为了克服工程机械工作过程中液压系统臂架抖动的问题,利用形貌仪测量平衡阀的结构参数,建立平衡阀的精确仿真模型,并通过台架测试验证了该仿真模型的有效性。基于平衡阀精确仿真模型,搭建臂架液压系统仿真模型,重点分析泵排量、系统回油背压、平衡阀阀芯位移、阀芯锥角对臂架液压系统稳定性的影响。仿真结果显示适当增大泵排量和回油背压或减小阀芯位移和阀芯锥角都可以抑制臂架动作油缸的压力振荡;当泵排量为35 L/min、回油背压为11.0 MPa、阀芯位移为1.5 mm、阀芯锥角为10°时,臂架动作油缸的压力波动得到有效抑制。

臂架液压系统是混凝土泵车的重要组成部分,用于输送混凝土和布料,目前存在压损过大的问题。借助AMESim与Simcenter 3D Montion软件建立62 m泵车臂架虚拟样机模型,经实验验证该虚拟样机与实际系统具有90%以上的契合度。利用臂架虚拟样机研究系统的动态特性,揭示系统的压力分布,分析系统压损过高的原因,可知主要压力损失集中在平衡阀与长液压管路,提出3种降低压损的方案。以臂架管路通径优化为例,进行仿真分析与优化,并通过实验验证了管路通径优化效果。由仿真和实验结果可知:五臂倒钩收回工况下,将臂架长管路通径由8 mm增大至10 mm,可使小腔侧管路压力损失降低50%,大腔侧管路压力损失降低60%,可有效降低系统压力。

混凝土泵车臂架液压系统作为泵车三大液压系统之一,且具有势能可回收性,为了研究其势能的回收,有必要对其臂架液压系统进行精确的建模与仿真分析。作者根据某型混凝土泵车的臂架液压系统原理图,通过多学科领域建模、仿真与分析软件SimulationX建立了臂架液压系统的仿真模型,并对系统进行了时域动态仿真分析。结果表明：此负载敏感系统简单、可靠,运行状况良好,符合后续研究势能回收所具备的所有要求。