轮式装载机液压特性分析与改进设计(附件)
目 录
1 引言 1
1.1 课题研究的背景及研究目的 1
1.2 国内外液压技术发展状况 1
1.3 本文采用的研究方法和内容 2
2 ZL50型装载机工作装置液压系统分析 2
2.1 工作装置概述 2
2.2 工作装置结构特性 3
2.3 工作装置受力分析 3
2.4 工作装置液压系统分析 4
2.5 工作装置液压系统工作原理 4
3 ZL50轮式装载机工作液压装置液压系统工作特性分析 7
3.1 插入工况工作特性与能耗分析 7
3.2 收斗举升工况工作特性与能耗分析 9
3.3 卸载工况工作特性与能耗分析 11
3.4 动臂下降工况工作特性与能耗分析 12
3.5 轮式装载机工作装置液压系统存在的能量损失问题 12
4 ZL50型轮式装载机工作装置液压系统改进设计 13
4.1 工作装置液压系统改进方案 13
4.2 负载敏感液压系统工作原理 13
4.3 负载敏感液压系统与原液压系统能耗对比分析 16
结论 18
致谢 19
参考文献 20
1 引言
1.1 课题研究的背景及研究目的
随着我国进入“十三五”发展计划，中国向高速发展时代跃进，推进高铁工程建设和城镇化建设以及“一带一路”发展战略，使得各工程领域对装载机等工程机械需求量大幅度增加，迫使中国工 *景先生毕设|www.jxszl.com +Q: ￥351916072￥
程机械行业转向新型产业优化升级，也给新型工程机械市场带来良好的发展空间。
中国建设正走向资源节约型、环境友好型方向发展，能够节约资源、提高能源的利用率性能的工程机械也是市场所迫切需要的，装载机作为工程机械产品中高能耗的代表正面临着严峻的挑战。随着现代计算机技术和电子技术的发展，微电子技术逐渐向工程机械领域渗透，制造出具备机电一体化和智能化的现代轮式装载机，具备良好的操作性、操纵舒适性，有利于现代工程机械向经济型和节能型发展。
1.2 国内外液压技术发展状况
液压系统是轮式装载机工作时流体传动的一个重要组成部分，但其工作过程中的能量损失是装载机设计制造的一大难题。据试验研究分析，发动机额定输出功率的70%都消耗在工作装置液压系统和转向液压系统中[1]。
早在20世纪80年代和90年代国外已经研究出了多级液压系统。负载敏感技术、正负流量控制、变量泵/马达技术和双回路大流量液压系统从能量利用的角度对装载机液压系统进行功率匹配设计进行研究，并且这些技术已经成功运用于一些具有代表性的装载机，例如：Caterpillar公司生产的 F、G 型装载机、小松公司的WA450型装载机，特别地，由美国公司制造的挖掘机的负荷传感控制系统中运用了负荷传感变量技术，保证液压泵的输出压力和流量与负载相适应，使得工作装置输出功率与负载所需功率相匹配，从而降低液压油的能耗损失，提升装载机的节能效果[2]。
电液变速操纵的电子控制通过提高机械的牵引性能，以满足各项性能指标，使发动机输出动力与负载需求相匹配的优良性能取得优势，节能效果显著。
从工程机械的燃油经济性角度考虑，可以往利用计算机辅助控制系统针对在不同工况下发动机输出动力与负载需求进行匹配的方向发展，基于计算机技术和电子技术的液压控制系统，根据电控单元综合分析的不同输入信号，通过微电脑计算处理将信号反馈给发动机、变量泵执行机构，执行机构再根据负载需求对输出液压油做出相应调整，这种控制系统的好处是能最大程度地提高有效输出功率，减少能量损失[3]。
目前国内市场上的装载机大多都是采用双泵合流技术的工作装置液压系统。但在工作过程中，液压油许用温度的现象常有发生，节能效果不太理想。
针对动臂下降过程中多路换向阀阀口发生节流损失的问题，专家们提出采用先导控制和普通手动控制的两种形式可有效降低多路换向阀节流口处的节流损失[4]。
在ZL50轮式装载机的工作装置液压系统中使用负载敏感变量泵，避免出现溢流损失，同时也减少工作单元液压系统的少量节流损失和功率损耗。
1.3 本文采用的研究方法和内容
本文的主要研究对象是ZL50型轮式装载机的工作装置液压系统，在确定了液压系统的基本结构之后，分析装载机工作装置的工作过程和工作原理，利用AMEsim仿真软件针对不同工况下参与工作的液压部件的压力、输出流量进行特性分析，然后针对工作装置液压系统中发生高压溢流损失的问题提出改进方案，用负载敏感变量泵代替定量泵，最后将改进前后的液压系统做能耗对比分析，验证变量泵的节能效果。
拟采用的研究过程是：
（1）查阅相关文献了解轮式装载机液压系统的国内外发展状况。
（2）根据工作装置液压系统工作原理和数据信息，利用AMEsim仿真结果分析装载机在插入、收斗举升、卸载、动臂下降等不同工况下工作装置液压系统压力、输出流量等参数的变化。
（3）针对工作装置液压系统中出现的高压溢流损失的问题进行分析，对工作装置液压系统中不合理的部位进行改进设计。
原文链接：http://www.jxszl.com/jxgc/qcgc/62926.html
