宽体矿用自卸车液压系统油压特性分析与结构优化.pdf

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1、TECHNICFoRUM／技术论坛I2012／06宽体矿用自卸车液压系统油压特性分析与结构优化HydraulicSystemOilPressureFeaturesAnalysisandStructureOptimizationofWideBodyMiningTipper李少东张根志LIShao-dongetal北京欧曼t型汽车厂北京101400摘要：通过模拟宽体矿用自卸车卸货模式建立了举升模型和计算模型，计算出多级缸各临界工作位置的系统油压，并绘制了油压特性曲线分析了系统最大油压出现的位置点，为液压系统与货箱结构的合理匹配提供了一种设计方法。关键词：宽体矿用自卸车液压系统

2、油压结构优化后翘AbstractBysimulatingtheunloadingmodeofwidebodyminingtipper,theliftingandcalculationmodelwasestablished，andthecriticalworkingpositionsystemoilpressureofmulti—levelcylinderwascalculated第一作者：李少东，男，1969年andtheoilpressurefeaturesCHIveswasmade．Thehighestoilpressurepointwasanalysedandade

3、sign生，高级工程师，从事专用车设methodwasputforwardforthematchingofhydraulicsystemandboxstructure．计。Keywordswidebodyminingtipper；hydraulicsystem；oilpressure；structureoptimization；rearlifting中图分类号：U469．4．03文献标识码：A文章编号：1004—0226(2012)06—0090—021前言宽体矿用自卸车属非公路用车，作为一种特定工况所需要的专用产品，其在露天矿区及大型工程施工现场替代正常公路用汽车自卸车

4、的趋势越来越明显。该车工作环境较为恶劣，行驶路面平整度较差，多为重载连续爬坡，且自卸作业频繁。该车通常匹配底板后翘式货箱及前置直推式多级伸缩套筒缸，故对液压举升系统要求较高。2液压系统油压计算与分析2．1建立举升模型圈1拳升模型宽体矿用自卸车主要由二类底盘、副车架、货箱、倾卸机构量G0=10000kg。假设装载货物为矿石(密度p=2750kg／m3，动态及液压系统等部件组成。先利用CATIA=维软件建立举升模型，安息角37。)，初始设计时，选取货箱底板后翘长度K=800mm、如图l所示，在建立模型时，需注意以下几点：后翘角度~o=16。，如图2所示。a货箱必须按照自上而下

5、的设计原则建立模型；b．油缸上下铰接点的距离用公式编辑器与各级缸的行程进行关联设置；C．货箱后门平面与地面建立垂直约束，货物的卸货状态按动态安息角与地面建立角度约束。这样便于模型的更新及后续各工位油压的计算。2．2系统油压计算图2贷箱结构倾卸机构采用前置直推式单作用四级油缸，额定压力为19MPa，需要注意的是，举升角度小于3。时，后门不可开启卸货，此最大压力为22MPa，油缸的伸出顺序为1-2—3—4，1N4级缸径及行时仅货箱及货物的质心发生变化；随着举升角度增大，后门开程分别为：172mm／1152i／fin、150nma／1200I／]aTI、129mm／1210mm

6、、启，货物倾卸，此时货箱质心、货物的质心及质量均发生变化，llOrran／1120n~n；货箱内长=5．6m，内宽B=3．0m，货箱本体质故建立计算模型如图3所示。下面分别建立在举升启动、货箱举升TECHHICFORUM／技术论坛I2o12／o63。、第一节缸伸出、第二节缸启动、第二节缸伸出、第三节缸启配制约无法调整所以需要优化货箱结构。25．0o动、第三节缸伸出、第四节缸启动、第四节缸伸出共9个临界工位的举升模型，可利用CATIA~维软件直接读取各工位货箱本体及货物的质心位置、货物截面积，并通过下述公式计算各工位的系统油压：=4x9．8×(G0×+Gl×)×10／Or~

7、×D,2)(1)GI=S×B×p(2)0oo式中，为系统油压；Go为货箱本体质量：L。为货箱本体质心距翻转点距离；G。为货物质量；L。为货物质心距翻转点距离；L为油缸举升力臂：D为多级缸活塞直径；S为货物截面积；B为货箱内圈4油压曲线I七=800mm、=16。】3货箱结构优化宽；p为货物密度。宽体矿用自卸车的最大举升角度一般设计为52。，在油缸参数及货箱后悬脚三经确定的情况下，液压系统最大油压与货箱结构关系密切，货箱的长度必须合理设计，如果后翘角度过大会导致货箱举升吃力和货物无法卸空的问题，若过小则在重载爬坡时不能起到阻挡货物