液压挖掘机作为一种非常重要的工程机械,在矿山开采、道路建设、国防施工、农用水利等土方施工中有十分重要的地位。随着我国经济建设发展,在基础设施上的投资增加,液压挖掘机在现代建设中发挥着巨大作用。因此,液压挖掘机的不断改革创新,对国家现代化建设有着重大和长远的意义。生产率是液压挖掘机的主要技术性能指标之一,效率的高低决定着工程企业的经济利益。本文结合产品实际要求,在对挖掘性能的研究基础之上展开了对液压挖掘机作业循环时间的优化设计等研究工作,具体工作及成果如下:①分析反铲液压挖掘机工作特点,总结反铲液压挖掘机工作装置的机构形式,基于反铲液压挖掘机的运动学和力学模型,建立工作装置的铰点坐标以及整机挖掘力大小的数学模型。②基于实时作业过程的测试,对反铲液压挖掘机的典型作业循环过程和转台回转过程的每个阶段进行分析,得出作业循环的每一过程的特点和规律,初步确定反铲液压挖掘机作业循环时间和转台回转时间的建模框架。③建立各主动液压缸的压力以及长度关于动臂夹角θ1、斗杆夹角θ2、铲斗夹角θ3的函数,建立反铲液压挖掘机作业循环时间的数学模型,并且,在VB环境下,编写反铲液压挖掘机作业循环时间分析软件,并通过实时作业测试数据进行了对比验证。④在反铲液压挖掘机效率分析的基础之上,以作业循环时间为主要优化目标,以挖掘性能为次要目标的多目标多约束优化模型,以工作装置机构为设计变量,根据运动学和动力学基础设定约束条件,然后进行优化。并在VB环境下编写优化软件,针对多目标优化问题,通过遗传算法求解。分析结果显示,优化后反铲液压挖掘机的生产效率和挖掘性能都有一定程度的提高,对该类型反铲液压挖掘机产品设计中具有一定的实用价值。