根据混凝土泵车的实际工作情况给出了各节臂架最危险工况下理论受力值的计算方法 ，应用浮点数编码
的改进 型遗传算法对混凝 土泵车臂架系统的油缸连杆机构 进行优化 布局 ．经仿真模 型检 验 ，得 到满 足系统运 行
特性 ，且各节油缸的长度及推力均有明显减小 的优化布局 方案 ，为长臂架 混凝土泵 车臂架 系统 的智能设 计提供
了理论依据 ．
关键 词 ：混凝土泵车 ；优 化设 计 ；系统仿真 ；遗传算法
中图分类 号 ：TU 646 文献标 识码 ：A 文章编号 ：1672—5581(2010)01—0041—05
Layout optim ization on cylinder-rod system for
long-boom concrete pum p vehicles
G Yah．wei、，sHI Lai．de2
(1．School of Logistics Engieering，W uhan University of Technology，W uhan 430063，China；
2．College of Mechanical Engineering，Tongji University，Shanghai 200092，China)
Abstract：Based on the actual operations of concrete—pump vehicles，the calculation method for theoretical
loading values is proposed under the most dangerous working conditions on diverse booms．Then，the lay—
out optim ization on the cylinder-rod mechanism of boom system is developed using the improved genetic
algorithm ，viz．，encoded by floating point number．Through simulation m odel validation，the optim ized lay—
out options are obtained with operational property satisfaction and significant reduction of various cylinder
lengths and pressures．Finally，this approach paves a venue for intelligent design on bo om systems of concrete-pump vehicles．
K ey words：concrete—pump vehicle；optimization design；system simulation；genetic algorithm
混凝土泵车是输送混凝土的专用机械．如图 1所示 ，混凝土输送管沿臂架方 向固定在各节臂架上 ，各
节臂架的输送管通过 回转接头和相邻臂架 的输送管相连 ，借助臂架系统 的伸展和 回转可以将混凝土沿管
道连续输送到浇注现场．混凝土泵车在工作过程 中，臂架姿态多(如 图 2)，工况复杂 ，结构设计要求轻量
化 ，使得结构布局设计难度大．对混凝土泵车臂架系统特别是长臂混凝土泵车臂架系统进行全面研究 ，具
有 重要 的工程 意义 和应 用价 值 ．
目前国内的学者对混凝土泵车的研究主要有『1q]：臂架多体动力学模 型、臂架 系统的动态特性 、结构
疲劳寿命和可靠性分析 、臂架系统浇筑过程的轨迹规划问题等．各项研究为混凝土泵车的设计 、制造、施工
过程的 自动化和机器人化提供了理论参考．今后对混凝土泵车的研究将集 中在结构轻巧化 、施工 自动化、
工作范围宽广化等方面．本文以 42 m四节 R型混凝土泵车为研究对象 ，建立 了臂架 系统油缸连杆机构的
优化数学模型 ，通过仿真 ，全面 系统地研究 了油缸连杆机构 的优化约束条件 ．对一种 自适应概率搜索算
法——遗传算法进行 了改进 ，引入了倒位算子，将变异和倒位两种操作混合成“扰动”操作作用于染色体 ，

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