矿用自卸车举升液压系统的动力学建模与仿真

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1、万方数据制造工艺／工艺装备现代制造工程2009年第3期矿用自卸车举升液压系统的动力学建模与仿真杨务滋，季伟(中南大学机电工程学院，长沙410075)摘要：分析矿用自卸车举升液压系统工作过程，利用AMESim仿真平台建立自卸车举升液压系统的动力学模型，设置模型中的主要参数进行动力学仿真，并分析仿真结果。仿真结果表明：各级液压缸伸出时有明显的压力冲击，进油插装阀节流口直径越大，则进油插装阀的开启速度越大，压力冲击越小，反之亦然。关键词：举升液压系统；多级液压缸；--通插装阀；动力学建模；仿真；AMESim中图分类号：TP391．9文献标识码：A文章编号：167l—3133(2009)03—0083

2、—05DynamicsmodelingandsimulationofhoistinghydraulicsystemofminingtruckYANGWb．zi．JIWei(SchoolofMechanicalandElectricalEngineering，CentralSouthUniversity，Changsha410075，CHN)Abstract：Theprocessofminingtrackhoistinghydraulicsystemwasanalyzed，thehoistinghydraulicsystemofminingtruckWaftmodeledinAMESim，and

3、mainparametersofthemodelofthehoistinghydraulicsystemwereset．Thedynamic3simulationofthehydraulicsystemwa8achieved，andthesimulationresultswereanalyzed．ThesimulationresultsshowthataclearimpactWaSexistatthemomentofeachstageofthehydrauliccylinderextending，thesmallerdiameteroftheorificeinthecartridgevalve

4、，theIon-getopeningtimeandthesmallerimpact，andvicevet88．Keywords：hoistinghydraulicsystem；multi·-stagehydrauliccylinder；two··way伽tndgevalve；dynamicsmodeling；simulation；AMESim矿用自卸车也称之为非公路运输车，是露天矿山运输的重要设备。矿用自卸车的举升系统由多级液压缸、举升四功能控制阀和油源组成，举升系统负载较大，工作压力不超过20MPa，举升时间一般不超过25s，举升系统流量很大⋯。本文仿真的举升液压系统采用一般的通用阀根据工作

5、原理组合而成，不同于国外大吨位矿用自卸车采用专用阀组控制举升动作的方式。AMESim仿真软件能实现多学科的机械、液压、气动、热、电和磁等领域的建模和仿真，仿真范围广，不同领域的模块之间可直接进行物理连接心J1。为了对系统参数进行必要的优化，使自卸车在卸货时压力波动小，动作平稳，笔者采用AMESim仿真软件对矿用自卸车举升液压系统进行分析、建模和仿真研究。1举升液压系统原理图l所示是某新型220t矿用自卸车举升液压系统的简化原理图。图1某220t自卸车举升液压系统原理简图1．吸油滤油器2．柱塞变量泵3．单向阀4．三位四通电磁换向阀．5．主插装阀6．单向阀7．节流阀8．二通(回油)插装阀9．三级举

6、升液压缸lO．二通换向阀11．回油滤油器一12．液压油箱13．源动力14．溢流阀83万方数据现代制造工程2009年第3期制造工艺／工艺装备该型号矿用自卸车举升有四个动作，不同举升状态时，电磁铁通断情况见表1。衰1电磁铁通断情况举升时电磁铁1YA得电，油液通过柱塞变量泵顶开主插装阀5，再经单向阀6进入三级举升液压缸9大腔，同时3YA得电，二通(回油)插装阀8关闭，三级举升液压缸9小腔内油液经三位四通换向阀4左位回油，车厢快速上升。当三级举升液压缸举升到限定高度时，行程传感器发出信号，使电磁铁1YA断电，2YA得电，同时3YA断电，油液经换向阀4右位进人三级举升液压缸9小腔，三级举升液压缸9大腔油

7、液经二通(回油)插装阀8回油，三级举升液压缸9小腔内的压力油迫使三级举升液压缸回缩，车厢下降。当所有电磁铁都不带电时，泵经换向阀4中位卸荷，二通(回油)插装阀8在回油压力作用下打开，三级举升液压缸9大腔内油液回油，车厢在自重的作用下下落。当仅电磁铁3YA通电时，泵经换向阀4中位卸荷，二通(回油)插装阀8在回油压力的作用下关闭，三级举升液压缸内无油液进出，车厢停止运动。2自卸车举升液压系统的建模。2