排土機俯仰液壓系統的改進及仿真優化

肖艷軍，付景海，王亞旭，關玉明

(河北工業大學機械學院，天津300130)

排土機是一種大型高效的物料運輸設備。我國現在正處于工業化時期，重工業發展迅速，煤炭等固體能源和固體礦物資源的需求量在不斷擴大，排土機作為大型物料運輸機械受到越來越廣泛的應用。排土機主要由履帶行走機構、受料臂、配重臂、俯仰機構、排料臂等部分組成，見圖1。

圖1 排土機組成

其中俯仰機構承受排料臂的重力，并通過俯仰液壓缸的伸縮實現排料臂的俯仰和物料的分層堆積。故對俯仰機構進行分析至關重要。排土機俯仰機構分為上部鋼絲繩起吊和下部液壓缸支撐兩種形式。為了保證受力平衡，下部液壓缸支撐形式通常是用兩個液壓缸支撐，需保證兩液壓缸同步，由于液壓缸密封性差異及受力不平衡等諸多原因導致液壓缸不同步，會造成液壓缸損害。而上部鋼絲繩起吊只有一個液壓缸，避免了不同步問題。排土機俯仰機構通常采用上部鋼絲繩起吊。此處要分析排土機俯仰結構為上部鋼絲繩起吊形式。

1 排土機俯仰液壓系統設計及AMESim 仿真

1.1 排土機液壓系統設計

排土機俯仰部分由機械系統和液壓系統組成。機械系統包括俯仰液壓缸、排料臂和作為連結的鋼絲繩。其動作主要是通過俯仰液壓缸伸縮，由鋼絲繩帶動排料臂升降。由設計要求可知，此設計中是通過液壓缸伸縮來實現懸臂的頻繁間歇上下運動，并要保證懸臂在某一位置能夠保持不動，即不能因懸臂重力使之自由下降。……