浅析vb的反铲液压挖掘机回转系统研究

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1、学兔兔www.xuetutu.com基于VB的反铲液压挖掘机回转系统研究张磊，冯坤鹏，白晶，杨迎超(中联重科股份有限公司渭南分公司)摘要：论述挖掘机回转动作分析的重要性，对回转单独动作和回转兼动臂提升复合动作进行理论分析，将过程通过VB平台进行分析计算，为反铲液压挖掘机动作协调性的优化提供理论设计依据。关键词：VB；挖掘机；回转系统；动作分析液压挖掘机循环作业包括挖掘、动臂上升兼回转、卸载、回转兼动臂下降等一系列动作。循环作业中，动臂上升兼回转和回转兼动臂下降两个动作所需时间之和约占循环作业总时间的70％。为在设计新机型时预测回转系统性能，也为了改善现有机型性能，本文对

2、回转系统相关动作进行理论分析。回转动作分析包括两部分，即回转单独动作与动臂上升兼回转动作。至于回转兼动臂下降动作，其动作解析为边回转，动臂边下降，直到铲斗齿尖接触挖掘点。由于回转和动臂下降液压回路相互独立，为平行液压回路。回转单独动作所需要的时间比动臂图1回转马达流量图下降单独动作所需要的时间更长，所以回转兼动臂下降所需时间等同于回转单独动作所需时间。模式1：回转加速减速过程(即如图l中，用实际动臂上升兼回转动作时，斗杆卸载动作也D——一c曲线段表示)，该过程实际为从回转开同时发生。在双泵平行回路中，斗杆卸载，动臂上升始一直加速，但尚未达到额定回转速度，就开始减由双泵(

3、以下称为A泵与B泵合流)同时供油，回转速的过程。动作由单泵(以下称为B泵)供油。平行回路由压力模式2：回转加速，达到额定回转速度后减速的平衡确定回转马达、动臂、斗杆液压缸的流量。但是过程(即如图1中，DDF曲线段)。包含斗杆卸载动作时，解析比较复杂，所以本文只判定模式类型，根据回转开始到减速停止的回限定为动臂上升兼回转同时动作。转角度决定。1．2回转性能计算1回转单独动作分析1．2．1回转加速域1．1回转单独动作分析模式(1)平均回转加速度121(rad／s)：为了便于分析回转动作，回转动作分以下两0=(1)种模式进行。在图1中可体现两种模式马达的流式中：Ta为回转马达

4、加速转矩，N·m；L为回转部件入量。惯性矩，N·m·S(此变量在动臂升降过程中不是常作者简介：张磊(1985一)，男，陕西咸阳人，工程师，研究方向：挖掘机在环测试与控制技术研究。一13—学兔兔www.xuetutu.com数，程序中已考虑其变化情况)。1．2．4回转启动停止角度和所需时间(2)加速区域角速度∞(rad／s)：(1)启动停止角度0(。)：rtl0=01+2+3(12)601=『a1dt=alxt+C(2)JU(2)过程所需时间t(s)：式中：C为积分常数(初始速度)，t为加速时间，S。t：tl+2+3(13)(3)回转角度0(。)：1．2．5回转总时间的计

5、算rtl回转角度0被指定情况下，各动作所需时间设01=Jldtx180／~(3)JU为t。1．2．2额定(最大恒定)回转区域(1)回转模式1(1)额定(最大)回转速度n(r／min)：加速时角速度为。，未达到额定回转时角速度n=Qxl000xT／／q(4)为∞，<∞，此时，额定回转区域不存在，则：式中：Q为泵最大流量，L]min；7／为泵的容积效率；tl={0x／(a1x90)j(14)口为马达实际排量，mL／r。3=卵Xt1(15)(2)回转最大速度(额定回转时转数)N(r／min)：t=t+t3(16)N=n／(i×i6)(5)(2)回转模式2式中：i为回转减速器传

6、动比；为回转支承与回转加速时角速度∞，已达到额定回转时角速度小齿轮的传动比。2，则：(3)额定回转时角速度∞(rad／s)：t=t1+2+3(17)2=2x~r×N／60(6)(4)恒定回转转动角度(。)：2动臂上升兼回转同时动作分析02=o92xt2x180／~r(7)动臂上升兼回转同时动作比回转单独动作分式中：t为额定回转时间，S。析更为复杂，原因是回转单独动作时，只关注回转A1．2．3回转减速域泵即可。动臂上升兼回转同时动作时，动臂上升回(1)减速时加速度啦路一般都采取两泵合流，所以回转A泵与动臂B泵一a3=一／L(8)形成平行回路如图2所示。动臂上升操作停止时、

7、式中：为回转马达减速转矩，T~=Ta／n；71为回转总泵A的排量全部流入回转马达。则复合动作时，动机械效率，即回转减速器机械效率、回转支承与小齿臂液压缸动作引起回转马达的油流量是时刻变化轮啮合的机械效率及回转马达的机械效率之积。的，所以解析较为复杂，以下仅对动臂上升动作中回转减速转矩的理论值可通过T~=TJn计算得的回转动作过程进行分析。出，但作者的经验是实际动作中的减速转矩要比理动臂液压缸的液压油流入量为由泵A流量Q论值小，推断是由于回转溢流阀的过载特性和泄漏与泵B流量Q的总流量减去马达的液压油流人量引起的。虽然此式比加速转矩稍大一点，