液压挖掘机铲斗连杆机构优化：基于CFD的性能提升与分析

本文主要探讨了液压挖掘机铲斗连杆机构的优化设计，目标是为了提高其挖掘效率和性能。作者利用先进的ADAMS虚拟样机技术作为设计工具，通过调整连杆机构的铰点位置和传动角，实现了在保持液压油缸行程变化不大的前提下，显著提升连杆机构的传动比。这种优化方法对于提升挖掘机铲斗的工作负载能力和挖掘深度具有重要意义。 在研究过程中，作者特别关注了铲斗主阀的流场特性，通过计算流速、压力分布以及能量损失等方面的数据，深入分析了阀体内部结构对液压系统性能的影响。他们发现，随着主阀开度增大，局部负压区域减弱，漩涡分布减少，使得速度分布更加均匀，从而减少了能量损失和噪声。此外，对出口管道的改进也有助于改善局部负压，降低空化现象，提高了流动稳定性。 作者还进行了实验与CFD（Computational Fluid Dynamics，计算流体动力学）仿真对比，尽管仿真得出的流量系数略大于实际测量值，但趋势吻合，验证了CFD在模拟阀内流体行为方面的有效性。这种研究不仅为当前型号防爆阀的优化提供了实用依据，还对同类产品的研发设计具有借鉴价值。 本文的研究工作是由曾衡，一位专注于液压元件与系统研究的硕士研究生主导，他结合理论与实践，展示了运用现代仿真技术在实际工程中的应用。研究成果发表在《煤矿机械》杂志，为提升液压挖掘机的整体性能和可靠性提供了重要的科学支持。 总结来说，本文的核心知识点包括：ADAMS虚拟样机技术在液压挖掘机连杆机构优化中的应用，流场分析对阀门性能的影响，以及CFD在液压系统仿真中的应用和验证。这些内容对于理解液压挖掘机的设计优化策略以及流体力学在工程中的实际应用具有很高的价值。