以双向电液比例变排量轴向柱塞泵为研究对象,通过分析变量机构的控制原理和斜盘的变量阻力矩,建立了基于变量活塞位置反馈的闭环排量控制系统,以达到排量跟随给定控制信号的变排量控制目的并使其具有良好的动态响应特性和稳态控制特性。利用SimulationX软件对双向电液比例变排量轴向柱塞泵建模并进行仿真,得出了排量控制特性曲线并分析了关键参数对控制特性的影响。为电液比例轴向柱塞泵变量机构设计以及参数优化提供了可靠的理论依据。

以某型掘进机液压系统为例,采用理论计算与软件仿真对比的方式对其液压系统管路布置进行分析及优化,结果显示,采用液压胶管+钢管方式装载运输回路压力损失较液压胶管方式降低约53%,油缸回路损失降低约5%,行走回路损失降低约57%。分析表明,采用液压胶管加钢管的布置方式能显著减少了系统压力损失,提升了效率。

掘进机结构复杂、集成性高、内部装配空间小,液压管路全部以软管形式布置于整机中,管路设计一直是困扰其发展的难点,也是其安全高效运行的前提。以掘进机液压管路为研究对象,首先根据液压系统性能要求,对高性能钢管进行设计选型。其次通过建立虚拟样机,确定了钢管和软管相结合的新型管路布置方案。最后创建了一套软硬结合的新型管路装配工艺。通过工业性试验验证,达到了提高管路使用寿命、降低管路成本、提高管路美观性、提高装配检修效率、提升系统性能、提高使用安全性等应用目标,实现了掘进机液压管路的优化设计。