液压静力压桩机是近年来兴起的一种集压桩主机和液压起重机于一体的新型桩工机械,其液压起重机(吊机)在施工过程中可能因过载而导致吊臂损坏,甚至折断,当起重机突然启动和制动换向时过载破坏的现象更加严重。前人在静态力学的基础上设计了简单的过载保护装置,但对动应力引起的过载情况无法起到保护作用。本文针对这个工程实际问题,分析了起重机各种工况及过载机理,重点研究了起升机构运动过程中的动态特性,且提出了一些提高平稳换向品质的措施。首先,根据力学平衡原理计算得出了油缸支撑力与载荷和角度的关系,提出了对钢丝绳拉力研究的必要性。通过对提升钢丝绳系数学模型的分析和仿真,研究激励加速度对钢丝绳动张力及动载系数的影响。动载系数的研究为起重机承载能力的计算和结构设计提供了较为理想的理论依据。其次,建立了起升机构的动力学模型,利用Matlab/Simulink数值仿真的方法研究了在不同作业条件下液压绞车驱动的动态响应特性。同时,将液压系统和机械结构结合起来,运用AMESim软件对变幅系统进行了建模,对其主要参数的动态特性进行仿真研究。再次,本文对机构刚度和液压系统参数进行了研究,并且分析了影响钢丝绳拉力变化幅值和振动频率的因素,选择合理的机构参数能提高起重机工作的平稳性。为了解决启制动时操纵方式对动载荷影响较大的问题,利用可调节流阀对液压系统进行改进。同时,对电液比例阀余弦函数信号输入的控制方式进行研究,采取这样的控制策略能够减小换向对系统的冲击。最后,利用湖南长河机械有限公司生产的ZYB680型静力压桩机进行实验,在不同工况下操作起重机,通过观察变幅油缸压力变化来间接测试动载荷变化,以验证起升机构动力学分析的正确性。