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