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第一篇 大型自行式液压载重车基础2

第一章　绪论2

第一节 自行式液压载重车概述2

一、自行式液压载重车4

二、以液压载重车为基础派生的自行式工程机械型谱7

第二节 液压载重车主要应用领域及发展现状12

一、液压载重车国外发展现状13

二、液压载重车国内发展现状15

第三节 自行式液压载重车技术特点19

一、模块化、系列化19

二、在线安全监测21

三、节能22

四、环保22

五、智能化23

第四节 自行式液压载重车关键技术23

一、液压载重车的组成及各部分功用23

二、传动技术25

三、转向技术26

四、悬挂技术26

五、协调控制27

六、仿真技术28

七、参数匹配28

八、电液比例技术28

九、现场总线技术29

十、故障诊断技术30

第五节 自行式液压载重车的基本理论31

一、行驶理论31

二、Ackerman转向梯形31

三、独立转向与转向运动学32

四、多轴驱动寄生功率、打滑与防滑驱动33

第六节 自行式液压载重车存在的主要问题33

一、国外液压载重车存在的问题33

二、国内液压载重车存在的问题34

三、目前国内液压载重车亟待解决的问题34

第二章　自行式液压载重车的设计35

第一节 液压载重车的基本要求35

第二节 液压载重车的整体结构设计35

一、车架结构37

二、悬挂结构38

三、动力舱和驾驶室38

第三节 液压载重车的液压驱动系统设计39

一、液压载重车的驱动布置方案选择40

二、液压载重车的液压驱动系统设计41

三、整车调速控制43

四、差速控制45

五、防滑控制46

第四节 液压载重车的液压悬挂升降系统设计50

一、原有悬挂升降系统原理50

二、悬挂升降系统存在的问题50

三、新型液压悬挂升降系统设计51

第五节 液压载重车的液压转向系统设计52

一、转向液压系统的基本要求及数学模型建立52

二、转向液压系统原理设计56

三、负荷敏感技术在转向系统中的应用56

四、转向控制系统57

五、液压载重车转向协调性控制58

第六节 液压载重车的制动系统设计59

第七节 自行式液压载重车的模块化设计60

一、自行式液压载重车型谱及主要技术参数60

二、液压载重车模块划分62

三、液压载重车模块化设计开发63

四、液压载重车的拼接组合65

五、液压载重车模块化设计效果65

第三章　自行式液压载重车的节能设计67

第一节 液压载重车发动机功率分配67

一、功率分析67

二、发动机与液压系统功率匹配基本原理69

三、柴油机最佳工作点的选取69

四、负载与泵的匹配70

五、发动机与液压系统功率匹配的实现70

第二节 减轻液压载重车自重节能71

一、JHP250ZXP型动力平板车有限元分析72

二、JHP250ZXP型液压载重车现场试验75

第三节 合理设计液压系统节能76

一、采用负荷敏感系统的节能设计77

二、基于交流液压原理的节能转向系统77

第四节 独立转向机构的优化设计81

一、转向机构优化设计数学模型的建立81

二、优化设计结果分析84

三、液压转向系统的改进85

四、转向系统仿真建模86

五、转向系统仿真分析91

第四章　自行式液压载重车安全控制94

第一节 负载重心允许装载区域的确定94

一、三点支撑下允许装载区域的确定94

二、四点支撑下允许装载区域的确定96

第二节 液压载重车调平控制98

一、液压载重车车身状态的检测98

二、调平控制策略99

三、调平安全策略99

四、液压软管防爆100

第三节 自行式全液压载重车安全监测系统100

一、监测系统主要功能101

二、监测参数的选择101

三、状态监测系统硬件结构102

四、状态监测系统软件的设计103

五、现场试验及调试105

第五章　液压载重车电液控制系统仿真与试验107

第一节 液压驱动系统仿真107

一、系统负载的等效处理107

二、仿真模型的建立111

三、系统仿真分析113

四、系统试验分析116

第二节 液压转向系统仿真118

一、系统原理118

二、系统模型的建立119

三、系统仿真与分析122

第三节 转向系统协调控制试验研究124

一、空载试验124

二、重载试验125

三、转向系统协调控制仿真与试验分析125

第六章　自行式液压载重车液压系统故障诊断研究127

第一节 故障诊断概述127

一、原始故障127

二、自然故障128

三、故障诊断的意义129

第二节 故障诊断模型和任务分解策略132

一、载重车故障诊断系统的要求及特点133

二、基于分布式的层次诊断模型133

三、故障诊断的任务分解策略134

第三节 载重车电液控制系统故障分析及建模135

一、液压元件失效模式及失效机理135

二、基于故障树的建模137

第四节 载重车电液系统故障定位策略研究139

一、最优定位策略的求解算法139

二、规范化搜索决策矩阵140

三、模糊决策矩阵141

四、求解算法142

五、程序实现143

六、故障定位实例144

第五节 载重车远程故障监测与诊断系统146

一、设备监控层的逻辑结构146

二、局部诊断中心的逻辑结构146

三、远程诊断中心的逻辑结构148

四、远程监控系统智能前端设计与实现148

第七章　自行式液压载重车可靠性设计155

第一节 大型自行式全液压载重车液压系统的可靠性研究155

一、可靠性在液压载重车中的作用155

二、可靠性工程基本概念156

三、可靠性基本函数156

四、可靠性工程常用的统计分布157

五、常用可靠性设计方法158

第二节 液压载重车可靠性分析与研究160

一、可靠性常用典型系统模型160

二、液压载重车液压系统的失效模式和可靠性分析162

三、900t提梁机液压系统的可靠性研究166

第三节 液压载重车液压悬挂可靠性测定试验167

一、液压载重车液压悬挂及其可靠性测定原理介绍167

二、试验硬件、软件系统的组成171

三、悬挂钢结构应变数据的采集、处理及仿真175

第四节 液压载重车电液悬挂系统的模糊可靠性分析180

一、液压载重车电液悬挂系统原理181

二、模糊可靠性模型的建立181

三、系统模糊可靠度计算模型181

四、系统模糊可靠度计算185

第二篇 大型自行式液压载重车应用188

第一章　高速铁路桥梁预制梁运输车188

第一节 运梁车概述188

一、运梁车的国内外研究现状188

二、运梁车的技术性能190

第二节 运梁车机械结构190

一、运梁车车架结构191

二、运梁车悬挂结构191

三、运梁车枕梁192

四、运梁车动力舱和驾驶室193

第三节 运梁车与架桥机配合193

一、运梁车与双导梁架桥机配合193

二、运梁车与龙门式架桥机配合195

三、运梁车与下导梁定点起吊架桥机配合197

第四节 运梁车技术特点198

一、电液控制系统198

二、自动辅助驾驶系统199

三、遥控操作系统199

四、定位与防撞系统200

五、故障报警及识别系统200

第五节 运梁车架梁稳定性研究200

一、架梁工况稳定性分析200

二、液压悬挂系统201

三、调平及升降控制201

四、双管路防爆阀202

第六节 运梁车电液控制系统优化设计206

一、运梁车性能测试206

二、液压驱动系统与发动机功率匹配206

三、转向同步性控制优化设计207

第二章　船厂用自行式液压载重车209

第一节 船厂用自行式液压载重车概述209

一、船厂用自行式液压载重车的发展现状210

二、船厂用自行式液压载重车整体结构与主要技术参数211

第二节 船厂用载重车主要结构设计214

一、载重车的车架214

二、载重车的悬挂机构215

三、载重车的转向机构216

第三节 船厂用载重车的液压系统设计218

一、行走驱动系统218

二、独立转向系统223

三、升降控制系统224

第四节 船厂用载重车的电气控制系统设计225

一、CAN总线与SPT-K系列控制器225

二、工业现场总线CAN总线在船厂用液压载重车上的应用226

三、船厂用液压载重车的工作模式及其协同控制方法227

第三章　钢厂用框架车229

第一节 钢厂用框架车概述229

一、框架车简介229

二、国外框架车研究现状231

三、国内框架车研究现状231

四、使用框架车的物流方案232

第二节 框架车整体结构233

一、框架车动力系统233

二、框架车液压悬挂系统234

三、框架车行走驱动与控制系统235

四、框架车转向系统235

第三节 TPC180型框架车控制236

一、TPC180型框架车主要技术参数236

二、TPC180型框架车驱动液压系统237

三、TPC180型框架车升降液压系统237

四、TPC180型框架车转向液压系统图及其关键技术239

第四节 框架车节能技术及应用244

一、框架车节能技术244

二、节能技术在转向系统中的应用245

第四章　煤矿设备运输车247

第一节 煤矿设备运输车概述247

一、煤矿设备运输车的研究现状247

二、煤矿设备运输车的技术要求250

第二节 运输车整煤矿设备体结构设计250

一、煤矿设备运输车自走平板车结构251

二、煤矿设备运输车缓降式上车桥结构252

三、煤矿设备运输车转向结构254

四、煤矿设备运输车悬挂及支腿结构254

五、煤矿设备运输车动力舱和驾驶室结构255

六、煤矿设备运输车车间连接及协调转向256

第三节 煤矿设备运输车控制系统设计256

一、驱动／制动控制系统256

二、协调转向控制系统259

三、悬挂／支腿控制系统261

四、带DA控制的变量泵闭式驱动系统261

五、基于CAN总线的电气控制系统设计262

六、故障诊断及系统优化实例265

第四节 煤矿设备运输车隔爆处理及改造269

一、微电系统隔爆处理269

二、柴油机隔爆改造的方案270

三、柴油机隔爆结构特征与工作原理270

四、柴油机隔爆改造前后主要技术参数对比273

第五章　高速铁路大型提梁机276

第一节 铁路重型运输起重设备发展现状276

一、国外发展概况276

二、国内发展概况277

三、提梁机系统技术特点280

第二节 提梁机工艺要求及性能指标281

一、预制梁场布局281

二、提梁机的机械结构282

三、提梁机技术特点285

四、提梁机的工作流程287

五、主梁的有限元分析289

第三节 提梁机电液系统设计293

一、提梁机的主要技术参数293

二、液压驱动系统293

三、液压悬挂系统296

四、液压转向系统297

五、支腿系统液压和天车系统液压299

六、液压卷扬系统299

第四节 电液系统的优化301

一、悬挂系统的优化301

二、转向系统优化302

三、支腿液压系统优化304

第六章　高空作业车306

第一节 高空作业车国内、外发展现状306

一、高空作业车国外发展现状306

二、高空作业车国内发展现状311

第二节 TLK21型高空作业车系统设计312

一、TLK21型高空作业车主要技术参数312

二、TLK21型高空作业车主要装置设计314

三、TLK21型高空作业车液压系统设计316

第三节 TLK21型高空作业车行走驱动系统设计318

一、高空作业车驱动方案选择318

二、高空作业车的调速控制319

第四节 作业斗调平机构设计320

一、作业斗调平方案的选择320

二、上调平机构的建模与仿真323

三、下调平机构的最优化设计325

四、调平机构的辅助液压装置327

第五节 高空作业车的安全性设计328

一、防倾覆自动报警系统设计328

二、防碰撞系统设计331

三、其他安全设计333

第七章　钢铁企业用抱罐车334

第一节 抱罐车简述334

一、抱罐车发展与应用现状334

二、抱罐车的发展趋势339

第二节 抱罐车的总体设计与研究341

一、总体设计341

二、机械结构设计343

三、抱罐车技术特点346

第三节 大臂机构分析与设计349

一、大臂机构分析349

二、大臂滑道结构设计351

三、大臂静态应力分析352

四、大臂工作电液控制系统354

五、大臂工作液压系统355

第四节 转向机构分析与设计356

一、转向结构356

二、基于解析法的转向特性357

三、转向机构优化设计358

四、转向液压控制系统360

五、转向液压系统特性360

第五节 驱动与制动电液控制系统362

一、驱动电液控制系统362

二、制动电液控制系统365

第六节 液压系统实验研究367

一、实验系统搭建367

二、实验数据分析368

第八章　自行式液压载重车的使用与维护370

第一节 操作与使用370

一、安全规则370

二、运行前准备371

三、启动与运行372

第二节 保养与维护373

一、油料的使用与保养373

二、液压系统及辅件374

三、保养时间表375

第三节　常见故障及排除377

第四节 可靠性管理与维修团队的确立379

一、维修团队的确立379

二、故障与致命度分析、维修性设计与实践381

参考文献385