工程機械管路的計算機輔助設計探討

翟闖 冷超

【摘 要】管路設計是工程機械設計中的重要設計內容，通常情況下，工程機械管路設計的合理性對于工程機械運行效率以及運行使用壽命、運行維護等，都有著很大的影響和作用。隨著計算機技術的不斷發展，工程機械設計中對于計算機軟件以及技術的應用也越來越多，并且越來越普遍，應用計算機軟件技術進行工程機械管路的輔助設計實現，不僅對于管路設計質量與合理性有很大的保證，而且對于工程機械管路設計水平的提高也有著積極的作用和意義。本文主要結合工程機械管路的設計要求原則，對于工程機械管路的計算機輔助設計進行分析論述。

【關鍵詞】計算機;應用軟件;技術;工程機械;管路設計;分析

在工程機械管路設計中，液壓系統的管路設計一直是工程機械管路設計中的一個重要設計內容部分，對于工程機械整體管路設計以及工程機械的運行、維護等，都有著非常重要的影響和作用。但是，在進行工程機械管路設計中，液壓系統的管路設計一直容易被忽視，從而容易導致工程機械運行應用過程中，液壓管路出現損壞漏油情況，不僅對于工程機械設備的運行環境以及系統的正常運行造成一定的不利影響，而且容易導致不安全問題與事故的發生，具有極大的危害作用和影響。本文就將以工程機械管路設計中的液壓系統管路設計為例，在結合其設計要求原則的情況下，對于管路的計算機輔助設計進行分析論述。

1、工程機械液壓管路設計要求與原則分析

通常情況下，在工程機械的液壓系統結構中，對于液壓系統中設備元件進行連接的管路多是以硬管、軟管以及油路塊、連接板流道等多種形式種類的連接方式進行連接實現的，并且進行液壓系統設備與元件連接的接口處，通常使用能夠進行拆卸的連接元件進行連接實現。

在進行工程機械液壓系統中連接管路的選擇與設計應用中，進行液壓系統連接管路與接頭元件的選擇時，通常以管路元件的動態和靜態壓力、管路流量大小、密封特性以及機械振動、液壓脈動、安裝方式、成本等因素條件為主，進行綜合考慮并選擇應用。選擇設計應用的工程機械液壓管路不僅需要保證管中油液作層流的流動性，并且管路設置盡量要短，避免管路運輸中的損失問題。此外，在進行工程機械液壓管路的材質與連接結構的設計選擇中，是根據液壓管路的工作壓力以及安裝位置等進行管路設計應用管材與連接結構的設計確定，對于液壓管路中泵、閥等連接的管件管徑設計確定，是根據連接管件的接口尺寸進行設計確定的。此外，還需要注意的是，在進行工程機械液壓管路的設計中，不同液壓系統結構部位的管道，其尺寸大小的選擇設計是對于液壓系統管路設計成本以及設計效率產生影響的重要因素和問題。通常情況下，液壓系統管路設計中，管路直徑過小會導致液體輸送中具有較高的輸送流速，而壓力管路中較高的摩擦問題，會對于液壓系統以及管路造成破壞性的影響和作用，需要在液壓管路設計中進行注意。

2、工程機械液壓管路的計算機輔助設計分析

應用計算機軟件技術進行工程機械液壓系統管路的輔助設計，最常見的就是基于計算機三維軟件技術的工程機械管路模擬設計方式，它主要就是在滿足各種約束條件的情況下，利用計算機三維軟件或者技術，在三維空間中從起始點到目標點進行管路的布置路徑設計實現。基于三維軟件的工程機械管路設計主要具有以下設計特點，首先，由于進行管路路徑布置的空間是一個三維空間，因此在設計中增加了一定的三維復雜性;其次，進行管路設計過程中，布置設計實現的管路數量比較大，甚至會達到一個設備上進行幾百根數量的管路設置實現;最后，基于三維軟件的工程機械管路設計，在進行管路設計實現過程中，能夠實現的管路設計約束條件數量也有一定的增加，包含管路長度以及可加工性、工作特性、振動問題等。以某煤礦工程機械的液壓系統管路設計為例，傳統的管路系統設計如下圖1所示。

在應用傳統的工程機械液壓系統管路設計方法進行管路設計中，對于工程機械回轉機構部分的管路設計，由于液壓系統中升降油缸液壓膠管布置問題，導致進行液壓系統管路設計中，容易出現上述的設計問題，對于管路布置設計質量有很大的不利影響。而應用基于三維軟件的工程機械管路設計方法進行管路設計實現中，首先通過三維建模，在計算機三維軟件中進行液壓系統回轉平臺以及升降油缸、叉形架等三維模型的建立與裝配，在能夠直觀的對于油缸極限位置布置時各個部件位置情況進行了解的情況下，進行工程機械液壓系統管路的三維模型布置與設計實現，就可以很好的實現對于工程機械中液壓系統管路的布置設計，并且布置設計中可以對于傳統液壓系統管路布置設計問題進行避免和控制。如下圖2所示，為使用計算機三維軟件技術在進行煤礦工程機械液壓系統管路設計應用中，建立的升降油缸三維模型效果示意圖。

在進行工程機械液壓系統管路的三維模型建立設計中，通過建立上圖2所示的液壓系統升降油缸三維模型示意圖，對于升降油缸最大以及最小極限值進行三維模型的建立效果布置。

3、結束語

總之，應用計算機軟件技術進行工程機械管路的輔助設計實現，不僅可以對于有效的提高管路設計的質量效果，而且對于計算機技術在工程機械管路中設計應用推廣，具有積極的作用和意義。

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