浅析液压挖掘机回转故障的处理方法

目前,在挖掘机液压系统中,液压挖掘机回转无力是比较常见的故障。一般情况下是单向的回转无力,如果出现此类故障,就会严重影响整机作业,降低效率,甚至会出现机械无法作业的情况。本文通过对液压挖掘机的基本结构和工作原理进行了分析,总结出了液压挖掘机回转故障的处理措施,希望能给同行一定的帮助。     

液压挖掘机回转系统启动性能的仿真研究

液压挖掘机回转系统启动过程中存在严重溢流损失,提高启动速度和减小溢流损失很难同时实现,尤其是对于中大型液压挖掘机。利用AMESim和ADAMS仿真软件,建立挖掘机回转系统的机---液联合仿真模型,分析相关参数对回转启动性能的影响,通过优化系统参数,减小启动溢流损失的同时提高了启动速度。     

单斗液压挖掘机转台转速及回转循环时间的计算

对单斗液压挖掘机转台转速及回转循环时间进行了改进性计算，使计算更准确、简便。     

液压系统的压力–速度复合控制策略

以由比例溢流阀与比例调速阀控制的阀控缸系统为研究对象,建立液压系统动力学模型;基于LuGre模型对推进液压缸摩擦力进行补偿;建立鬃毛观测器对阀芯运动特性进行估计并通过Lyapunov第一法证明观测器的稳定性;将液压系统的不确定性和外负载干扰进行整合,并选取自适应率进行估计;基于反步积分自适应控制算法,提出了一种压力-速度复合控制策略并对其稳定性进行验证。以液压缸速度控制为基础,将压力误差引入速度期望,实现阀控缸系统的压力-流量复合控制。建立AMESimMatlab阀控缸系统联合仿真平台来对压力-速度复合控制策略性能进行分析。仿真结果表明：压力-速度复合控制器在阀控缸系统速度调节、突变负载以及负载扰动等工况下均具有良好的控制性能;比例溢流阀溢流量的控制有效减小了系统压力的波动和超调;改变压力误差占比可有效改变地层突变时的压力、速度误差分配,在实际工程中,可根据需要通过改变压力误差占比来对复合控制的误差进行分配。     

挖掘机正流量泵控液压系统的特性分析

采用泵控挖掘机液压系统特性分析方法,在分析泵的输出特性的基础上,给出确定先导压力信号和控制泵排量的方法,并对泵的输出特性进行了仿真和实验研究。结果表明:正流量控制下,泵的排量由执行器流量需求和油泵的p-Q曲线动态实时调节,系统具有良好的负载流量适应性和负载敏感性,其液压系统中不存在负压,只有约0.5 MPa的背压,回油功率损失几乎为0。     

新型液压挖掘机回转驱动系统仿真

为了使液压挖掘机达到节能的目的,提出基于蓄能器能量回收和正负流量相结合的变量泵控制的节能驱动方法.考虑到发动机倒拖、大惯性负载引起的反转问题,以及变量泵和负载的流量匹配等问题,研究驱动系统的控制策略.建立多种驱动系统的AMESim数学模型,并进行节能效果和操控性能的仿真研究.结果表明:该系统在防反转控制和防止发动机倒拖方面均具有良好的控制效果,而蓄能器的压力在第3个工作周期后进入平衡波动状态;相对原驱动系统,新型驱动系统最大节能效果大约为36%,能量回收系统的行程效率大约为24%.     

液压混合动力挖掘机的能量回收效率分析

为提高挖掘机的燃油经济性并降低排放,采用基于压力共轨(CPR)的配置方式构造液压混合动力挖掘机,并针对回转系统耗能大且能量回收潜力大的特点,利用Simula-tion X对回转系统建立仿真模型,分析了影响能量回收效率的主要因素.结果表明,所提出的挖掘机回转系统在制动时不仅可以有效地完成能量的回收,而且能量回收效率随液压蓄能器容积和回转系统制动前速度的增大而增加.文中还通过模拟实验对仿真得出的结论进行了验证,发现实验结果与仿真结果相吻合.     

液压回转系统的计算机自适应控制

本文介绍了作者在液压回转系统的计算讥自适应控制方面进行研究的成果。作者首先对液压回转系统试验台建立了数学模型，同时根据自适应控制理论提出了一种数字控制系统及自适应控制算法．并以汇编语言编制了程序．得出了具有实用价值的结果。     

CAT挖掘机液压系统发热的故障分析

液压系统发热是指液压系统的油温超出系统规定的温度较多。如CAT挖掘机正常工况下,液压系统油温应在50°C以下,(油泵的温度较之高5-10°C),如果温度超出80°C,,则为液压系统发热?液压系统发热会造成操作不灵活、作业不连续、工作无力以及工作压力降低等故障。现就液压系统发热原因及造成的危害和预防措施进行如下简单的分析和探讨。     

浅析履带式挖掘机液压系统的特点及故障分析

目前,在土石方施工中最常见的工程建设机械-挖掘机的数量越来越多,但是液压履带式挖掘机故障问题还值得进一步探讨。本文详细分析了履带式挖掘机的功用及液压系统的特点,并在此基础上对于工程机械故障分析技术进行讨论。     

基于神经网络控制的电力机器人位置控制系统研究

建立了以气缸和气动阀为主的电力机器人位置控制系统的动力模型.根据系统的非线性特点,引入神经网络控制策略.利用神经网络自学习、非线性映射等特点,设计出基于BP网络的PID控制器,并进行仿真.结果表明,这种控制策略,能明显地改善系统的动静态性能,可以实现气缸活塞全行程任意位置的精确定位.     

智能型液压位置控制系统

本文提出的智能型液压位置控制系统,利用输入变化和参数补偿法,能够自动测试系统的死区、校正系统的不对称性和非线性增益;系统具有自学习功能,以模糊控制来抑制超调.试验表明,系统具有较高的稳态精度,从而能进行液压位置控制.     

液压挖掘机工作装置的自适应控制

首先介绍了试验挖掘机机器人的电液比例系统及其控制系统的硬件结构,结合所采用的负载独立分配(LUDV)系统的特点给出了电液比例系统的数学模型,在此基础上,根据试验结果对电液比例模型进一步进行简化,得到了设计控制器所需的参考模型.然后以局部参数最优法为基础设计了自适应控制器,给出了自适应控制律.最后对铲斗轨迹跟踪控制进行了试验研究,通过试验结果对所设计的控制器与常规比例-积分-微分(PID)控制器跟踪设定直线的效果的比较分析,可知使用PID控制器所得到的跟踪误差大于110 mm,而使用所设计的控制器其跟踪误差可以控制在100 mm之内,精度有了一定的提高,并且铲斗运动速度从107 mm.s-1提高到135 mm.s-1,非直线度从4.8%降为3.8%,从而验证了所设计控制器的正确性和有效性.     

面向液压挖掘机电控多路阀的控制系统参数整定

针对传统液压挖掘机多路阀结构与整机性能间的耦合、液压控制系统精度低带来的整机控制不匹配问题,为实现液压挖掘机多路阀简单化设计和整机控制系统自适应变化,提出面对液压挖掘机电控多路阀的控制系统参数整定方法.界定操纵电手柄输出为0-1数字信号,考虑整机多路阀结构特征,设计液压挖掘机电控多路阀的变参数一阶控制系统,提出综合系统冲击、能量利用率、跟随性三项指标作为参数整定的评价算法.通过设计电手柄-控制器-液压挖掘机整机性能表达的数字化平台三者衔接的半物理仿真平台进行试验,分析结果表明:控制系统有效,且控制器响应的一阶控制系统参数T、K可基于整机性能整定得出;时间常数T可由电控多路阀阀芯固有频率和阀芯开度决定,与阀芯阻尼比相关度较小.     

大型矿用挖掘机控制系统的特点及发展方向

比较了发电机—电动机组直流调速系统、可控硅直流调速系统、交流变频调速系统这3种调速系统在矿用挖掘机上的应用情况。     

并联混合动力挖掘机系统建模及控制策略仿真

分析了以超级电容和ISG(integrated starter generator)电机组成辅助动力源、电机驱动回转为特征的并联混合动力挖掘机系统;提出了发动机双模式转矩均衡控制策略,以负载工况与超级电容SOC(state of charge,荷电状态)为决策依据,实现发动机工作点的自适应调节.在特定工作点下,以转矩均衡控制策略替代传统的转速感应控制,系统转速更加稳定.ISG电机可以均衡发动机转矩,使其工作于高效率区.另外,利用回转驱动电机实现回转势能的再生利用.建立并联混合动力挖掘机系统的Simulink仿真模型.结果表明,该控制策略适用于挖掘机并联混合动力系统,具有显著的节能性.     

液压挖掘机的功率匹配控制方法

 针对当前挖掘机功率控制中常用的转速感应控制方法响应速度慢的缺点,根据液压挖掘机动力系统中液压泵与柴油发动机的动力特性,提出了柴油发动机恒扭矩输入控制与转速感应控制相结合的复合控制方法,建立了基于Simulink 仿真平台的系统仿真模型,导入实际工况下的负载信号,对转速感应控制方法与复合控制方法进行仿真对比分析。仿真结果表明：复合控制方法比转速感应控制方法能更有效地稳定发动机的转速,减少发动机的最大掉速量,使液压泵能充分利用柴油发动机的输出功率,提高整机的效率。     

基于神经网络的快速成型系统速度控制

提出了一种基于神经网络的数据融合方法,用于提高快速成型系统的扫描速度、改进系统加工的轮廓精度与系统运行的平稳性。该方法中神经网络的学习样本来源于两个方面：一方面是利用现有系统的进给控制算法,它主要考虑了系统沿曲线路径加工时的速度控制规则;另一方面,采用可变加速度策略从理论上设计直线运动的进给速度。该方法对路径特征的描述具有不变性和旋转不变性的特点。对该算法的数字仿真结果表明：与常规的控制算法相比较,融合了两类样本的神经网络算法能更有效地提高系统运动的速度,改善了系统的加工性能。     

挖掘机单神经元比例-积分-微分节能控制系统

从节能角度考虑，通过对液压挖掘机功率匹配的分析。提出了将液压泵的功率曲线设定在发动机的功率曲线之上的功率匹配方法．随着负载压力的变化，主控制器对液压泵的排量进行控制，使液压泵能够完全吸收发动机的功率，保证了发动机始终在设定的转速下运行。实现了发动机功率充分利用和节能的目的．研究了单神经元比例-积分-微分(PID)控制器在节能控制系统上的应用，试验结果表明，文中提出的功率匹配方法可行，单神经元PID控制器能够根据不同的环境和作业工况进行参数自调整，具有自适应的能力．研究结果为进一步研究开发智能化挖掘机提供了依据．     

基于Fuzzy-PID多模态控制的位置跟踪系统

针对PID控制和模糊控制在位置跟踪系统应用中的局限性,利用它们的各自优点,采用多模态控制方法对位置跟踪系统进行控制,给出模糊控制器的设计过程以及采用PID控制和模糊控制相结合的多模态控制方法的运行结果.跟踪结果表明,该方法不仅减小了系统稳态误差,而且改善了系统动态特性,证明了多模态控制在位置跟踪系统中的应用价值.