工程机械管路的计算机辅助设计探讨

翟闯 冷超

【摘 要】管路设计是工程机械设计中的重要设计内容，通常情况下，工程机械管路设计的合理性对于工程机械运行效率以及运行使用寿命、运行维护等，都有着很大的影响和作用。随着计算机技术的不断发展，工程机械设计中对于计算机软件以及技术的应用也越来越多，并且越来越普遍，应用计算机软件技术进行工程机械管路的辅助设计实现，不仅对于管路设计质量与合理性有很大的保证，而且对于工程机械管路设计水平的提高也有着积极的作用和意义。本文主要结合工程机械管路的设计要求原则，对于工程机械管路的计算机辅助设计进行分析论述。

【关键词】计算机;应用软件;技术;工程机械;管路设计;分析

在工程机械管路设计中，液压系统的管路设计一直是工程机械管路设计中的一个重要设计内容部分，对于工程机械整体管路设计以及工程机械的运行、维护等，都有着非常重要的影响和作用。但是，在进行工程机械管路设计中，液压系统的管路设计一直容易被忽视，从而容易导致工程机械运行应用过程中，液压管路出现损坏漏油情况，不仅对于工程机械设备的运行环境以及系统的正常运行造成一定的不利影响，而且容易导致不安全问题与事故的发生，具有极大的危害作用和影响。本文就将以工程机械管路设计中的液压系统管路设计为例，在结合其设计要求原则的情况下，对于管路的计算机辅助设计进行分析论述。

1、工程机械液压管路设计要求与原则分析

通常情况下，在工程机械的液压系统结构中，对于液压系统中设备元件进行连接的管路多是以硬管、软管以及油路块、连接板流道等多种形式种类的连接方式进行连接实现的，并且进行液压系统设备与元件连接的接口处，通常使用能够进行拆卸的连接元件进行连接实现。

在进行工程机械液压系统中连接管路的选择与设计应用中，进行液压系统连接管路与接头元件的选择时，通常以管路元件的动态和静态压力、管路流量大小、密封特性以及机械振动、液压脉动、安装方式、成本等因素条件为主，进行综合考虑并选择应用。选择设计应用的工程机械液压管路不仅需要保证管中油液作层流的流动性，并且管路设置尽量要短，避免管路运输中的损失问题。此外，在进行工程机械液压管路的材质与连接结构的设计选择中，是根据液压管路的工作压力以及安装位置等进行管路设计应用管材与连接结构的设计确定，对于液压管路中泵、阀等连接的管件管径设计确定，是根据连接管件的接口尺寸进行设计确定的。此外，还需要注意的是，在进行工程机械液压管路的设计中，不同液压系统结构部位的管道，其尺寸大小的选择设计是对于液压系统管路设计成本以及设计效率产生影响的重要因素和问题。通常情况下，液压系统管路设计中，管路直径过小会导致液体输送中具有较高的输送流速，而压力管路中较高的摩擦问题，会对于液压系统以及管路造成破坏性的影响和作用，需要在液压管路设计中进行注意。

2、工程机械液压管路的计算机辅助设计分析

应用计算机软件技术进行工程机械液压系统管路的辅助设计，最常见的就是基于计算机三维软件技术的工程机械管路模拟设计方式，它主要就是在满足各种约束条件的情况下，利用计算机三维软件或者技术，在三维空间中从起始点到目标点进行管路的布置路径设计实现。基于三维软件的工程机械管路设计主要具有以下设计特点，首先，由于进行管路路径布置的空间是一个三维空间，因此在设计中增加了一定的三维复杂性;其次，进行管路设计过程中，布置设计实现的管路数量比较大，甚至会达到一个设备上进行几百根数量的管路设置实现;最后，基于三维软件的工程机械管路设计，在进行管路设计实现过程中，能够实现的管路设计约束条件数量也有一定的增加，包含管路长度以及可加工性、工作特性、振动问题等。以某煤矿工程机械的液压系统管路设计为例，传统的管路系统设计如下图1所示。

在應用传统的工程机械液压系统管路设计方法进行管路设计中，对于工程机械回转机构部分的管路设计，由于液压系统中升降油缸液压胶管布置问题，导致进行液压系统管路设计中，容易出现上述的设计问题，对于管路布置设计质量有很大的不利影响。而应用基于三维软件的工程机械管路设计方法进行管路设计实现中，首先通过三维建模，在计算机三维软件中进行液压系统回转平台以及升降油缸、叉形架等三维模型的建立与装配，在能够直观的对于油缸极限位置布置时各个部件位置情况进行了解的情况下，进行工程机械液压系统管路的三维模型布置与设计实现，就可以很好的实现对于工程机械中液压系统管路的布置设计，并且布置设计中可以对于传统液压系统管路布置设计问题进行避免和控制。如下图2所示，为使用计算机三维软件技术在进行煤矿工程机械液压系统管路设计应用中，建立的升降油缸三维模型效果示意图。

在进行工程机械液压系统管路的三维模型建立设计中，通过建立上图2所示的液压系统升降油缸三维模型示意图，对于升降油缸最大以及最小极限值进行三维模型的建立效果布置。

3、结束语

总之，应用计算机软件技术进行工程机械管路的辅助设计实现，不仅可以对于有效的提高管路设计的质量效果，而且对于计算机技术在工程机械管路中设计应用推广，具有积极的作用和意义。

参考文献：

[1]吴志刚，丁国良，浦晖，龙慧芳.基于遗传算法的翅片管换热器管路优化方法[J].化工学报.2007（5）.

[2]路志芳，宁汝新，刘检华，万毕乐.虚拟环境下的管路布局设计技术[J].计算机集成制造系统.2008（8）.

[3]史照鹏.工程机械液压系统管路漏油警报系统的设计[J].河南科技：上半月.2012（8）.

[4]朱博.工程机械液压系统管路设计及装配原则[J].建筑机械（上半月）.2011（2）.