘机斗杆参数化建模与强度仿真分析

]。挖掘机主要由斗杆、铲斗、动臂、回转平台、动力传动装置、行走机构等部件组成，其中斗杆是连接动臂和铲斗的关键部件，其结构复杂，设计时往往会花费大量的人力和财力[4]。为了在较短的时间内完成复杂结构的系列产品设计以应对迅速变化的市场需求，针对挖掘机主要零部件模型的快速参数化设计的研究已经成为科研工作者重要的研究领域。参数化设计思想从20世纪70年代开始出现，目前已经在国内外多种商业建模软件中得到广泛的应用。参数化设计思想在挖掘机主要零部件模型设计上的研究主要

盐城工学院学报（自然科学版） 2019年1期2019-04-04

巷修机反铲挖掘大臂的损坏原因分析及改进设计

臂、中间臂油缸、斗杆、斗杆油缸、铲斗、铲斗油缸、连杆Ⅰ、连杆Ⅱ组成。图1 反铲挖掘装置组成1.1 使用工况设备使用过程中，动臂共更换了两件，平均使用寿命约4周，损坏全部发生在装载物料过程中，具体损坏过程是，首先发现图1所示位置的焊缝开裂，进而进行补焊和加固，使用1至2个生产班后，补焊焊缝再次开裂，进而导致中间臂油缸与大臂连接处的连接销轴断裂。发生故障时的整机姿态及动作为：大臂油缸和中间臂油缸固定不动，操作斗杆油缸或者铲斗油缸进行收料，此时中间臂油缸处于受拉

煤炭工程 2019年1期2019-02-19

优化过程知识引导的斗杆结构智能遗传寻优方法

优过程。以挖掘机斗杆结构为例，构建基于优化过程知识的斗杆结构智能遗传寻优方法，实现充分提取和利用优化过程知识指导结构遗传寻优过程。1 斗杆结构智能遗传寻优算法为有效提高斗杆结构遗传算法的全局寻优效率，并最大限度地减少每一代优化群体的约束处理时间和结构全局寻优时间的问题，建立优化过程知识引导的群体选择算子、个体综合状态判断算子、优化过程知识引导的群体交叉算子和优化过程知识引导的群体变异算子，以构建基于优化过程知识的斗杆结构智能遗传寻优算法。1.1 优化过程知

武夷学院学报 2018年9期2018-12-13

挖掘机工作装置的液压系统设计

动臂、动臂油缸、斗杆、斗杆油缸、铲斗、铲斗油缸、摇臂、连杆、销轴等组成。斗杆铰与动臂的一端连接，斗杆油缸控制斗杆和动臂的运动角度。斗杆油缸伸缩带动斗杆绕动臂上铰点运动。铲斗与斗杆一端以铰接方式连接，铲斗油缸伸缩运动时带动铲斗转动[1]。图1 反铲挖掘机工作装置2 液压原理图液压挖掘机的完整工作流程由4个部分组成，即挖掘、挖斗满载举升回转、卸载和卸载返回。在对不同作业过程中各部件的运动，做出改良设计方案，其中液压系统原理图如图2所示。图2 液压系统原理针对挖

装备制造技术 2018年6期2018-08-04

知识引导的挖掘机斗杆结构几何形状约束策略

0108）挖掘机斗杆结构形状复杂，优化约束体系繁多，有几何形状约束、运动干涉约束、强度约束、稳定性约束等。几何形状约束是结构优化的关键约束，用于约束主体的外轮廓形状。现有结构优化方法中，大多是通过对挖掘机主构件结构各铰孔外径、弯板位置及结构点的坐标等建立大量的数值函数，以实现几何形状约束[1-3]。这种约束模型表达方式的几何条件关系复杂，涉及的函数众多、求解难度大、难以实现畸形结构几何形状的合理化自动调整，降低了约束处理效率。有必要研究一种斗杆结构几何形状

安阳工学院学报 2018年4期2018-07-18

基于极限挖掘力的组合挖掘性能分析*

挖掘较硬土壤时，斗杆挖掘的作用越来越重要，在斗杆挖掘无法继续挖掘时，立即变换成铲斗挖掘继续作业，然后再进行斗杆挖掘，两种挖掘方式依次变换，通过这种组合挖掘方式完成整个挖掘过程，这种组合挖掘方式更加符合挖掘机实际挖掘情况。针对某100 t大型液压挖掘机，采用考虑阻力矩的极限挖掘力模型，通过MATLAB软件对组合挖掘产生的每一条挖掘轨迹上离散点进行挖掘力计算，最后通过统计出所有挖掘轨迹上铲斗挖部分和斗杆挖部分的最大挖掘力、平均挖掘力及挖掘力图和限制因素图等结果

机械研究与应用 2018年3期2018-07-11

小型液压挖掘机平整作业性能的研究

整作业主要是通过斗杆与动臂这两个部件的复合运动来实现的，因此，平整作业性能本质是一种复合运动时的操纵性能，平整作业操纵舒适性主要体现在斗杆与动臂的动作协调性，良好的动作协调性是靠匹配出来的，那么，平整作业性能的匹配即斗杆与动臂两者之间的性能匹配就显得很重要，值得深入研究。1 平整作业姿态研究挖掘机的各种作业性能，都需要从作业姿态入手，结合不同工况进行，不同的姿态在不同的工况下体现不同的性能，平整作业也不例外。在平整作业时，需操纵动臂先导控制手柄（右手柄）和

建筑机械化 2018年6期2018-06-29

矿用装载机工作装置有限元分析及轻量化设计

对应力盈余较多的斗杆做了轻量化设计，并对优化前后工作装置进行了模态分析，保证了工作装置的动态性能。1 工作装置静强度分析1.1 计算姿态与挖掘阻力的确定在矿用装载机扒渣作业过程中，存在多种工作姿态，任一姿态都是一种独立的工况，由于本矿用装载机与液压挖掘机在结构和功能上类似[6]，由文献[7]对工作装置最危险姿态做如下定义：动臂油缸的作用力臂达到最大，斗杆油缸和铲斗油缸协调动作，斗杆油缸作用力臂力臂达到最大值，工作装置处于最大铲斗挖掘力的状态，切向挖掘力作用

制造业自动化 2018年5期2018-05-25

考虑作业动态特性的挖掘机工装结构强度分析

NSYS对动臂和斗杆进行了结构强度的瞬态分析,应力分析结果与利用应变花进行实际测试,应力值之间的误差小于10%.说明综合考虑作业动态特性的瞬态分析结果,能够反映实际挖掘过程中的应力变化情况,从而为工作装置的结构设计和优化提供有效的参考依据.瞬态分析; 结构强度; 工作装置; 液压挖掘机挖掘机长期在严酷的环境条件下连续工作,因此，挖掘机工作装置的结构强度一直是用户最为关心的性能指标之一.目前工作装置强度分析一般参照国标规定的“液压挖掘机结构强度试验方法”,选

中国工程机械学报 2017年5期2017-12-25

基于拓扑优化方法的大型液压挖掘机斗杆新型结构

的大型液压挖掘机斗杆新型结构宁晓斌1刘亚冉1李 颉2李 光3李佳林31.浙江工业大学机械工程学院，杭州,3100142.英国帝国理工学院航空系，伦敦，SW72AZ 3.太原重工股份有限公司,太原,030024以斗杆结构强度为基准，采用结构优化的方法，设计了大型液压挖掘机正铲工作装置斗杆新结构。采用离散元方法，构建矿山岩石模型，获得铲斗挖掘阻力；采用多体动力学方法，搭建大型液压挖掘机正铲工作装置刚柔耦合动力学模型，获得挖掘机斗杆挖掘工况斗杆动态载荷，并对斗杆

中国机械工程 2017年16期2017-08-31

基于Optistruct的挖掘机斗杆轻量化设计

ruct的挖掘机斗杆轻量化设计秦重阳，丁晓红(上海理工大学 机械工程学院，上海 200093)以某液压挖掘机斗杆为例，将斗杆传统的应用材料Q235替换为新材料ZL114A，通过对斗杆进行拓扑优化，得到斗杆结构的最佳承载形式；再以斗杆总质量最小为设计目标，在保证斗杆结构强度和刚度的条件下通过尺寸优化得到最终设计方案。轻量化设计结果表明，优化后的总质量减少58.7%，并通过对新结构进行强度和刚度校核，验证了该设计方案的可行性。挖掘机斗杆；拓扑优化；尺寸优化；铝

电子科技 2017年8期2017-07-19

动臂焊接系统生产斗杆的改造

动臂焊接系统生产斗杆的改造汤传华，邵贞先（斗山工程机械（中国）有限公司，山东烟台264006）在充分分析掘机动臂和斗杆的焊接生产基础上，提出了现有动臂柔性焊接系统进行技术改造的思路、难点及要点的解决方法，实现了机器人焊接产品由动臂到斗杆的转变。提升机器人设备利用率，可以改善结构件焊接品质。焊接；机器人；动臂；斗杆；变位机现阶段，我国工程机械行业市场需求不足，主要经济指标下滑，总体来看，资金紧张，企业融资难、融资贵等问题相对突出[1]；我厂在经历产能过剩，设

装备制造技术 2017年4期2017-06-26

一种改善挖掘机平地性能的方法

个复合动作过程，斗杆往回收的同时，动臂需要微调，才能保证斗尖在一个平面内运动。针对此特殊工况，进行了大量的调查分析，设计了多种结构的主控阀阀芯，并且合理分配流量，使两个动作之间协调配合，以便更好地完成平地作业。【Abstract】 According to the market feedback， the excavator needs have good leveling performance， especially for fine sand gro

中小企业管理与科技·下旬刊 2017年5期2017-06-23

液压挖掘机工作装置的应力特性及危险工况选取*

图3 铲斗挖掘和斗杆挖掘阻力模型Fig.3 Resistance model of bucket digging process and stick digging process2.2 系数确定ε和σ是求解理论挖掘力分量的关键[2，11- 13].ε有的取0.1[11]，有的取0[2]，有的取0.3[12]，暂无定论.文中采用测试确定阻力模型系数假设中的ε和σ.如图4所示，装置测得3组油缸的实时油压数据和动臂、斗杆和铲斗的相对转角数据.通过编制Matla

华南理工大学学报（自然科学版） 2017年12期2017-04-24

液压挖掘机工作装置整体有限元分析

1]。由于动臂、斗杆、铲斗等部件都是不规则的箱型焊接结构，相对于其他方法，有限元法比较容易计算结构任意一点处的应力、变形等[2]。长期以来，大多数研究都是对液压挖掘机工作装置的关键构件，如动臂、斗杆、铲斗等进行有限元分析，包括对各构件之间销轴处的连接进行强度、刚度、模态分析等，且大多以板壳(shell)单元建立模型，其计算结果与实际情况往往有较大偏差，特别是销轴处、铰接孔处应力集中较显著。本文从整体集成的角度，以某工作质量为21.5 t的反铲液压挖掘机的工

山东交通学院学报 2017年1期2017-04-08

液压挖掘机工作装置的设计与计算

用整体式弯动臂，斗杆采用整体式斗杆，铲斗连杆机构的型式采用六杆机构，挖掘机工作装置简图如图1所示。图1　挖掘机工作装置简图2　工作装置的几何尺寸确定2.1斗形参数的确定铲斗的四个主要参数为斗容量q，平均斗宽B，转斗挖掘半径R和转斗挖据装满转角2φ［3］.取2φ=96，B=1.27，ks=1.25，当斗容量q=1 m3时，计算确定R=1.361 m.2.2动臂尺寸参数的确定采用整体式弯动臂，动臂弯角ɑ1=130°，特性参数k1=1.65，k3=1.3.计算得

装备制造技术 2016年8期2016-10-20

中型液压挖掘机斗杆拼点工装的设计

·中型液压挖掘机斗杆拼点工装的设计杨柳（徐州徐挖机械制造有限公司，徐州 221116）本文主要根据了中型液压挖掘机斗杆的结构特点与机加工的精度要求，设计了适用生产的工装设备。此工装可以克服以前因为定位不准确，不可靠等原因造成的产品质量不达标等问题。液压挖掘机斗杆拼点工装液压挖掘机是一种应用于开挖土方、石方为主要用途的通用机械设备，在工程建设中得到广泛使用，如矿山开采、水利水电施工、工业与民用建筑工程、交通运输工程、机场建设、油田建设、港口建设、农业与林业工

现代制造技术与装备 2016年6期2016-08-05

先进的挖掘装载机斗杆工艺

先进的挖掘装载机斗杆工艺孙响 王磊斗杆作为挖掘装载机挖掘部分的关键零部件，其与挖臂、挖斗以及液压缸等相连，属于长臂类零件，结构特点是铰接孔多，且铰接孔间有一定的同轴度和平行度要求。其加工工艺直接影响产品的生产效率和产品质量。本文从点焊工装和镗工装的设计、以及焊接机器人的使用等方面介绍一种先进的斗杆加工工艺。挖掘装载是一种前端装载、后端挖掘的特种工程机械。斗杆作为挖掘装载机挖掘部分的关键零部件（见图1），其通过铰接孔D1～D5与挖斗、挖臂、液压缸、小摇臂及连

金属加工(热加工) 2015年18期2015-11-30

液压挖掘机虚拟样机建模与作业过程动态仿真

简称动臂机构)，斗杆与斗杆油缸组成斗杆连杆机构(简称斗杆机构)，铲斗与铲斗油缸及连杆机构组成铲斗连杆机构(简称铲斗机构)，各部分之间采用销轴铰接方式。工作装置的几何位置取决于动臂液压缸的长度L1、斗杆液压缸的长度L2和铲斗液压缸的长度L3。显然L1、L2和L3为某一组确定值时工作装置就相应处于一个确定的几何位置。液压挖掘机工作装置几何参数简图如图1所示，设计平面直角坐标系，使x轴与地平面重合，y轴与挖掘机回转中心线重合。则斗齿尖V所在的x坐标值xV就表示挖

机械制造与自动化 2015年5期2015-07-01

一种反铲挖掘机斗杆的失效分析

经调研分析，得知斗杆部件是挖掘机的关键组成部分，需要和铲斗、液压打桩锤等多种直接工作装置相连并在复杂受力环境持续工作，故此认为斗杆是整个挖掘机工作装置的薄弱环节。本文应用大型有限元分析软件ANSYS及其LS-DYNA模块针对斗杆的失效形式进行模态分析和工作过程模拟分析，并根据分析结果对斗杆的改进设计提出合理建议，为同类产品的设计制造提供理论依据。关键词：挖掘机；斗杆；ANSYS；LS-DYNA；疲劳失效引言反铲挖掘机在矿山开采、冶金工业等领域应用广泛，配置

中国机械 2015年9期2015-05-30

挖掘机平地轨迹研究及改进

地过程就是动臂和斗杆完成复合作业的过程，复合动作时要求参与的两个机构运动要达到协调一致，挖掘机平地作业属于精细作业，该如何评价挖掘机平地作业的好坏成了摆在研究人员面前的一个难题。本研究介绍了一种评价挖掘机平地作业好坏的方法，对现有某挖掘机按该方法进行了平地试验和虚拟平地仿真，通过改进其液压系统改善了平地效果。1　试验及评价方法挖掘机平地试验的过程中按照以下方法操作：平地动作试验时需要使用标准铲斗，操作时至少有一个操纵杆开到最大行程。其中平地动作1个周期的模

液压与气动 2015年10期2015-04-16

液压挖掘机动臂斗杆复合动作协调性研究

机多路阀动臂联和斗杆联进行流场仿真分析，并对影响多路阀内压力及流量分布的节流阀进行AMESim仿真，分析节流阀节流口直径和流量特性关系对挖掘机复合动作的影响，最后确定设计尺寸。1 挖掘机动臂斗杆复合动作基本原理为解决复合动作动臂不能提升的问题（本文仅研究动臂提升、斗杆内收的情况），采用对动臂和斗杆联进行流场仿真的方法，则必须了解动臂斗杆合流原理图、主阀芯原理图及内部结构图。一般挖掘机液压系统多采用双泵合流的方法来解决多执行器流量分配的问题，并且双泵合流回收

合肥工业大学学报（自然科学版） 2015年6期2015-03-11

一种支座外倒角的可调节式倒角刀

掘机，结构件之一斗杆作为挖掘机关键控制件，由我公司结构件厂负责制造。图1中斗杆A支座需要安装防尘圈来防止灰尘的进入，所以需要对斗杆A支座端部进行外倒角，表面粗糙度值要求Ra=12.5μm。公司老的工艺路线为斗杆部件整体焊接前对A支座零件进行加工，斗杆整体焊接存在焊接变形，导致后期A支座镗孔和倒角同轴度各不相同，前期在市场有工作2000 h密封圈损坏的情况。经过改善后期21T以上斗杆A支座要求外倒角焊接后加工，以保证与A支座镗孔的同轴度。我公司挖掘机量产机型

金属加工(冷加工) 2014年22期2014-12-02

基于Inventor的巨型电铲斗杆有限元分析

tor的巨型电铲斗杆有限元分析孔德宇1孔令贺2吴翠兰3(1.一重集团天津重工有限公司，天津300301;2.辽河油田勘探开发研究院，辽宁124000;3.辽河油田金马油田开发公司，辽宁 124000)巨型电铲作为矿山露天开采中最主要的大型装备之一，其施工中的可靠性是影响开采效率的重要因素。在挖掘作业过程中，电铲铲斗的全部挖掘力和举升力都是通过斗杆传递的，受力工况复杂，因此斗杆失效率较高。本文使用Inventor软件对美国P＆H公司4100XPC型电铲的主要

中国重型装备 2014年1期2014-09-19

简易挖泥船的抓斗连接悬挂装置制作

词：简易挖泥船斗杆抓斗连接悬挂装置简易挖泥船是把挖掘机固定在平板驳船上面，由拖船把驳船拖带到施工区域进行水下挖掘作业，面对鹅卵石、岩石等较硬材质的水下挖掘施工中，小型简易挖泥船以其可拆装、体积小、适应性强等特点，成为长江上游河道及其支流河道水下挖掘作业的必要设备。针对水下挖掘的特殊性，挖掘机配备的抓斗普遍都是专业水下抓斗，更换抓斗导致的连接方式就成了需要解决问题，本次我们介绍的就是设计和制作简易挖泥船挖掘机斗杆和水下抓斗的连接悬挂装置，简称连接悬挂装置

中国水运 2014年4期2014-07-24

基于虚拟样机的液压挖掘机工作装置最大挖掘力分析*

装置主要由动臂、斗杆、铲斗，以及控制动臂、斗杆、铲斗动作的油缸组成。本研究在某正铲液压挖掘机设计过程中，建立了工作装置机械-液压耦合仿真模型，包括工作装置机构的机械模型、驱动工作装置运动的液压系统模型、机械模型和液压模型之间的作用力相互引用。本研究采用三维绘图UG软件建立该型号正铲工作装置的三维实体模型，然后导入ADAMS中，模型如图1所示。在ADAMS中，对挖掘机工作装置的各个零部件定义约束关系，如动臂、斗杆、铲斗之间接点处的约束设为转动副［4-5］。动

机电工程 2014年9期2014-05-18

液压挖掘机工作装置的动态强度仿真分析*

压缸及其活塞杆、斗杆、斗杆液压缸及其活塞杆、铲斗、铲斗液压缸及其活塞杆等。机械系统建模，首先按照图纸尺寸建立工作装置的三维模型，将斗杆、动臂在ANSYS中生成模态中性文件；然后铲斗部件导入ADAMS中，成为刚性体部件，液压缸在ADAMS中建模，并导入斗杆、动臂的模态中性文件，形成柔性体部件，并添加约束施加作用力，机械模型如图1所示。图1 工作装置机械模型工作装置的液压系统则在ADAMS中利用Hydrau⁃lics模块建立，挖掘机工作装置液压模型如图2所示。

机电工程 2013年8期2013-09-15

液压挖掘机斗杆疲劳寿命评估

械。液压挖掘机的斗杆是焊接箱型结构，其经常出现疲劳裂纹现象，而且疲劳裂纹多集中在斗杆与动臂铰接的孔系焊接处。焊接结构疲劳寿命评估的主要方法有名义应力法、局部应力应变法、等效结构应力法和断裂力学法［2］。基于名义应立法的焊接结构疲劳评估标准有英国钢结构疲劳设计与评估的BS7608 标准、国际焊接学会的IIW 标准等，它们都比较适合焊接结构的疲劳寿命评估，因为BS 标准中的焊接接头细节与斗杆焊接接头更符合，所以笔者选择BS 标准对斗杆进行评估。2 斗杆结构概述

机械工程师 2013年5期2013-08-15

有限元分析法在挖掘机工作装置分析中的应用

0 引 言动臂和斗杆是挖掘机工作装置的主要部件。挖掘时将承受很大的交变复合外力，使其强度和变形受到很大影响，因此它们的性能好坏直接影响挖掘机的寿命和使用安全。有限元分析法作为有效的力学分析软件，把无限多个自由度的弹性连续体理想化为有限个自由度单元的集合体，使问题简化为适于数值解法的结构型问题[1、2]，可将动臂和斗杆的模型进行合理简化，并用弹性力学理论分析，得到直观的应力及变形结论。1 挖掘机工作装置的弹性力学基础挖掘机的斗杆和动臂在挖掘中承受挖掘阻力，必

机械管理开发 2013年1期2013-06-25

挖掘装载机伸缩斗杆的有限元分析*

个性化需求。伸缩斗杆工作装置就是这样的可选配模块，配置伸缩斗杆后用户可在原有的主机平台上获得更大的挖掘半径和挖掘深度，只需花少量费用就可享受更大一号机器所具有的功能。笔者在伸缩斗杆的结构设计中采用ANSYS WORKBENCH软件进行了有限元分析［2］，在设计阶段就暴露了初始设计的一些缺陷，减少了后续改进方面的人力物力损失。2 三维建模及模型处理在Proe中建立如图1所示的伸缩斗杆的三维设计模型。该可伸缩斗杆装置由上斗杆、下斗杆、伸缩油缸等三个主要部件及其

机械研究与应用 2013年2期2013-06-16

挖掘机载机整机挖掘力刚体动力学分析

的挖掘力响应。在斗杆液压缸挖掘和铲斗液压缸挖掘两种工况下，进行了挖掘力响应分析。在各工况下，影响挖掘力的重要参数有很多，包括液压系统的压力、液压缸的尺寸、各液压缸间的相互作用力、整机稳定性和地面附着性能。将推导这些因素和最大挖掘力之间的函数关系。动力学；刚体动力学；挖掘装载机；挖掘力0 引言挖掘装载机以正铲和反铲两种形式做挖掘运动，可实现地平面上和地平面下的挖掘运动。挖掘机构的挖掘力主要取决于液压系统的压力和液压缸的尺寸，以及各液压缸间作用力的影响，还受整

上海第二工业大学学报 2011年4期2011-09-05

混合动力液压挖掘机能量回收系统仿真研究

作过程中，铲斗、斗杆和动臂都会频繁运动，由于它们都具有较大的惯性，在工作过程中存在着很大的能量浪费. 据统计，国产挖掘机的能量利用率仅为50%～70%[1]. 在传统挖掘机上，其势能主要消耗在液压油及元件的发热上，影响元件寿命. 液压挖掘机正常工作时，其液压系统的效率仅为40%左右，是液压挖掘机效率低下的主要原因之一. 因此怎样将这部分能量有效地回收，成为近年较为热门的研究.鉴于混合动力系统在汽车上的成功运用[2]，在液压挖掘机上装备混合动力系统成为一种可

食品科学技术学报 2010年1期2010-07-17