基于AMESim仿真平台的塔式起重机液压驱动起升机构动载仿真

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1、基于AMESim仿真平台的塔式起重机液压驱动起升机构动载仿真王玉柱许志沛张劲予张昆明李文涛1西南交通大学机械工程学院成都6100312四J1l现代建设机电集团有限公司成都611730摘要：论述了依据某新型塔式起重机研制中的液压驱动起升机构作业工况，采用AMESim仿真分析软件进行仿真的研究及其成果。’从得出的相应作业特性曲线分析该机构冲击响应状况与参数特征，表明该机构具有较机械传动的塔式起重机起升机构在冲击响应、调速范围等参数上的优势，为基于虚拟平台的全液压塔式起重机研发做出了有益的尝试，并值得类似产品虚拟样机开发借鉴。关键词：塔式起重机；动载；液压驱动；起升机构；AM

2、ESim中图分类号：TH213．3文献标识码：A文章编号：1001—0785(2015)09—0051—04Abstract：Thepaperdescribestheworkingconditionsofahydrauliclihingmechanismindevelopmentbasedoncer-tainnew—typetowercrane，andthesimulatedresearchandoutcomefromanalysiswithAMESim．Theimpactresponsestateandparametriccharacteristicsofthestr

3、uctureareanalyzedbasedonthecorrespondingworkingeurye，indicatingthatthestructurehasadvantagesinrespectofimpactresponseandspeed—regulatingscope，etc．，comparedtomechanical—drivetow—ercranes．Itisavaluableattemptfortheresearchanddevelopmentofthefull-hydraulictowercranebasedonthevirtueplatforma

4、ndprovidesreferencetodevelopvirtualprototypeofsimilarproducts．Keywords：towercrane；dynamicload；hydraulicdrive；liftingmechanism；AMESim0引言1液压驱动起升机构设计本文源于某重大技术装备创新科研项目，该塔机全液压驱动的主要研制方案是保留原顶项目通过研究某型塔式起重机(以下简称塔机)升液压系统，将起升、变幅、回转机构改为液压性能优化和轻量化关键技术，利用国产低速大扭驱动，相应位置基本不变。液压泵站与多路阀置矩液压传动和先导伺服液压控制等技术，解决

5、提于平衡臂靠近平衡重一侧，充当一定的平衡重，高塔机作业的平稳性、安全性和调速性能，以及以减轻塔机自重，该方案的布置简图和现场实景降低自重和噪声等问题。如图1所示相对于单一的机械传动，液压传动机构的质量更轻，结构紧凑，惯性较小，通过液压管路的灵活连接设置可方便传动机构的布置，可大范围地实现无级调速，且具有传动平稳、易于实现过载保护和自动化等优点。将液压传动应用于塔机的机构传动，可实现起制动平稳，能自动依作业1．配重2．液压泵站3．多路阀4．起升机构5．液压管路6．回转机构7．变幅机构负载的大小调节作业速度高低；且传动构成、配8．先导阀(司机室内)套的电气设备简单，可避免塔

6、机的各电动机分立图1研制方案的布置简图配置和频繁、带载启动。四川省重大技术装备创新研制专项2012年项目资助(川财建[2012]297号)《起重运输机械》2015f9)一51—表1主要元件及主要参数表2液压原理分析名称主要参数如图2所示，该起升机构由2条回路构成，即小泵额定压力20MPa，排量25mL／r由小泵提供先导控制回路动力源，高压变量泵作高压变量泵额定压力30MPa，排量78mL／r，为执行工作回路的动力源。2个压力表分别检测这变量起始压力8MPa2个回路的油压，在重要的管路位置上设测压点，溢流阀最大流量100L／min可根据需要在控制回路中设电磁阀，以实现限位

7、、安全保护等。对吸油、回油、压力油滤油器的堵钢丝绳拉力15kN(第1层拉力)塞报警器、液位液温的继电器等可接人电气系统，多路阀额定压力25MPa，额定流量400L／min便于反映实时状况。起升速度0～30～60m／min(2倍率)3AMESim建模仿真及结果分析3．1AMESim简介AMESim用于建立复杂的多学科领域系统模型，并依此进行仿真计算和深入分析，也可在该平台上研究任何元件或系统的稳态和动态性能。本文着重运用AMESim对塔机起升机构的液压驱动进行建模仿真与动载分析。3．2在AMESim中建立液压系统模型塔机起升机构的液压驱动系