动臂
- 液压挖掘机动臂势能回收系统设计
、甩方装料工况下动臂下降执行最多[1-2],动臂下降重力势能存在严重浪费问题,故动臂下降能量回收问题亟待解决。有关挖掘机重力势能回收的公开文献不少,如肖广鑫等[3]通过液压蓄能器和电储能方式分别保证能量回收系统的功率密度和能量密度;薄晓楠等[4]采用流量再生和电液比例节流阀控技术有效回收了挖掘机动臂下降重力势能,降低了溢流损失;孙斌等[5]通过三腔液压缸的独立储能容腔和蓄能器存储动臂下降重力势能,并搭建了液压挖掘机动臂储能平衡试验测试系统;关澈等[6]设计
液压与气动 2023年9期2023-10-15
- 适用于机械化采煤工作面转载机的设计
2 转载机铲斗及动臂的结构设计铲斗直接决定转载机的装载能力，而动臂决定转载机的受力情况和卸载能力。因此本节重点对转载机的关键部件铲斗和动臂进行设计。2.1 铲斗的结构设计本文设计的转载机的主要作用是将采煤工作面的矸石进行转运。根据采煤工作面的工序安排，要求所设计的转载机在2 h 内完成60 m3矸石的转运任务；经计算，要求转载机在360 次的动作完成转运任务。则要求转载机铲斗的体积不得小于60 m3/360 次=0.16 m3。考虑到并不是每次铲斗均能够装
机械管理开发 2023年7期2023-08-31
- 泵阀并联进出口独立系统特性
此基础上，设计了动臂单动和动臂斗杆复合动作控制策略。1 系统原理泵阀并联进出口独立系统原理如图1所示，该系统包括动臂液压缸、斗杆液压缸、泵控单元、阀控单元、变量泵、溢流阀、异步电机、能量回收单元、补油单元等。其中，泵控单元由伺服电机驱动定量泵组成；阀控单元由4个三位四通比例换向阀组成；补油单元由小排量定量泵、补油单向阀、蓄能器组成；能量回收单元由逆变器、整流器、双向DC/DC变换器、超级电容组成。泵控单元用于控制执行器的运行速度和运行方向，阀控单元用于补偿
液压与气动 2023年1期2023-01-31
- 大型挖掘机工作装置动臂结构有限元仿真分析*
机械之一[1]。动臂是挖掘机工作装置的主要部件，其结构参数对挖掘机的挖掘效率及可靠性有着重要影响。目前，国内研究人员在动臂设计领域已经进行了一定程度上的深入研究，使得挖掘机工作效率得以提高。文献[2],[3]对工作装置结构进行了优化，提高工作效率。曹蕾蕾等[4]以疲劳试验与仿真分析为手段，得到动臂危险位置与疲劳寿命。万一品等[5]分析了装载机动臂结构力学，进行了拓扑减重优化。王健等[6]在反铲液压挖掘机工作装置轻量化设计方面取得了一定成果，经测试证明设计有
机械研究与应用 2022年6期2023-01-30
- 基于AMESim的新型成孔机动臂动态性能研究
阀密封性能较差，动臂液压缸、斗杆液压缸和铲斗液压缸不能完全锁死，不能满足设计要求。因此需要对挖掘机液压系统进行改造，在液压缸油路加装平衡阀或液压锁，使臂架能长时间保持初始位置。液压系统加装平衡阀或者液压锁后，会影响动臂[1]或斗杆的动态性能，因此需要对新型成孔机臂架装置的动态性能展开研究。本文主要对动臂下降运动的动态性能进行研究。针对臂架系统的动态性能，国内外不少学者进行了相关研究。陈晋市等[2]针对起重机起升系统模型仿真和实验结果进行分析，结果表明，合理
机械制造与自动化 2022年6期2023-01-10
- 装载机动臂焊后变形机械矫正研究
240）1 引言动臂是由两块动臂板和横梁焊接组成的，是装载机的主要承载部件，动臂的质量关系着装载机整体的性能。因此有必要对动臂的开档尺寸进行矫正[1]，来提高动臂的制造质量。应用Solid-Works软件对装载机动臂建立三维模型，再应用workbench软件创建装载机动臂焊接热力学模型，并对动臂焊后变形模型进行静力学仿真分析，最终得到变形抵消后的应力云图，所做研究对合理使用现有机型或进行创新，具有借鉴作用。装载机动臂在焊接时，动臂板和横梁椭圆筒周围易受热不
机械设计与制造 2022年10期2022-10-12
- 基于有限元分析的挖掘机动臂强度校核及轻量化设计
70%[1]，其动臂作为工作装置主要承载结构，重量约占工作装置总重量50%。有限元法作为一种求解连续介质力学问题的数值方法，已成为分析结构力学问题的强有力分析工具[2]；前期，轻量化技术主要在汽车工业等领域，随着相关技术的成熟和行业发展的需要，利用有限元分析法对挖掘机工作装置进行强度校核和轻量化设计得到逐步应用推广。如李光等[3]为降低260 t 矿用挖掘机工作装置质量，通过结构强度分析和有限元拓扑优化法对斗杆进行了轻量化设计；赵旭[4]利用有限元软件对7
装备制造技术 2022年2期2022-06-04
- 液压挖掘机动臂结构优化设计
建设工期［1］。动臂是液压挖掘机的动力系统核心组成部分，一旦出现质量问题，不仅影响液压挖掘机正常工作，还可能存在变形、开裂及断裂等安全隐患。因此，提高液压挖掘机动臂的强度和刚度是目前工程装备亟待解决的重要难题之一［2-3］。挖掘机最先起源于工业发达国家，如美国、日本、瑞典等，主要应用于农林业、采矿业、建筑业等领域［4］。国外知名挖掘机制造公司有美国CAT、CASE，日本KOMATSU、HITACHI、KOBELCO，瑞典VOLVO 及韩国HYUNDAI、D
中国工程机械学报 2022年1期2022-03-22
- 基于Adams软件的抓料机油缸铰点位置优化
其工作装置主要由动臂和斗杆组成,通过动臂油缸和斗杆油缸的协调动作,实现物料的抓取和装卸。抓料机工作装置如图1所示。抓具的额定载荷是抓料机的主要性能参数,主要取决于动臂和斗杆的铰点位置分布,以及驱动油缸的几何参数。笔者建立抓料机工作装置的力学模型,基于Adams软件对动臂铰点位置进行试验研究,实现铰点位置的优化设计。▲图1 抓料机工作装置2 力学模型建立抓料机工作装置力学模型,如图2所示。▲图2 抓料机工作装置力学模型O为动臂与转台铰点、坐标原点,A为动臂与
机械制造 2022年1期2022-02-23
- 大型矿用液压挖掘机动臂运行及能效特性
作为储能元件回收动臂势能，经试验验证，其能量回收率约22.6%。郭勇等[16]基于液压挖掘机三泵系统的设计思路，提出了一种新的动臂势能回收与再利用系统，该系统的蓄能器回收动臂下放时释放的重力势能，用于上车回转的驱动，经试验验证，此系统可降低油耗7.5%。赵丁选等[17]提出了一种由蓄能器、换向阀和单向阀组成的能量回收系统，并在22 t液压挖掘机上进行试验，结果表明，与普通挖掘机相比，此系统在满足实际工作要求的情况下可节能14.8%。电气式能量回收系统难以直
液压与气动 2022年2期2022-02-21
- 装载机动臂横梁结构优化设计
作装置使用强度，动臂设计的板材较厚，安全富余量较高，因此母材强度没有问题，故障往往出现在焊缝处，焊缝开裂造成动臂损坏[1]。目前动臂横梁一般设计成箱体焊合结构，虽强度高，但存在重量大，焊缝长，端部应力集中严重等问题[2]，而其受工作装置挖掘力、偏载扭转力等复合载荷[3]，承受载荷较大，故障率较高。1 结构特点装载机工作装置主要由动臂、摇臂、连杆及铲斗组件组成，铲斗通过左右2 个销轴与动臂板连接，中间通过连杆、摇臂与动臂横梁连接。当受到作业载荷时，横梁会受到
建筑机械化 2021年4期2021-04-22
- 液压挖掘机动臂结构设计及其改进
用数学模型，根据动臂结构的开裂问题，采用有限元设计单元厚度的方式，科学改进液压挖掘机的动臂结构，以提高液压挖掘机的运行性能，实现液压挖掘机的推广应用。1 动臂结构的受力分析探究导致动臂结构出现疲劳开裂的根本原因，设计人员需要根据挖掘工况、抬升工况和回转工况所对应的应力状态，采用调整工作装置的方式控制液压挖掘机的运行姿态[1]。动臂结构受力如图1所示。动臂结构受力分析工况如表1所示。图1 动臂结构受力简图表1 动臂结构受力分析工况为保证计算的应力值的准确性，
现代制造技术与装备 2021年1期2021-03-23
- 基于ANSYS 车辆铲斗举升机构结构优化分析
、一个转斗油缸、动臂、摇臂、连杆和铲斗相互铰接组成[6]，如图1 所示。图1 工作机构模型Fig.1 Working Mechanism Model根据以上两点假设，简化工作机构为一个简单平面力系[8]，其受力分析简图，如图2 所示。图2 工作机构受力分析简图Fig.2 Schematic Diagram of the Force Analysis of the Working Mechanism图中：Rz、Rx—铲运机的垂直阻力和水平插入阻力；FA—摇臂
机械设计与制造 2021年2期2021-03-05
- 轮式装载机工作装置应力分析
展开分析，并以及动臂为主要研究对象，分析动臂这种工作装置的应力分布情况。关键词：轮式装载机;动臂;工作装置;应力中图分类号：TH243文献标识码：A文章编号：2096-6903（2021）10-0042-030前言动臂对于轮式装载机来讲，是重要的工作装置，主要包含摇臂和铲斗。动臂本身的工作结构强度直接对装载机的工作状态产生影响，因此，在设计轮式装载机的工作装置期间，需要先明确动臂的应力分布情况，完成动臂的各项参数设计，从而确保装载机的工作装置更加顺畅。如今
智能建筑与工程机械 2021年10期2021-02-17
- 分析并联式混合动力液压挖掘机能量回收与动力匹配技术
挖掘机工作过程中动臂下降和整车回转的能量回收问题，希望能够降低液压挖掘机的使用功率，科学高效的节省能量消耗。关键词：液压挖掘机;能量回收;动力匹配;动臂前言：近年来，混合动力技术的迅速发展令传统液压挖掘机朝着新的方向开始发展，目前在液压挖掘机的系统机构以及控制策略等方面都取得了较大的进步，能够显著降低液压挖掘机的能耗，提高作业效率。一、液压挖掘机可回收能量分析（一）动臂能量回收技术的工作原理并联式混合动力液压挖掘机主要采用发动机以及发电机并联的方式进行驱动
装备维修技术 2020年5期2020-11-20
- 反铲六连杆装载机动臂的有限元分析及拓扑优化
000）1 概述动臂作为装载机的重要组成部分，其动力学特性直接影响装载机的使用寿命和安全指标。装载机在工作过程中，力学特性复杂，工况多变，难以保证整机的性能[1]。本文首先通过三维建模软件建立装载机工作装置的三维模型；其次根据多体动力学理论对装载机工作装置进行动力学分析；再次利用有限元分析软件Hypermesh 验证其强度条件并对动臂进行拓扑优化；最后根据拓扑优化结果对动臂重新设计并再次对新的动臂结构进行有限元分析。结果表明：新型动臂结构较原来减少20%，
科学技术创新 2020年32期2020-11-05
- 超大型挖掘机动臂机加工工艺探讨
际运行的过程中，动臂发挥着非常重要的作用，其对加工质量有着较高的要求，一旦加工质量不过关，就会对其使用效果，造成非常直接的影响，动臂的故障率也相对会高一些。为此，我将要在本文中对超大型挖掘机动臂加工工艺进行探讨，希望对提升挖掘机制造质量，可以起到有利的作用。关键词：超大型挖掘机;动臂;加工工艺动臂在挖掘机运行过程中，发挥着非常大的作用，其对加工质量有着较高的要求，加工精度相对较高，整体加工难度偏大。这主要是由于其体积和尺寸相对比较大，这在一定程度上提升了精
环球市场 2020年4期2020-09-10
- 挖掘机动臂开裂与修复工艺浅析
本文主要对挖掘机动臂现场开裂、修复工艺进行浅析，希望能为相关修复工作提供一些参考。关键词：动臂;修复;焊接动臂是挖掘机的主要焊接结构之一，动臂开裂现象在挖掘机的施工中并不少见。动臂的开裂会严重影响设备的正常运行，甚至导致停工。挖掘机动臂开裂的现场修复技术是工程人员密切关注的问题。本文将结合个人经验，分三个部分对挖掘机动臂开裂修复展开阐述。一、动臂开裂原因分析企业的质量控制体系，确保动臂在设计、加工、检验等过程中的质量，力求提升焊接性能，预防焊接缺陷，保证焊
环球市场 2020年4期2020-09-10
- 挖掘机动臂升降系统故障分析与排除
军士官学校挖掘机动臂升降系统常见故障有:动臂不能上升、动臂不能下降和动臂升降缓慢等。下面分别对各故障现象进行分析、检查并予以排除。一、动臂不能上升若挖掘机动臂却只能降不能升，可按下列顺序检查、分析、排除故障:（一）检查限位阀若挖掘机在行驶状态时，把动臂开合先导手柄向前推，使调整油缸活塞杆收回，能使动臂处于张开状态，此时，扳动动臂升降先导手柄，动臂却只能降却不能升，然后再扳动动臂开合先导手柄，调整臂也只能开而不能合，基本可以判定限位阀有故障，即限位阀的顶杆可
消费导刊 2020年1期2020-07-12
- 液压挖掘机工作装置联合仿真研究*
压缸长度、L3为动臂液压缸长度、A1为动臂与底座铰接点、A2为动臂与斗杆铰接点、A3为动臂与动臂液压缸铰接点、A4为动臂与斗杆液压缸铰接点。1.2 虚拟样机模型建立在液压挖掘机工作装置各杆件之间产生相对运动的地方，建立Marker点，其次进行约束副及驱动类型的添加，使得液压挖掘机工作装置能够在复合运动工况下实现完整挖掘工作周期的仿真运动[4-5]，其工作装置各个约束副及驱动如表1所示。图1 工作装置三维模型图表1 约束副及驱动2 工作装置动力学仿真分析在对
机电工程技术 2020年4期2020-05-30
- 基于ANSYS的滑移装载机动臂有限元分析与优化
载机在典型工况下动臂静力的有限元分析与优化方法，使用ANSYS有限元分析软件对其进行静力分析，通过有限元模型的建立、网格划分、边界条件及载荷的处理得出动臂的应力及应变云图，针对局部应力较大的区域进行分析和优化，使得动臂结构应力的安全系数均大于1.5，得出合理的动臂结构，可供后续滑移装载机动臂的设计及优化提供新的方法。关键词：滑移装载机 动臂 ANSYS 优化中图分类号：TH243 文献标识
科技创新导报 2020年4期2020-05-26
- 融合流量再生的飞轮储能挖掘机能量回收系统
]。液压挖掘机的动臂装置质量巨大，因此有着较大的势能。传统挖掘机动臂下放过程中，势能消耗在换向阀上并转换为热能，造成了能量的浪费和油液发热。因此，研究挖掘机动臂势能回收与再利用问题，对提高挖掘机的能量利用效率具有重要意义。按照能量的形式来划分，能量回收系统主要有电气式、液压式和机械式等[3]。关于电气式能量回收系统的研究起步最早，有关的文献也最多。电气式能量回收系统利用液压马达-发电机为能量转化元件，将挖掘机动臂液压缸输出的压力能转化为电能，最后以化学能或
液压与气动 2020年5期2020-05-22
- 全液压动臂塔机变幅机构机液一体化仿真研究
工况需求。全液压动臂塔机动臂自重大且带载变幅，变幅过程产生惯性载荷影响结构疲劳强度， 还会对液压系统造成冲击。因此，对大型全液压动臂塔机变幅的动态特性进行研究十分必要。为此， 崔少杰等借助有限元法对动臂塔机变幅过程中的模态变化进行分析， 结果表明动臂仰角变化对整机固有频率影响较大[1]；付玲等利用多体动力学方法对动臂塔机变幅过程突然卸载工况进行仿真分析， 发现突然卸载时臂架内弹性势能释放导致臂架振动对其结构强度有明显影响[2]；文献[3，4]则对动臂塔机变
机电产品开发与创新 2020年2期2020-05-07
- 844H 型轮胎式推土机推土铲动臂变形原因分析及其修复方法
式推土机的推土铲动臂变形问题844H 型轮胎式推土机运行过程中出现了弯曲变形现象，变形部位的组织结构在长期的使用之下出现了较大的变化，其中的使用强度已经严重降低。在对其进行修复过程中要求加强动臂弯曲变形后矫正。（1）844H 型轮胎式推土机基本参数。本文研究的844H型轮胎式推土机具有512kW 功率，70815kg 工作质量，15.9～30.7m3的推土铲土方容量，轮胎式推土机在长久的运用之下容易出现不同程度的弯曲变形现象，影响了轮胎式推土机的正常作业。
中国设备工程 2019年23期2020-01-01
- 正流量挖掘机动臂液压系统仿真与实验研究
机在工作过程中，动臂与铲斗、斗杆的复合动作实现挖掘和装卸，动臂动作频繁、消耗能量大，动臂在下降时，重力势能经过阀口节流作用转化为热量而浪费掉， 造成极大的能量损失[1]。国内外众多的科研人员进行了挖掘机动臂系统方面的研究。徐兵等[2]进行了泵阀协同比例控制的研究，其原理类似于正流量，可以按需供给流量，研究表明比负载敏感系统的压力裕度减小0.7 MPa，同时具有很好的流量精度和操控手感。王庆丰[3]为了改善动臂的操作性，提出了复合型动臂势能回收系统，采用节流
液压与气动 2019年11期2019-11-18
- 轮式装载机动臂起降振动控制研究
过程来看,装载机动臂起降所产生的冲击振动远远大于其他组成系统振动的程度,因此,减小动臂起降冲击振动对改善整机工作平稳性非常重要.以速度控制方式降低振动在客载运输设备领域有较多研究与应用[5-6],而在铲土运输机械上应用较少.现行的装载机工作装置液压系统采用多路阀手动操纵方式,驾驶员很难准确控制阀口开度,由此在工作中将产生很大的惯性冲击和振动,对整机的安全性和操作舒适性产生很大影响.为解决这些问题,本文提出液压变流量缓冲控制方案,减小油缸行程初后期进油流量,
中国工程机械学报 2019年4期2019-08-06
- 超大型液压挖掘机混合式动臂势能回收系统设计及仿真分析
。以液压挖掘机的动臂为例，由于工作装置质量巨大，下放过程中需要释放出大量的势能。该能量大部分消耗在液压阀节流口并转换为热能，造成了能量的浪费和油液发热，降低了液压元件的寿命。在液压挖掘机的动臂、斗杆、铲斗和回转4个主要动作中均有类似的能量浪费问题，且以动臂所占的比重为最大，约为51%[2]。因此，研究动臂势能回收与再利用问题，对提高能量利用效率具有重要意义。目前，挖掘机的动臂势能回收系统主要有电力式和液压式两大类[3]。电力式能量回收系统主要采用液压马达-
液压与气动 2019年7期2019-07-18
- CED460-6型液压挖掘机动臂焊接缺陷原因的分析
的增长，设备潜在动臂根部劣化问题逐渐显现出来。本人基于多年来对该设备动臂维保焊接的经验，就挖掘机动臂根部焊接施工中的缺陷和原因进行简单分析。【关键词】动臂：焊接：缺陷：原因分析引言石灰石矿明山矿区在2005年末开始投入使用CED460-6型液压挖掘机，由于其运行平稳、作业效率高，极大地提高了设备的作业效率，为企业的发展和节能减排做出巨大贡献。该挖掘机由主机和工作装置两部分组成。工作装置包括动臂、斗杆总成和铲斗，动臂和动臂油缸通过销轴与回转平台上的耳板连接，
活力 2019年4期2019-04-02
- 矿用液压挖掘机动臂升降控制系统研究
。在现有的挖掘机动臂控制系统中，动臂在下降作业时，系统的功率消耗极大，导致液压系统发热量高，特别是挖掘机动臂的势能损失极大，导致在动臂下降到较低的位置时会产生一个较大的液压冲击，对系统各元器件造成极大的影响，严重降低了挖掘机工作时的可靠性和使用寿命[1]，因此需要对挖掘机的动臂液压控制系统进行优化研究，提升对下降时能量的回收效率，提升掘进机的工作速度，改善设备操作性能。1 挖掘机动臂液压控制系统为了改善现有液压控制系统在动臂下降时能量损失大、工作效率低下的
机械管理开发 2018年11期2018-11-28
- 负流量系统液压挖掘机动臂掉臂故障分析
221004）动臂掉臂是指动臂在悬置状态无先导动作的情况下动臂自动下落的现象。动臂下落是由于动臂油缸收缩，动臂油缸本身内泄或其无杆腔所连的所有液压元件出现泄露，都可能造成动臂掉臂。并不是所有的动臂掉臂都是故障，只有当动臂油缸每小时下降150mm以上，超过行业标准时才被认定为故障。若要解决动臂掉臂故障，需要对动臂油缸及其无杆腔相连的所有液压元件、运行介质进行逐步排查。鉴于引起动臂掉臂故障的因素较多，本文提供一种解决问题的思路和方法，按照由简到繁的原则，结合
建筑机械 2018年11期2018-11-22
- 液压混合动力挖掘机液压系统设计要求分析
掘机靠蓄能器回收动臂下降势能或回转动能，再释放到液压系统中，如果将蓄能器、控制阀等能量回收相关元件直接加装到非混合动力挖掘机液压系统中，会对原系统压力、流量产生干扰，造成挖掘机在动作协调性、稳定性、功能性等方面性能改变，无法满足使用要求。另外，由于蓄能器属于压力容器，还需要保证操作和维护人员的安全。本文针对上述问题，提出油液混合动力挖掘机设计过程中的相关要求，以保证在挖掘机满足用户需求的前提下达到节能的效果。1 液压混合动力挖掘机液压系统设计要求1.1 满
建筑机械 2018年10期2018-11-22
- 基于装载机动臂焊接失效及预防措施浅析
环境特殊，装载机动臂面对诸多挑战，如地面常常凹凸不平，加之装载机作业时，夹钳两侧重量不均，往往会造成夹钳一侧偏载；动臂进行装卸作业时，需要举升、下降和倾翻，使动臂承受交变应力。正是基于特殊工况，部分动臂横梁出现了焊缝开裂的情况。为此，本文从产品结构到生产过程进行了全面的分析，并进行工艺改进，进而避免问题的再次发生。2. 动臂的结构及特点动臂主要由摇臂座梁、左右动臂板及相关铰接装置组成，如图1动臂模型所示。其中，摇臂座梁用于安装摇臂，通过摇臂调整铲斗或其他机
金属加工(热加工) 2018年10期2018-10-26
- 主卷扬布置对旋挖钻机动臂变幅机构动力学特性的影响
1所示，旋挖钻机动臂变幅机构由回转平台、连杆、三角架和动臂组成，构成平行四边行，主要用于钻桅的水平起落和钻孔作业半径的调整。图1 旋挖钻机整机示意图旋挖钻机动臂变幅机构的动力学分析属于多刚体系统动力学分析，主要研究动臂变幅机构在不同工况下的动力学逆问题。康辉梅等[5，6]采用牛顿－欧拉方法分析了变幅工况下四种不同动臂变幅机构的动力学特性，以及提钻工况下动臂变幅油缸载荷特性以及回转平台的约束反力；基于动静法建立动臂变幅机构动力学模型的基础之上，何清华等[7]
装备制造技术 2018年8期2018-10-17
- 基于Bayes方法的挖掘机动臂疲劳寿命可靠性评估
]，开展了挖掘机动臂疲劳寿命试验，基于试验结果，采用Bayes法进行了极小子样下动臂疲劳可靠性分析，并利用国际焊接协会（IIW）标准[7]对动臂疲劳试验发生裂纹的细节进行了疲劳寿命评估，将两者研究结果进行了对比分析，验证了本文研究方法的准确性和有效性，为获得挖掘机动臂结构的一系列可靠性指标提供了理论依据。1 Bayes方法Bayes可靠性估计方法认为总体参数θ是一个随机变量，根据它的验前信息，确定θ服从某一先验分布，再根据这一先验分布和样本试验结果可导出θ
制造业自动化 2018年9期2018-10-11
- 挖掘装载机挖掘动臂开裂分析及措施
求，其中又以挖掘动臂最为典型和突出。在实际工作中，不乏有挖掘动臂损坏失效的事例，其中多数就是因开裂——焊缝的开裂、铰接孔区域的钢板开裂甚至是端头臂梁断裂等导致的失效，见图1。本文通过分析挖掘动臂开裂失效的原因，提出针对性的措施，提升挖掘动臂乃至挖掘装载机整机的稳定性和可靠性。图1 1 挖掘动臂开裂失效的原因分析挖掘动臂是整个挖掘装载机挖掘工作装置中最主要的部分之一，它是由钢板及轴座等焊接、加工而成。因挖掘动臂内部需布置油管及油缸等件，也是为了减重、具有更好
中国设备工程 2018年14期2018-08-09
- 装载机动臂焊后变形矫正研究
州545007）动臂是轮式装载机的主要结构件，由连接横梁和两块动臂板焊接而成，连接装载机的车身和铲斗，在装载和挖掘承受工作载荷，在挖掘插入物料时所受的冲击载荷最大，因此，动臂的质量关系装载机的整体性能[1]。动臂板一般为50～60 mm厚的钢板，连接横梁为20 mm厚的椭圆筒型，要求开档尺寸误差在±2 mm以内，两车架端圆孔端面和两铲斗端车架端面关于动臂中心线对称（如图1所示）。在焊接时动臂板内测受热，焊缝集中在椭圆筒周围，受热不均引起动臂板两端的角变形和
装备制造技术 2018年6期2018-08-04
- 基于ANSYS的SEM650B型装载机动臂分析
，施加在关键部件动臂上的载荷变化多样，易产生应力集中，使液压缸开裂，所以正确分析动臂 的受力状况，对改善动臂工作性能非 常重 要[1-2]。笔 者应用SolidWorks软件建立了SEM650B型装载机工作装置三维模型，如图1所示。应用ANSYS软件创建装载机动臂有限元模型[3]，并对动臂进行静力学仿真分析，最终得到应力与变形云图[4]。所做研究对合理使用现有机型或进行创新，具有借鉴作用。▲图1 装载机工作装置三维模型2 分析流程仿真分析主要包括以下4个步
机械制造 2018年3期2018-07-25
- 小型液压挖掘机平整作业性能的研究
主要是通过斗杆与动臂这两个部件的复合运动来实现的，因此，平整作业性能本质是一种复合运动时的操纵性能，平整作业操纵舒适性主要体现在斗杆与动臂的动作协调性，良好的动作协调性是靠匹配出来的，那么，平整作业性能的匹配即斗杆与动臂两者之间的性能匹配就显得很重要，值得深入研究。1 平整作业姿态研究挖掘机的各种作业性能，都需要从作业姿态入手，结合不同工况进行，不同的姿态在不同的工况下体现不同的性能，平整作业也不例外。在平整作业时，需操纵动臂先导控制手柄（右手柄）和斗杆先
建筑机械化 2018年6期2018-06-29
- 液压挖掘机工作机构的动臂势能回收
统的液压挖掘机在动臂升降的一系列过程中会产生大量的势能，其中大部分能量会以热能的形式耗散在控制动臂的换向阀阀口位置，造成能量浪费，小部分能量则会导致工件温度升高，影响整机的可靠性[1-2],因此，这部分能量的回收与利用对于推动节能环保理念的实施具有十分重要的现实意义[3]。目前， 国内关于液压系统势能回收方面的研究已取得一定成果[4-6]， 但是体积庞大、 低回收率或者简单的二次利用等客观原因[7-8]， 导致已有方法在液压挖掘机的能量回收方面并不十分适用
济南大学学报（自然科学版） 2018年4期2018-06-26
- Z30E型装载机动臂参数三维环境下的有限元分析
Z30E型装载机动臂在码头、制造加工以及装卸货物的场合得到了广泛应用，如今国内的装载机主要用于生产.文献[1]采取测绘仿制抓木机的算法，虽然提高了工作效率，但是在装载机设计上缺少科学性分析；文献[2]设计的装载机具有很长的动臂，但在实际工作中难以承担过重的负载；所以文献[3]在对装载机设计中增加了动臂的强度与刚度，因为Z30E型装载机动臂的刚度以及强度，直接对装载机的安全性和稳定性产生直接影响.文献[4]利用Pro/E工具对Z30E型装载机采取参数化设计，
西安文理学院学报（自然科学版） 2018年3期2018-06-12
- 液压挖掘机动臂节能方案分析与新方案设计
掘机工作过程中，动臂升降动作频繁，又由于工作装置质量大，在下降过程中会释放出大量的势能。该能量绝大部分消耗在主液压阀节流口并转换为热能，造成了能量浪费和系统发热，降低了液压元件的寿命。因此，研究挖掘机动臂势能回收与再利用问题，对延长挖掘机寿命，提高挖掘机液压系统的能量利用率和可靠性具有重要意义。目前，挖掘机动臂势能回收再利用方案主要有3种：电力式、液压式和流量再生式。1 电力式动臂节能方案分析电力式动臂节能方案是以蓄电池或超级电容为储能元件，以液压马达-发
建筑机械 2018年2期2018-03-06
- 液压凿装机动臂载荷的计算与有限元分析
22)液压凿装机动臂载荷的计算与有限元分析吴卫东， 王斯特， 王晓丹(黑龙江科技大学 机械工程学院， 哈尔滨 150022)液压凿装机动臂在凿岩和扒岩过程中所受载荷较大，易出现损伤，为提高其结构强度和刚度，减轻其重量，分析7种典型工况下掘进臂整体结构的受力状态及动臂各铰点所受载荷。利用SolidWorks软件建立动臂三维模型，将其导入ANSYS Workbench软件，仿真分析3种危险工况下动臂的强度和刚度，采用变密度法拓扑优化动臂结构，提高其轻量化程度和
黑龙江科技大学学报 2017年6期2017-12-06
- 一种改善挖掘机平地性能的方法
杆往回收的同时，动臂需要微调，才能保证斗尖在一个平面内运动。针对此特殊工况，进行了大量的调查分析，设计了多种结构的主控阀阀芯，并且合理分配流量，使两个动作之间协调配合，以便更好地完成平地作业。【Abstract】 According to the market feedback， the excavator needs have good leveling performance， especially for fine sand ground opera
中小企业管理与科技·下旬刊 2017年5期2017-06-23
- 动臂智能矫正系统可行性试验的设计
要：为降低装载机动臂手动矫正的劳动强度，提高矫正精度、生产效率等，现以LabVIEW为平台开发出一套动臂智能矫正系统，该系统通过对动臂板位置的数据采集，并将其与专家经验库数据进行对比，分析后给板卡发出相应指令达到自动控制油缸的目的，从而实现矫正过程的智能化，最终完成矫正.试验表明动臂智能矫正系统能高效、精确地实现动臂铲斗孔一侧的矫正，并显示每次矫正时动臂的推出量与变形量，提高了矫正效率，降低了劳动强度及人工成本，达到了设计的初期目标，为后期动臂矫正系统的智
广西科技大学学报 2017年4期2017-05-30
- 多功能锚杆钻机钻桅和动臂的有限元分析
能锚杆钻机钻桅和动臂的有限元分析关丽杰1，乔伊娜1，赵伟民1，张兴莲2(1. 东北石油大学 机械科学与工程学院，黑龙江 大庆 163318；2. 渤海装备辽河重工有限公司，辽宁 盘锦124209)为研究和改善多功能锚杆钻机钻桅和动臂的力学性能，采用SolidWorks对钻机工作机构进行建模，并对钻桅和动臂的受力情况进行计算，最后通过SolidWorks Simulation对钻桅和动臂模型进行有限元分析．研究结果表明：钻桅和动臂的应力安全系数均在2以上且最
东华大学学报（自然科学版） 2016年4期2017-01-10
- 装载机工作装置偏载工况动力学分析
偏载工况为例，对动臂及摇臂进行动力学分析，其结果表明，在铲掘和卸载工况时，动臂、摇臂各自的受力较大，铰接点不同。装载机；工作装置；动力学装载机是一高效率作业的、广泛运用的工程用机械，它能对散着的物料进行平整、铲装、搬运、卸载等作业，并且可对如硬土、岩石类进行轻微铲掘的工作。[1]工作装置作为它的执行部件，为了更好地了解其在运动的过程中，各个铰接点的受力情况，本文将对其动臂及摇臂进行动力学分析。1 工况的选择物料相关种类和相应的作业条件不同等，工作装置在实际
黑龙江工业学院学报(综合版) 2016年12期2017-01-03
- 液压挖掘机动臂优化设计的探析
在挖掘机构架中，动臂被看作必要部分，是承重的关键。施工的各阶段内，动臂都承受着冲击性的瞬时荷载，因而很易扭曲变形或是隐含裂痕。从根本上看，动臂是否符合最佳的刚度及强度要求，密切關系到液压挖掘机整体操作的质量。优化设计动臂，可以防控某一时段的应力聚集，减轻动臂自身的重量。经过优化以后，设计出更合适的动臂尺寸。针对于液压挖掘机，采纳有限元解析的方式予以优化设计，从根本上提升了挖掘机的精度，优化生产实效。关键词：液压挖掘机；动臂；优化设计在各类工程范围内，液压挖
文化产业 2016年7期2016-10-19
- 井下铲运机动臂有限元分析
件建立井下铲运机动臂的三维模型， 以ANSYS Workbench为基本工具，实现了井下铲运机动臂的有限元分析。通过有限元计算，得到动臂在插入工况、举升工况、卸载工况下的应力分布情况。结果表明材料特性满足设计强度要求。证明采用的有限元分析方法可行，可将该法应用于实际的井下铲运机动臂设计中。【关键词】井下铲运机；动臂；ANSYS Workbench；有限元分析【Abstract】Using Pro/E software to build 3 D model
科技视界 2016年24期2016-10-11
- 井下铲运机动臂动态特性的研究
件建立井下铲运机动臂的三维模型，以ANSYS Workbench为基本工具，对井下铲运机的动臂进行了动态特性的研究分析。得到了动臂在1～6阶时振动特性、动臂在自由状态下的固有频率，并对其振动特性进行进行了分析。研究结果为井下铲运机动臂的设计及改进提供了参考和依据。【关键词】动臂；有限元；模态；动态特性【Abstract】Using Pro/E software to build 3 D model of the swing of underground L
科技视界 2016年24期2016-10-11
- 6 t挖掘机动臂后支座开裂分析及改进
恶劣，工况复杂。动臂是挖掘机工作装置的最重要组成部件，也是主要承载部件，挖掘机工作装置如图1所示。挖掘机挖掘、卸载作业时各类冲击载荷都由动臂传递至前回转平台，动臂的各项力学性能特别是后支座的可靠性对挖掘机的使用和安全性能有很大影响，提升动臂后支座的可靠性有很大的积极意义。1 质量现状2012年5月笔者对某公司6 t挖掘机动臂外反馈故障进行统计分析，从分析结果看，后支座故障占反馈故障的73.5%，故障形式主要表现为动臂后支座圆筒和左右腹部焊接位置开裂，如图2
机械制造 2015年6期2015-06-12
- 挖掘机动臂结构应力分布快速预测
07）0 引 言动臂是挖掘机工作装置主要构件之一。动臂结构的应力响应不仅是评价结构设计是否合理的重要标准之一，也是结构优化设计的主要约束条件之一。然而，现有的研究方法在求解结构应力时普遍存在以下问题：1）对于结构复杂的机械零部件，直接建立结构应力响应函数难度大，求解困难，采用结构有限元分析的方法能够降低结构应力求解难度，在一定程度上提高求解效率，但现有结构优化方法中，对结构应力的求解采用循环调用有限元分析软件重复进行实体建模、网格划分、边界加载、分析计算、
长春工业大学学报 2015年4期2015-06-12
- 折臂式随车起重机变幅机构动力学仿真分析❋
确工况，无法判断动臂油缸危险工况。本文建立了其力学模型，并通过Pro/Engineer和ADAMS/View软件［2－4］对其变幅机构进行受力分析，验证理论分析的正确性，确定动臂油缸受力危险工况，为其变幅机构优化设计提供理论依据。1 起重机机构分析及力学模型建立1.1 起重机机构分析如图1所示，折臂式随车起重机的工作机构主要由立柱、动臂、吊臂、连杆、动臂油缸和吊臂油缸组成。动臂油缸、立柱和连杆组成变幅机构，吊臂油缸、吊臂和连杆组成折叠机构。折臂式随车起重机
机械工程与自动化 2014年5期2014-12-31
- 装载机动臂的应力分析
铲掘工作［1］。动臂是装载机工作装置的主要的结构部件，是铲斗和摇臂重要的结构支撑件［2］。它的强度状况对装载机工作装置的性能及寿命有着非常重要的影响。为了更好地了解装载机动臂的应力分布情况，本文对有筋板的动臂和无筋板的动臂进行了应力分析。1 工况的选择1）因为物料种类和作业条件等不同，装载机在实际工作时，铲斗不可能受均布载荷，但为了计算方便简化成以下两种极端情况：（1）沿切削刃均匀分布的载荷，以作用在铲斗切削刃中部的集中载荷来代替其均布载荷，称其为对称受载
机械工程师 2014年3期2014-11-22
- 正流量液压挖掘机动臂回路流量特性分析
匹配。但是挖掘机动臂在下降过程中存在着很大的重力势能，而且挖掘机在工作过程中动臂需要频繁地制动和举升，这部分势能如果能够回收再利用，将在很大程度上提高挖掘机的能量利用率，提高系统的工作效率。因此，本文对22 t正流量液压挖掘机动臂下降过程的机构运动与动臂液压回路进行理论分析，并进行建模仿真分析，优化系统参数。1 动臂下降过程的机构运动学模型动臂下降动作采用常用测试方法中规定的动作：斗杆油缸和铲斗油缸缩回到末端，保持斗杆和铲斗固定不动，在工装机构自重和双动臂
机械工程与自动化 2014年1期2014-10-22
- 折臂式随车起重机的动力学分析
。它主要由立柱、动臂、动臂油缸、两个四连杆机构、吊臂和吊臂油缸七部分组成[2](见图1)。其中动臂油缸、吊臂油缸和吊臂上的伸缩臂油缸为主动件，其他为从动件。折臂式随车起重机的动力学分析是起重作业范围分析的基础，也是有限元分析及其结构优化的基础。由于构件的数量较多，直接列方程解其动力学方程较为困难，分析动力学规律就更难上加难了。Creo软件集参数化建模技术、直接建模技术和三维可视化技术于一体[3]。本文用Creo软件对折臂式随车起重机建模和装配，并对特定工况
太原科技大学学报 2014年5期2014-06-19
- 实测载荷驱动下挖掘机动臂的疲劳寿命研究
用疲劳分析软件对动臂进行疲劳分析，得到挖掘机动臂的应力和寿命云图.1 真实挖掘过程数据采集与分析挖掘机的复合挖掘是挖掘机实际工作中典型的挖掘工况，故以挖掘机复合挖掘为本文研究过程，用位移传感器和压力传感器分别记录下整个复合挖掘过程中各油缸位移和压力的变化情况.数据经过处理后得到一个挖掘周期内的油缸位移和各油缸大小腔压力的变化曲线，如图1所示.图1 一个周期内各液压缸位移和大小腔压力变化曲线Fig.1 Displacement and Pressure of
中国工程机械学报 2014年3期2014-05-25
- 组合液压阀块在臂校动正工装的设计和应用
划涉及到结构件厂动臂专机的应用与验证。在专机工作时，采用动臂横梁圆搭不刮平面、横梁不镗孔的工艺方案。通过对制造过程的现场调研，多年来，制造过程中校正工序所采用的传统工艺，校正工装利用液压工装上的液压油缸单独动作，以达到撑开动臂板内侧，校正动臂内当尺寸的目的。工装只能实现同时撑开动臂内当，和同时夹紧两块动臂的动作，这仅仅保证了动臂板内当的尺寸，并不能保证动臂上两动臂板以动臂横梁为分中的要求。如果要进行动臂专机的应用，只能改进校正的工艺方案，解决动臂内当分中的
装备制造技术 2012年7期2012-08-29
- 浅谈轮式装载机的工作装置
换入低挡，并下降动臂使铲斗底面贴地，以全力切进料堆。在铲取货物时，一般采用两种方法，即一次切入铲装法和复合铲装法。前者是铲斗一次切进料堆达一定深度，随后铲斗上转，再提升动臂完成铲取作业;而后者是利用多次边切进边上转铲斗的复合动作，来完成铲装物料。由于复合铲装法能缩短作业循环时间约10%，故采用较为广泛。1.3 铲斗提升完成铲装作业后，为保证装载机移动和不使货物散落，铲斗应提升某一高度，该动作是通过液压系统完成，由动臂操纵杆予以控制。1.4 满斗运行装载机完
黑龙江交通科技 2011年1期2011-08-15
- 装载机工作装置与安全操作
装置一般由铲斗、动臂、摇臂、连杆(或托架)以及铲斗油缸和动臂油缸等组成。结构形式有铲斗托架式和无铲斗托架式（1）铲斗结构及类型。铲斗是铲装、收集物料的工具，具有两个铰点、一个与动臂铰接，另一个通过连杆、摇臂或托架而与转斗油缸连接。操纵转斗油缸，即可使铲斗翻转或卸料。动臂与车架铰接，操纵动臂油缸即可举升或降落动臂或铲斗。铲斗的斗型是否合理，直接影响装载机工作时的插入能力和生产率。在一般情况下，根据装载物料的容重量，铲斗常做成三种类型:正常斗容的铲斗用来装载容
时代农机 2011年10期2011-06-08