220吨矿用自卸车液压系统动态性能分析

论文摘要

重型矿用电动轮自卸车是目前国内外大型露天矿山普遍采用的高效运输设备。湘潭电机厂作为我国主要的大型设备生产厂家,在上世纪70年代就成功设计并生产了SF31904108t电动轮自卸车,该车型满足用户的使用要求,为用户和厂方获得了很好的社会和经济效益。随着社会经济建设的发展,该车型由于吨位的限制,已经不能满足现代大型露天矿的要求。现阶段国内重型自卸车基本依靠进口,给中国矿山企业的发展带来了一定的限制。国家也为此对大型设备的制造给予了大力支持并提出了相关的优惠政策。为了更好的满足用户要求,响应国家政策,湘潭电机厂依靠在矿山自卸车方面的独特技术优势,决定与中南大学、湖南大学联合研发SEF33901AC型220t电动轮自卸车。本文在分析、比较了BELAZ-75306型、德莱赛930E型、德莱赛730E型、SF31904108t电动轮四种型号自卸车的液压液压系统后,参与设计了国内首台220T矿用自卸车的转向、举升、制动液压系统,并利用键合图结合MATLAB软件分别对三个液压系统进行动态仿真。第二章是对四种型号矿用自卸车的液压系统比较分析后,对SF31904220矿用自卸车整个液压系统的设计做了简要的介绍,同时对液压系统的工作原理做了一定的分析。第三章将对自卸车转向液压系统进行动力学分析。为了预测自卸车转向液压系统性能及为稳定性、可靠性分析提供一定的依据,将以转向液压系统中各个液压元件的键合图建模为基础,根据转向系统原理图将转向系统液压元件键合图模型联接成有机的转向液压系统键合图模型,继而利用转向液压系统键合图模型进行转向液压系统动力学分析,对已设计系统性能进行整体性分析和评估,以优化系统、提高系统动态性能和工作稳定性。第四章是对自卸车举升液压系统进行动力学分析。举升液压系统动力学分析主要分为两步：（1）根据举升液压系统工作原理获得简化的系统原理图；（2）根据功率键合图理论,获得液压元件和系统的键合图,列出系统的状态方程,并根据实际工况求解状态方程,进而得出举升液压系统的稳定性。第五章对制动系统动力学分析主要分为两步：（1）根据制动液压系统工作原理获得简化的系统原理图；（2）根据功率键合图理论,获得液压元件和系统的键合图,列出系统的状态方程,并根据实际工况求解状态方程,进而得出制动液压系统的稳定性。动力学分析结果表明：转向、举升、制动液压系统动态性能好,性能稳定,压力波动小,符合实际工作要求。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 目录
• 第一章 绪论
• 1.1 国内外矿用自卸车的研发及应用现状
• 1.1.1 国内研发及应用现状
• 1.1.2 国外研发及应用现状
• 1.2 国内外矿用自卸车的发展趋势
• 1.1.1 国内发展趋势
• 1.1.2 国外发展趋势
• 1.3 本课题的研究背景、意义和主要内容
• 1.3.1 本课题的研究背景
• 1.3.2 本文的研究意义
• 1.3.3 本文的主要研究内容
• 第二章 自卸车液压系统比较分析
• 2.1 举升液压系统比较分析
• 2.1.1 举升液压系统设计方案的比较分析
• 2.1.2 举升液压系统方案设计
• 2.2 转向液压系统比较分析
• 2.2.1 各车型转向系统的比较与分析
• 2.2.2 同轴流量放大全液压转向系统的分析
• 2.2.3 转向液压系统的设计方案及原理分析
• 2.3 制动液压系统比较分析
• 2.3.1 制动液压系统比较
• 2.3.2 制动液压系统方案设计
• 2.3.3 制动液压系统的原理分析
• 2.4 本章小结
• 第三章 自卸车转向液压系统动力学分析
• 3.1 转向液压系统的原理图
• 3.2 转向液压系统中液压元件键合图
• 3.2.1. 转向油缸
• 3.2.2 流量放大器
• 3.2.3. 转向器
• 3.3 转向液压系统的键合图模型及其动态数学模型
• 3.3.1 转向液压系统的键合图模型
• 3.3.2 转向液压系统的动态数学模型
• 3.3.3 转向液压系统的状态方程
• 3.4 转向液压系统的动态分析
• 3.4.1 转向液压系统时域分析
• 3.4.2 转向液压系统振型分析
• 3.5 本章小结
• 第四章 自卸车举升液压系统动力学分析
• 4.1 举升液压系统的原理图
• 4.2 举升液压系统中液压元件键合图
• 4.2.1 双联齿轮泵
• 4.2.2 插装阀
• 4.2.3 液压油缸
• 4.3 举升液压系统的键合图模型
• 4.3.1 自卸车的基本参数给定
• 4.3.2 键合图模型及其说明
• 4.3.3 举升液压系统的状态方程
• 4.4 举升液压系统的动态分析
• 4.4.1 举升液压系统时域分析
• 4.4.2 举升液压系统振型分析
• 4.5 本章小结
• 第五章 自卸车制动液压系动力学分析
• 5.1 制动液压系统的原理图
• 5.2 制动液压系统中液压元件键合图
• 5.3 制动液压系统的键合图模型及动态数学模型
• 5.3.1 制动系统的键合图模型
• 5.3.2 制动系统的动态数学模型
• 5.3.3 制动液压系统的状态方程
• 5.4 制动液压系统的动态分析
• 5.4.1 制动液压系统时域分析
• 5.4.2 制动液压系统振型分析
• 5.5 本章小结
• 第六章 全文总结
• 参考文献
• 致谢
• 攻读硕士学位期间主要研究成果