多轴线转向车辆转向机构的优化设计与试验研究.pdf

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1、2015年4月机床与液压Apr．2015第43卷第7期MACHINET0OL&HYDRAULICSVo1．43No．7DOI：10．3969／j．issn．1001—3881．2015．07．021多轴线转向车辆转向机构的优化设计与试验研究陈利东(中国煤炭科工集团太原研究院，山西太原030006)摘要：多轴线转向车辆转向机构是车辆实现转向功能的核心部件，根据某矿用车对转向机构的工作要求，设计和建立了多轴线转向车辆转向机构的仿真模型，并对转向机构进行了优化，同时对液压系统进行建模，通过分析软件对液压系统的特性进行仿真分析，通过试验

2、测试，证明所设计转向杆系及液压系统的响应特性与仿真结果吻合，达到了预期效果。关键词：转向车辆；转向机构；优化设计中图分类号：U463．521文献标志码：A文章编号：1001-3881(2015)7-082-4OptimizationDesignandExperimentalResearchonSteeringMechanismofMlllti-axleTurningVehicleCHENLidong(TaiyuanResearchInstituteofChinaCoalScienceandIndust~，TaiyuanShanx

3、i030006，China)Abstract：Multi—axisturningvehiclesteeringmechanismisthecorecomponentofthevehicletoachievesteeringfunction．Underworkrequirementsofaminecarsteeringmechanism，asimulationmodelofsteeringmechanismofmulti—axisturningvehiclewasde—signedandbuilt．Thesteeringmecha

4、nismwasoptimized．atthesanletimethehydraulicsystemmodelingwasdone．Simulationanda-nalysisofthecharacteristicsofthehydraulicsystemweredonebyanalyzingsoftware．Throughexperimenttesting，itprovesthatthere—sponsecharacteristicsofdesignedsteeringlinkageandhydraulicsystemareco

5、incidedwithsimulationresults，whichachievedthedesiredeffect．Keywords：Turningvehicle；Steeringmechanism；Optimaldesign0前言压油缸伸缩，推动转向臂转动，再由推杆AB带动回目前国内的大多数矿井已经使用了掘进机、锚杆转支承OA转动，从而实现车轮转向。机、连采机等大型综采设备，这些设备大都是采用履带式结构，行走速度慢，转向困难，造成作业效率低下、路面损坏严重等问题。转向系统是矿用多轴线车转向系统中最重要的系统之一，它直接影响整

6、机的安全性、作业效率、能源消耗和司机的劳动强度。因此，提高煤矿井下辅助运输设备的效率是当前这类煤矿企业迫切需要解决的问题。文中对矿用多轴线车的转向系统进行了详尽的分析。1转向系统设计-该转向系统的液压系统采用电液比例换向多路阀，1—悬挂系统2—推杆3一回转支承4—角位移传膊器s—转向臂6—液压缸方向盘上的转向控制信号通过比例放大作用驱动比例图1四连杆转向机构结构图多路换向阀动作，使进入转向液压缸油腔的油压驱动对四连杆转向机构简化如图2所示。为悬挂的转向连杆机构动作。转轴上装有转角传感器，传输整转动中心，E转向油缸与车架的铰接点，

7、D为转向油个转向机构角度反馈信号，反馈控制信号与方向盘输缸活塞杆与转向摆臂的铰接点，为车轮处于中位时入信号相比较，形成自动反馈控制，完成转向动作。液压缸的初始长度，13为起始转向角度，0为转动角文中选用转向液压缸的大腔直径为125mm，活度。令OC=Z，BC=Z：，AB=Z，，OA：z，OD=Z，塞杆直径为70mm，液压油缸的有效行程为405mm，OE=Z，ED：Z7，CD=Z，COA=Ol，BAX=0，安装距离为659～1064mm；如图1所示为双摇杆铰C=，FCB=口，EOD=∞，JOE=西，接四连杆机构，它驱动转向轮组实现

8、±90。的转向，COD：A，oco=~。由几何关系可知它主要由悬挂系统、推杆、回转支承、角位移传感AC=29=,／z+一2l】／4COSOt(1)器、转向臂、液压缸等组成，其工作原理是：通过液收稿日期：2014—03-14作者简介：陈利东(1984一)，硕士，助