一种轮式挖掘机双回路全液压制动系统设计与仿真分析

摘要

轮式挖掘机的制动系统因与其转场行走和施工作业的安全性息息相关，受到广泛关注。全液压制动系统以其输出压力高，元件集成化程度高，控制平稳，稳定性高等优点成为现代工程机械车辆首选制动系统。传统的气压制动系统和气液制动系统虽然成本低廉，但是元件较多，需求空间大，污染严重，输出压力低，故障率相对较高，已经无法满足轻量化、环保和高安全性的要求。本文围绕企业相关项目，介绍了一种轮式挖掘机双回路全液压制动系统，并为该系统设计了双回路蓄能器充液阀和双回路液压制动阀两个关键液压元件。主要工作如下：
　　1、根据该轮式挖掘机的整体结构对相关制动参数进行了计算，并提出了一种双回路全液压制动系统的设计方案。
　　2、基于该系统设计了一种双回路蓄能器充液阀，该阀采用压力反馈原理，进行了结构设计，保证了充液阀优先向蓄能器充液，使蓄能器能够保持在要求的压力范围之内，从而提高了制动可靠度。
　　3、基于该系统设计了一种双回路液压制动阀，该阀采用并联式设计原理，进行了结构设计，保证了两个回路（前桥和后桥）相互不受干扰，降低了制动事故的发生率。
　　4、借助 AMESim仿真软件建立了充液阀、制动阀和双回路全液压制动系统的仿真模型，对充液压力、充液流量和充液响应速度等特性进行了仿真分析；并对制动压力、制动响应速度、制动力等特性进行了仿真分析。
　　5、为了验证设计的充液阀和制动阀是否满足制动系统的要求，达到设计标准，在多功能液压试验台做了验证实验。试验结果显示，两个阀均达到行业标准。

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第一章 绪论

1.1 课题研究背景及意义

1.2 轮式挖掘机概述

1.3 制动系统简述

1.4 本课题的研究内容

第二章 制动系统的设计方案

2.1 制动系统的设计原则

2.2 制动系统的计算分析

2.3 制动系统的设计

2.4 本章小结

第三章 关键元件的设计

3.1 双回路蓄能器充液阀

3.2 双回路液压制动阀

3.3 本章小结

第四章 双回路全液压制动系统建模及仿真分析

4.1 仿真模型的建立

4.2 制动系统仿真分析

4.3 本章小结

第五章 关键元件验证实验

5.1 试验台简介及实验准备

5.2 充液阀验证实验

5.3 制动阀验证实验

5.4 本章小结

第六章 总结与展望

6.1 工作总结

6.2 工作展望

参考文献

致谢

附录(科研成果及参与项目情况)