关键词:
流体传动与控制
剪叉式高空作业平台
AMESim仿真
优化设计
摘要:
近年来,我国基础设施建设和工程技术的飞速进步,为高空作业机械领域开辟了更广阔的发展空间,带来了更多的发展机遇。自行剪叉式高空作业平台因其卓越的性能而备受市场青睐。然而,我国自行剪叉式高空作业平台研发起步较晚,面临着技术和实际应用上的多重挑战,尤其在液压系统的优化设计方面,很大程度上制约了自行剪叉式高空作业平台产业化进程。
液压系统是自行剪叉式高空作业平台的核心系统,控制着整机行走、转向,同时也管理着剪叉机构的举升动作。液压阀组作为系统中的关键部件,其性能直接影响到整个平台的性能。然而,液压阀组优化设计仍是该领域研究的短板,相关理论尚不完善,缺乏整体性研究。为了高效的进行液压阀组优化,提高自行剪叉式高空作业平台整机性能,增强市场竞争力,开展自行剪叉式高空作业平台液压系统的研究具有重要的理论和实际意义。
本研究课题依托校企合作项目——“自行剪叉式作业平台液压系统及控制阀设计开发”项目开展研究,首先对自行剪叉式高空作业平台及其液压系统工作原理进行了详细介绍,在此基础上设计了一种更加节能的液压控制系统。围绕该系统装机应用后出现的问题,如制动车轮反转、前进后退换向阀复位慢、转向异响及举升作业平台停止异响等,通过建立数学模型的方法分析了问题产生机理,确定了影响各工况问题的关键参数。
然后利用AMESim软件,结合液压系统、底盘转向机构、举升系统理论分析,构建了自行剪叉式作业平台行走液压系统、底盘系统、举升三系统的联合仿真模型。随后通过一系列典型工况实验测试,并对实验结果分析,验证了仿真模型的正确性。
接着利用已验证的仿真模型结合相关理论分析,对各问题进行优化仿真分析,找到了问题产生的根本原因,并给出了相应优化方案。
最后特别针对举升异响问题,使用多目标优化算法,优化了举升行走控制阀开口度及弹簧刚度参数,并进行优化前后的实验对比,结果表明:优化后,系统工作压力峰值降低约40%,同时,举升系统压力、流量变化趋势更加平缓,解决了举升异响问题,验证了系统优化方案的有效性。