150kNm旋挖钻机液压系统仿真与实验研究

论文摘要

旋挖钻机是一种以动力头带动钻具旋挖为主，配以起吊、回转、行走、变幅等作业装置，广泛应用于灌注桩作业中的施工机械。近年来，旋挖钻机的各项技术指标在工程机械领域中有了长足的发展，液压系统作为多项技术指标中最重要的指标之一，其优劣性对系统工作的稳定性有重要的影响。本文对该型号旋挖钻机的主要液压回路即主卷扬回路、动力头回路、加压油缸回路等进行了工作参数核算和发热功率校核，计算结果表明该系统工作参数都在系统元件的额定范围之内，与其他工况相比较，主卷扬下放工况中，钻杆重力势能全部转化为热能，发热严重；建立了基于AMESim的液压系统仿真模型，对主卷扬下放工况和旋挖加压复合动作两种工况进行了仿真，仿真结果表明主卷扬下放工况和动力头旋挖复合动作工况为系统节流压力损失最大工况；对旋挖钻机液压系统进行了实际作业工况下的实验，结果与理论计算、仿真保持一致，说明了理论计算和建立的仿真模型是正确的；对比计算、仿真和实验的结论，针对动力头旋挖及加压油缸加压的复合动作过程中存在的发热问题，提出了改进方案，给出了液压系统原理图，利用AMESim进行了建模仿真，并且与原系统仿进行了对比，证明了改进方案的可行性，为进一步的研究提供了理论基础。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 旋挖钻机发展现状及技术特点
• 1.2.1 旋挖钻机的发展现状
• 1.2.2 旋挖钻机液压系统概述
• 1.2.3 旋挖钻机工作装置工作原理及技术特点
• 1.3 本论文研究的目的意义、背景及研究内容
• 1.3.1 本论文研究的目的意义及背景
• 1.3.2 本论文主要研究内容
• 第二章 150kNm 旋挖钻机主要液压回路计算分析
• 2.1 150kNm 旋挖钻机液压系统技术特点
• 2.2 150kNm 旋挖钻机主要液压回路参数计算
• 2.3 150kNm 旋挖钻机工作流程及各流程工作时间分析
• 2.3.1 工作流程图
• 2.3.2 各流程工作时间及影响因素分析
• 2.4 150kNm 旋挖钻机发热影响因素分析
• 2.4.1 施工工况分析
• 2.4.2 发热功率示意图
• 2.4.3 150kNm 旋挖钻液压系统分工况发热功率计算
• 2.5 本章小结
• 第三章 基于 AMESim 软件的液压系统建模与仿真
• 3.1 AMESim 仿真软件简介
• 3.2 Hydraulic 库和 HCD 库简介
• 3.2.1 Hydraulic 库简介
• 3.2.2 HCD 库简介
• 3.2.3 AMESim 软件的建模仿真流程
• 3.3 基于 AMESim 的旋挖钻机液压系统仿真
• 3.3.1 AMESim 模型搭建
• 3.3.2 模型参数设定
• 3.3.3 仿真及结果分析
• 3.4 本章小结
• 第四章 150kNm 旋挖钻机液压系统实验研究
• 4.1 实验目的
• 4.2 实验方法与工况分析
• 4.2.1 实验准备
• 4.2.2 实验步骤
• 4.3 实验数据统计
• 4.3.1 实验曲线汇总
• 4.3.2 实验数据汇总
• 4.3.3 实验结论
• 4.4 本章小结
• 第五章 150kNm 旋挖钻机液压系统改进研究
• 5.1 动力头与加压油缸复合动作工况分析与液压系统改进
• 5.1.1 动力头加压油缸复合动作工况分析
• 5.1.2 动力头及加压油缸回路改进方案
• 5.1.3 基于 AMESim 的改进方案建模仿真
• 5.2 其他改进措施
• 本章小结
• 结论与展望
• 结论
• 问题与展望
• 参考文献
• 致谢
• 附录一
• 附录二
• 附录三