WZJ400型隧道挖装机液压系统优化设计

摘要

隧道挖装机集挖掘、输送、装载、行走多功能于一体，工作效率高，空间适应能力强，对隧道内空气污染较小，是隧道施工中重要的机械设备。目前我国的隧道挖装机主要依赖进口，不仅价格昂贵，维修也不方便，随着我国隧道施工日益增多，挖装机国产化显得尤为必要。液压系统是挖装机最核心的部分，决定整机的性能。因此，本论文研究和设计了挖装机的液压系统，并利用GUI界面优化了整机的性能参数，具体完成了以下工作：
　　首先，调研了挖装机的使用现状，针对挖装机在使用中出现的故障，提出了整机设计优化方案。其次根据挖装机的基本原理和使用工况，设计了限压回路、节流回路、稳速回路、制动回路、变速回路等基本液压回路。接着分析了节流控制、负载敏感控制、LUDV控制三种阀控方式的优劣性，探讨了总功率控制、分功率控制、交叉传感控制、正流量控制、负流量控制、负载敏感控制等多种泵控方式的特点，从而确定了LUDV控制多路阀和LRCS控制液压泵组合控制方式。然后结合实际工况，计算了WZJ400型挖装机的行驶阻力、挖掘阻力和输送阻力，根据受力大小确定了行走马达、行星减速机、液压缸、输送马达、液压泵的基本参数和选型。在此基础上，验证了挖装机的最大牵引力、最大行驶速度、最大挖掘力等重要性能参数是否满足工作需求，并对整机进行热平衡分析，根据液压系统发热量和散热量选择了匹配的散热器。
　　最后，利用MATLAB软件设计了挖装机参数优化界面，方便设计者快速选择液压元件，确定最佳的配置，优化整机的行走性能、挖掘性能和装载性能，因此本文提出了一种减轻设计者劳动强度、提高工作效率的设计方法。