【摘要】：礦用鏟運(yùn)機(jī)是一種重要的工程機(jī)械,是礦山無(wú)軌運(yùn)輸設(shè)備的一種,主要應(yīng)用于井下煤炭的短壁開(kāi)采工作面。轉(zhuǎn)向系統(tǒng)是鏟運(yùn)機(jī)的一個(gè)重要組成部分,它的性能直接決定著鏟運(yùn)機(jī)的工作性能,因此研究轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性具有十分重要的意義。本文以17C00CLX3型礦用防爆膠輪鏟運(yùn)機(jī)為研究對(duì)象,對(duì)鉸接車(chē)輛轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)的工作原理進(jìn)行分析,在此基礎(chǔ)上建立滿(mǎn)載原地轉(zhuǎn)向時(shí)轉(zhuǎn)向阻力矩的數(shù)學(xué)模型,并對(duì)影響其大小的因素及其影響趨勢(shì)進(jìn)行分析。詳細(xì)分析了負(fù)荷傳感型全液壓轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的工作原理,在分析優(yōu)先閥和轉(zhuǎn)向器的結(jié)構(gòu)及工作原理的基礎(chǔ)上,利用AMEsim的HCD庫(kù)建立優(yōu)先閥和轉(zhuǎn)向器的模型,并對(duì)所建模型進(jìn)行仿真測(cè)試,分析其動(dòng)態(tài)特性,驗(yàn)證所建模型的正確性。采用AMEsim軟件建立液壓控制系統(tǒng)模型,利用ADAMS建立鏟運(yùn)機(jī)的多體動(dòng)力學(xué)模型,以AMEsim為主仿真軟件進(jìn)行機(jī)液聯(lián)合仿真,主要對(duì)滿(mǎn)載快速、滿(mǎn)載慢速和空載快速三種工況進(jìn)行仿真。在不同的工況條件下,主要對(duì)通過(guò)優(yōu)先閥的流量,轉(zhuǎn)向油缸的活塞桿移動(dòng)速度、位移,轉(zhuǎn)向油缸的壓力以及轉(zhuǎn)向過(guò)程中地面對(duì)輪胎的作用力等仿真結(jié)果進(jìn)行對(duì)比分析。針對(duì)轉(zhuǎn)向過(guò)程油缸的壓力脈動(dòng)問(wèn)題,以左右兩側(cè)油缸的行程差和系統(tǒng)壓力為目標(biāo)函數(shù),油缸的鉸接點(diǎn)位置為設(shè)計(jì)變量,采用遺傳算法對(duì)轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì),對(duì)優(yōu)化后的機(jī)構(gòu)再次進(jìn)行機(jī)液聯(lián)合仿真,與優(yōu)化前的仿真結(jié)果進(jìn)行對(duì)比。本文對(duì)負(fù)荷傳感型全液壓轉(zhuǎn)向系統(tǒng)進(jìn)行了機(jī)液聯(lián)合仿真,并針對(duì)轉(zhuǎn)向過(guò)程中的壓力脈動(dòng)問(wèn)題進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì),優(yōu)化結(jié)果證明優(yōu)化后的機(jī)構(gòu)在轉(zhuǎn)向過(guò)程中轉(zhuǎn)向力臂差明顯小于優(yōu)化前的機(jī)構(gòu),并且油缸的壓力波動(dòng)以及系統(tǒng)壓力都明顯減小。本文的研究為以后的轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)提供了一定的理論支持,具有十分重要的意義。
[Abstract]:Mine scraper is an important construction machinery and a kind of trackless transportation equipment. It is mainly used in short wall mining face of underground coal. Steering system is an important part of LHD, and its performance directly determines the working performance of LHD. Therefore, it is of great significance to study the dynamic characteristics of steering system. Taking 17C00CLX3 type explosion-proof rubber wheel scraper as the research object, this paper analyzes the working principle of steering mechanism of articulated vehicle, and establishes the mathematical model of steering resistance moment when turning in situ with full load. The factors that affect its size and its influence trend are analyzed. The working principle of full hydraulic steering system based on load sensing is analyzed in detail. On the basis of analyzing the structure and working principle of priority valve and steering gear, the model of priority valve and steering gear is established by using HCD library of AMEsim. The model is simulated and tested, and its dynamic characteristics are analyzed to verify the correctness of the model. The hydraulic control system model is established by AMEsim software, the multi-body dynamics model of LHD is established by ADAMS, and the combined simulation of machine and liquid is carried out by using AMEsim software. The simulation is mainly carried out under three working conditions: full load speed, full load slow speed and no load speed. Under different working conditions, the simulation results of flow rate of priority valve, piston rod moving speed, displacement, pressure of steering cylinder and the force of ground facing tire in steering process are compared and analyzed. Aiming at the pressure pulsation of the cylinder during the steering process, the stroke difference and the system pressure of the two sides of the cylinder are taken as the objective function, and the hinge position of the cylinder is taken as the design variable, and the steering mechanism is optimized by genetic algorithm. The optimized mechanism was simulated again, and the results were compared with those before optimization. In this paper, the load sensing full hydraulic steering system is simulated, and the pressure pulsation in the steering process is optimized. The optimization results show that the steering arm difference of the optimized mechanism is obviously smaller than that of the mechanism before the optimization, and the pressure fluctuation of the cylinder and the pressure of the system are obviously reduced. The research in this paper provides some theoretical support for the design of steering mechanism in the future, which is of great significance.
【學(xué)位授予單位】：太原理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類(lèi)號(hào)】：TD422.4

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本文編號(hào)：2394633