下载后可任意编辑基于键合图的某型电动轮自卸车液压系统动力学建模与特性讨论王艾伦 曹旭辉( 中南大学 机电工程学院 现代复杂设备设计与极端制造教育部重点实验室, 长沙, 410083) 摘 要: 分析了某型电动轮自卸车液压系统的工作机理, 运用键合图建立其举升过程的动力学模型, 并转换为状态空间方程, 用 MATLAB 对举升过程的时域和频域特性进行了求解和分析, 为液压系统设计过程中的性能分析和参数优化提供参考; 运用 AMESim 对举升过程进行建模和分析的结果表明, 基于键合图的数学模型是合理的。关键词: 电动轮自卸车; 键合图; 建模; 动力学特性0 前言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、 举升控制阀和油源组成, 随着矿用自卸车吨位的增加, 举升过程中液压系统负载和流量都很大, 对设计和制造的要求越来越高, 因此对液压系统在举升过程中的动态特性进行讨论, 猎取系统的固有频率和响应频率, 对电动轮自卸车液压系统的设计和优化具有重要意义。影响自卸车液压系统动态特性的因素是多种多样的, 且各参数相互影响, 相互制约, 因此仅经过修改某单个参数很难改进系统动态特性。为明确某种特定因素对自卸车举升过程带来的动力学影响, 本文拟采纳功率键合图和MATLAB/simulink对自卸车的举升过程进行建模仿真, 从仿真结果中揭示自卸车的动力学特性及其表现, 为自卸车液压系统的设计和优化提供动力学依据。1 举升系统结构特点本文所讨论的电动轮自卸车举升系统简化后的液压原理图如图1。它主要由双联齿轮泵、 二通液控插装阀、 三位四通电磁阀和双作用三级伸缩缸。举升时双联齿轮泵在二通液控插装阀内合流后到达举升缸, 完成举升动作, 以增加压力油的流量, 缩短举升时间, 减少柴油机功率的损耗, 降低液流的温升。下载后可任意编辑图1 液压系统举升部分原理图举升缸采纳两个双作用三级四节伸缩套筒式油缸, 倒置在车架的两侧, 下端与车架铰接, 上端与车厢铰接。二通插装阀CV1是一种以二通型单项元件为主体, 采纳先导控制和插装式连接的新型液压控制元件, 具有高压、 大流量和组合方式灵活的特点。电磁阀9主要控制自卸车的举升过程。自卸车在运行过程中电磁阀经过油路先导控制插装阀的开启和闭合, 对主油路的动力学特性影响不大, 故不予考虑。自卸车的主要性能参数描述如下: 额定载重为 300t; 车厢自重为30t; 举升角为 55 º; 举升时...
