小型挖掘机底盘行驶液压系统设计【毕业论文+CAD图纸全套】

买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 1 摘要 液压挖掘机是工程机械的一个重要品种，是一种广泛用于建筑、铁路、公路、水利、采矿等建设工程的土方机械。液压挖掘机利用液压元件（液压泵、液压马达、液压缸等）带动各种构件动作，具有许多优点， 于是它对液压系统的设计提出了很高的要求，其液压系统也是工程机械液压系统中最为复杂的。因此，对挖掘机液压系统的分析设计对推动我国挖掘机发展具有十分重要的意义。 本文设计了一个小型挖掘机的总体方案，挖掘机行走机构选用履带式。通过产品发展概况的了解，选择确定液压驱动系统的方法，行走控制方法以及液压系统匹配设计方法与校核方法，完 成了主要方案选择，液压系统参数匹配，发动机选型以及相关参数校核，最后通过 制了液压回路图纸。 关键词 ： 挖掘机 ； 液压系统 ； 液压泵 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 2 is an is a in of a of so it is of of is of in s of a of to as as of to a of as as 文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 3 目录 摘要 . 1 . 2 目录 . 3 第一章 概 论 . 4 掘机的简介 . 4 压挖掘机的发展概况 . 5 外液压挖掘机目前水平及发展趋势 . 7 内液压挖掘机的发展概况 . 9 第二章 液压挖掘机总体方案设计 .压挖掘机结构和工作原理 . 10 压挖掘机整机性能 . 10 压挖掘机结构 . 12 压挖掘机传动原理 . 13 压挖掘机工况分析及液压系统设计方案的确定 . 14 压挖掘机的工况 . 14 掘机液压系统的设计要求 . 19 第三章 挖掘机行驶液压系统的设计 .盘行驶液压系统方案设计 . 20 压元件的选择 . 24 压泵的参数计算及选择 . 25 压马达的计算与选择 . 25 油发动机的选择 . 26 压阀的选择 . 26 他液压元件的选择 . 28 箱容量的确定 . 31 压系统性能验算 . 31 压系统压力损失 . 31 压系统的发热温升计算 . 33 制液压系统图 . 37 第四章 结论和展望 .论 . 38 望 . 38 参考文献 .文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 4 第一章 概 论 液压挖掘机是工程机械的一个重要品种，是一种广泛用于建筑、铁路、公路、水利、采矿等建设工程的突发机械。液压挖掘机利用液压元件（液压泵、液压马达、液压缸等）带动各种构件动作，具有如下有点：功率密度大， 结构紧凑，重量轻；无级调速，调速范围大；启动性能好，能实现快速正反转；布置灵活，基本不受总体结构的限制；运转平稳，各种可靠，能自行润滑，使用寿命长；有过载保护功能；容易实现自动化，操作简便省力等。因此，液压挖掘机对于减轻工人繁重的体力劳动，提高施工机械化水平，加快施工进度，促进各项建设事业的发展，具有重要意义。 液压挖掘机是在机械传动挖掘机的基础上发展起来的。它的工作过程是以铲斗的切削刃切削土壤，铲斗装满后提升、回转至卸土位置，卸空后的铲斗再回到挖掘位置并开始下一次的作业。因此，液压挖掘机是一种周期作业的土 方机械。 液压挖掘机与机械传动挖掘机一样，在工业与民用建筑、交通运输、水利施工、露天采矿及现代化军事工程中都有着广泛的应用，是各种土石施工中不可缺少的一种重要机械设备。 掘机的简介 液压挖掘机是一种多功能机械 1，目前被广泛应用于水利工程，交通运输，电力工程和矿山采掘等机械施工中，它在减轻繁重的体力劳动，保证工程质量。加快建设速度以及提高劳动生产率方面起着十分重要的作用。 根据建筑施工部门统计，一台斗量为 液压挖掘机挖掘土壤时，每班生产率大约相当个工人一天的工作量。因此，大力 发展液压挖掘机，对于提高劳动生产率和加速国民经济的发展具有重要意义。由于液压挖掘机具有多品种，多功能，高质量及高效率等特点，因此受到了广大施工作业单位的青睐。液压挖掘机的生产制造业也日益蓬勃发展。 挖掘机液压传动紧密地联系在一起，其发展主要以液压技术的应用为基础。由于挖掘机的工作条件恶劣，要求实现的动作很复杂，于是它对液压系统的设计提出了很高的要求，其液压系统也是工程机械液压系统中最为复杂的。因此，对挖掘机液压系统的分析设计已经成为推动挖掘机发展中的重要一环 。 液压挖掘机结构特点 : 挖掘机由工作装置 、 回转装 置 、 行走装置和液压系统构成。下面以轮式液压挖掘机为例来说明一下： 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 5 单斗液压挖掘机是一种周期性作业的自行式土方机械，它采用液压传动，由一个铲斗切削土装入斗内，然后提升装满土石的铲斗，再回转一定的角度进行装车，接下来空当斗回到原来的位置，准备进行下一个循环的挖掘，此外整机还要定期移位，使铲斗能在适当位置上有效地作业，单斗挖掘机装载，抓取起重、钻孔、打桩、破碎、修坡、清沟等工作，挖掘机可分为提供动力和基本动作（行走回转）的主机部分及进行不同作业的工作装置部分，主机又可分为行走装置、回转装置、液压系统、 工作装置 。 1、行走装置 液压挖掘机行走装置的反力同时能使挖掘机作短距离行走，按结构不同，可分为履带式、轮胎式两类。履带式行走装置由履带、支重轮、托链轮、驱动轮、导向轮、张紧装置、行走架液压马达、减速机等组成，液压挖掘机的行走装置采用液压马达、减速机、驱动轮，每条履带有各自的液压马达和减速机，由于两个液压马达可独立操作，因此，机器的左右履带可以同步前进后退，也可以通过一条履带制动来实现转弯，还可以通过两条履带相反方向驱动，来实现原地转向，操作十分简单。 2、回转机构 回转机构包括回转驱动装置、回转支承，回转驱动装置一 般采用定量马达，经过回转减速机两行星齿轮与回转支承的内齿圈相齿合而实现转台的回转，具有结构紧凑，体积小、效率高速比大，承载能力强，发热量和功率损失小，工作可靠等优点，回转支承一般采用的滚动轴承，其中用的最广泛的是单排滚球式和双排式滚轴柱式回转支承。 3、工作装置 工作装置是液压挖掘机的主要组成部分之一，由于工作的不同，工作装置不同类很多常用挖掘、装载和起重装置也可以有很多形式，挖掘装置一般采用斗杠油缸进行挖掘，动臂油缸主要用于调节切削角度，清除障碍以及挖掘结束时为装满铲斗多用开启斗底多用开启斗底的方式卸载， 斗底的开启、关闭也用了油缸。 4、液压系统 液压挖掘机的主要系统运动有整机行走、转台回转、动臂升降，斗杆收放、铲斗挖掘等，根据以上的工作要求把各液压元件用管路连接起来的组合体叫做液压挖掘机的液压系统。液压系统功能是把发动机机械能以油液为介质，利用油泵转变为液压能传送给油缸、马达等边为机能，再传动各个执行机构，实现各种运动。国家规定 8吨以下的挖掘机采用定量泵 1。 压挖掘机的发展概况 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 6 第一台手动挖掘机问世至今已有 130 多年的历史，期间经历了由蒸汽驱动斗回转挖掘机到电力驱动和内燃机驱动回转挖掘机、应用 机电液一体化技术的全自动液压挖掘机的逐步发展过程。 挖掘机行业的发展历史久远，可以追溯到 1840年。当时美国西部开发，进行铁路建设，产生了模仿人体构造，有大臂、小臂和手腕，能行走和扭腰类似机械手的挖掘机，它采用蒸汽机作为动力在轨道上行走。但是此后的很长时间挖掘机没有得到很大的发展，应用范围也只局限于矿山作业中。 导致挖掘机发展缓慢的主要原因是 :其作业装置动作复杂，运动范围大，需要采用多自由度机构，古老的机械传动对它不太适合。而且当时的工程建设主要是国土开发，大规模的筑路和整修场地等，大多是大面积的水平作业，因 此对挖掘机的应用相对较少，在一定程度上也限制了挖掘机的发展。 由于液压技术的应用，二十世纪四十年代有了在拖拉机上配装液压反铲的悬挂式挖掘机。随着液压传动技术迅速发展成为一种成熟的传动技术，挖掘机有了适合它的传动装置，为挖掘机的发展建立了强有力的技术支撑，是挖掘机技术上的一个飞跃 。同时，工程建设和施工形式也发生了很大变化。在进行大规模国土开发的同时，也开始进行城市型土木施工，这样，具有较长的臂和杆，能装上各种各样的工作装置，能行走、回转，实现多自由动作，可以切削高的垂直壁面，挖掘深的基坑和沟槽的挖掘机得到了 广泛应用。 自第一台手动挖掘机诞生以来的 160 多年当中，挖掘机一直在不断地飞跃发展，其技术已经发展到相对成熟稳定的阶段。目前国际上迅速发展全液压挖掘机，对其控制方式不断改进和革新，使挖掘机由简单的杠杆操纵发展到液压操纵、气压操纵、液压伺服操纵和电气控制、无线电遥控、电子计算机综合程序控制。在危险地区或水下作业采用无线电操纵，利用电子计算机控制接收器和激光导向相结合，实现了挖掘机作业操纵的完全自动化。所有这一切，挖掘机的全液压化为其奠定了坚实的基础，创造了良好的前提。 据有关专家估算，全世界各种施工作业场约有 65%至 70%的土石方工程都是由挖掘机完成的。挖掘机是一种万能型工程机械，目前已经无可争议地成为工程机械的第一主力机种，在世界工程机械市场上己占据首位，并且仍在发展扩大。挖掘机的发展主要以液压技术的应用为基础，其液压系统已成为工程机械液压系统的主流形式。随着科学技术的发展和建筑施工现代化生产的需要，液压挖掘机需要大幅度的技术进步，技术创新是液压挖掘机行业所面临的新挑战。在技术方面，挖掘机产品的核心技术就是液压系统设买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 7 计，所以对其液压系统的分析研究具有十分重要的现实意义 2。 外液压挖掘机目前水平 及发展趋势 工业发达国家的挖掘机生产较早，法国、德国、美国、俄罗斯、日本是斗容量 斗液压挖掘机的主要生产国，从 20 世纪 80 年代开始生产特大型挖掘机。例如，美国马利昂公司生产的斗容量 50离用挖掘机，斗容量 132m的步行式拉铲挖掘机；比赛路斯 司生产的斗容量 步行式拉铲挖掘机，斗容量 107m的剥离用挖掘机等，是世界上目前最大的挖掘机。 从 20世纪后期开始，国际上挖掘机的生产向大型化、微型化、多功能化、专用化和自动化的方向发展。 1)开发多品种、多 功能、高质量及高效率的挖掘机。为满足市政建设和农田建设的需要，国外发展了斗容量在 下的微型挖掘机，最小的斗容量仅在 另外，数量最的的中、小型挖掘机趋向于一机多能，配备了多种工作装置 除正铲、反铲外，还配备了起重、抓斗、平坡斗、装载斗、耙齿、破碎锥、麻花钻、电磁吸盘、振捣器、推土板、冲击铲、集装叉、高空作业架、铰盘及拉铲等，以满足各种施工的需要。与此同时，发展专门用途的特种挖掘机，如低比压、低嗓声、水下专用和水陆两用挖掘机等。 2）迅速发展全液压挖掘机，不断改进和革新控制方式，使挖掘 机由简单的杠杆操纵发展到液压操纵、气压操纵、液压伺服操纵和电气控制、无线电遥控、电子计算机综合程序控制。在危险地区或水下作业采用无线电操纵，利用电子计算机控制接收器和激光导向相结合，实现了挖掘机作业操纵的完全自动化。所有这一切，挖掘机的全液压化为其奠定了基础和创造了良好的前提 。 3）重视采用新技术、新工艺、新结构，加快标准化、系列化、通用化发展速度。例如，德国阿特拉斯公司生产的挖掘机装有新型的发动机转速调节装置，使挖掘机按最适合其作业要求的速度来工作；美国林肯贝尔特公司新 C 系列 液压挖掘机安装了全自动控制液压系统，可自动调节流量，避免了驱动功率的浪费。还安装了 算机辅助功率系统），提高挖掘机的作业功率，更好地发挥液压系统的功能；日本住友公司生产的 用精控模式选择系统，减少燃油、发动机功率和液压功率的消耗，并处长了零部件的使用寿命；德国奥加凯（ O&K)公司生产的挖掘机的油泵调节系统具有合流特性，使油泵具有最大的工作效率；日本神钢公司在新型的 904、 905、 907、 909 型液压挖掘机上采用智能型控制系统，即使无经验的驾驶员 也能进行复杂的作业操作；德国利勃海尔公司开买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 8 发了 子控制作业）的操纵装置，可根据作业要求调节挖掘机的作业性能，取得了高效率、低油耗的效果；美国卡特匹勒公司在新型 B 系统挖掘机上采用最新的 3114T 型柴油机以及扭矩载荷传感压力系统、功率方式选择器等，进一步提高了挖掘机的作业效率和稳定性。韩国大宇公司在 据发动机负荷的变化，自动调节液压泵所吸收的功率，使发动机转速始终保持在额定转速附近，即发动机始终以全功率运转，这样既充分利用了发动机的功率、提高挖掘 机的作业效率，又防止了发动机因过载而熄火。 4）更新设计理论，提高可靠性，延长使用寿命。美、英、日等国家推广采用有限寿命设计理论，以替代传统的无限寿命设计理论和方法，并将疲劳损伤累积理论、断裂力学、有限元法、优化设计、电子计算机控制的电液伺服疲劳试验技术、疲劳强度分析方法等先进技术应用于液压挖掘机的强度研究方面，促进了产品的优质高效率和竞争力。美国提出了考核动强度的动态设计分析方法，并创立了预测产品失效和更新的的理论。日本制定了液压挖掘机构件的强度评定程序，研制了可靠性住处处理系统。在上述基础理论的指导下， 借助于大量试验，缩短了新产品的研究周期，加速了液压挖掘机更新换代的进程，并提高其可靠性和耐久性。例如，液压挖掘机的运转率达到 85%使用寿命超过 1万小时。 5）加强对驾驶员的劳动保护，改善驾驶员的劳动条件。液压挖掘机采用带有坠物保护结构和倾翻保护结构的驾驶室，安装可调节的弹性座椅，用隔音措施降低噪声干扰。 6）进一步改进液压系统。中、小型液压挖掘机的液压系统有向变量系统转变的明显趋势。因为变量系统在油泵工作过程中，压力减小时和增大流量来裣，使液压泵功率保持恒定，亦即装有变量泵的液压挖掘机可经常性地充 分利用油泵的最大功率。当外阻力增大时则减少流量（降低速度），使挖掘力成倍增长率加；采用三回路液压系统。产生三个互不成影响的独立工作运动。实现与回转达机械的功率匹配。将第三泵在其他工作运动上接通，成为开式回路第二个独立的快速成运动。此外，液压技术在挖掘机上普遍使用，为电子技术、自动控制技术在挖掘机的应用与推广创造了条件。 7）迅速拓展电子化、自动化技术在挖掘机上的应用。 20世纪 70年代，为了节省能源消耗和减少对环境的污染，使挖掘机的操作轻便和安全作业，降低挖掘机口音，改善驾驶员工作条件，逐步在挖掘上应用电子和 自动控制技术。随着对挖掘机的工作效率、节能环保、操作轻便、安全舒适、可靠耐用等方面性能要求的提高，促使了机电一体化在挖掘机上的应用，并使其各种性能有了质的飞跃。 20世纪 80年代，以微电子技术为核买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 9 心的高新技术，特别是微机、微处理器、传感器和检测仪表在挖掘机上的应用，推动了电子控制技术在挖掘机上应用和推广，并已成为挖掘机现代化的重要标志，亦即目前先进的挖掘机上设有发动机自动怠速及油门控制系统、功率优化系统、工作模式控制系统、监控系统等电控系统 3。 内液压挖掘机的发展概况 近年来，我国的挖掘机市场 90%被外国独资或合资企业垄断，而国产品的价格优势仍然是十分明显的。成都神钢的挖掘机、凯斯的挖掘装载机、 林的挖掘装载机、柳工的挖掘机、詹工的挖掘机、玉柴的挖掘机以及山河智能、南特的小挖等诸多企业的产品一一呈现在市场上。 挖掘机在 2003年国内产销量达 35000台，市场总量突破 6万台，升幅达 80%。国产机的价格优势是十分明显的，以 13 至 14 吨级的轮式挖掘机为例，虽然其关键零部件系国外配置，但价格仍相差 25 万至 30 万元。小功率、多功能的挖掘机尤其受到青睐。通过快速换装不同的工作装置以完成挖 、装、填、夯、抓、刨、吊钻、剪等多种作业，挖掘装载机出现了需求不断上升的势头。除了 斯等品牌外，德工的 5也出现了较好的销售趋势。轮胎挖掘机的需求一直在稳步增长，如常州现代的轮挖从 方米都可生产，詹工可生产 14 至 30 吨级的轮挖，其中 20 吨级的轮挖的行驶速度可高达 54公里 /小时。目前我国轮挖的生产企业大约为 10家。 大型挖掘机在我国一直处于薄弱地位，主要依赖进口。长挖的 5型其斗容达4立方米，常州现代的 级，而相比之下， 德国的利勃海尔生产的 600吨级的挖掘机最大斗容可达 34 立方米。 小型挖掘机兼具有中型挖掘机的多项功能 ,又具有运输、能耗、灵活性、适应性等方面优势 ,而且价格低、重量轻、保养维修方便等优点得到了广泛的。目前 ,国内外有关小型挖掘机的划分标准并不统一。这里 ,我们暂且将整机质量在 10吨或 10吨以下称小型挖掘机 (整机质量等于或小于 4吨的挖掘机称作为微型挖掘机或叫做迷你型挖掘机 )。 总之 ,中国挖掘机市场将持续呈波浪型发展 ,从的发展观来看 ,要摒弃一切脱离实际的超前 4。 今后一个时期挖掘机市场火爆式的炎夏恐难遇到 ,我 们期待温暖、柔和、生机勃勃的春天的到来。期望中国挖掘机市场能够持续、稳定、健康发展。 国内挖掘机的发展起步较晚，目前国内市场上国产挖掘机大多数为 20t 40过 50 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 10 第二章 液压挖掘机 总体方案设计 压挖掘机结构和工作原理 液压挖掘机由于在动力装置和工作装置之间采用容积式液压传动，靠液体的压力能进行工作，相对机械传动具有许多优点 :能无极调速且调速范围大，最大速度和最小速度之比可达 1000:1能得到较低的稳定转速；快速作用时，液压元件产生的运动惯性较小，并可作高速反转；传动 平稳，结构简单，可吸收冲击和振动；操纵省力灵活，易实现自动化控制；易实现标准化、通用化、系列化。因此液压挖掘机逐步取代机械式挖掘机是必然的趋势。 单斗液压挖掘机是装有一只铲斗并采用液压传动进行挖掘作业的机械。它是目前挖掘机械中重要的机种。单斗液压挖掘机的作业过程是以铲斗 (一般装有斗齿 )的切削刃切削土壤并将土装入斗内，斗满后提升。回转至卸上位置进行卸土，卸空后铲斗再转回并下降到地面进行下一次挖掘。当挖掘机挖完一段土后，机械移动一段距离，以便继续作业。因此单斗液压挖掘机是一种周期作业的自行式上方机械 8。 压挖掘机整机性能 液压挖掘机可分为 :动力系统、机械系统、液压系统、控制系统，如图 压挖掘机作为一个有机整体，其性能的优劣不仅与工作装置机械零部件性能有关，还与液压系统、控制系统性能有关 9。 图 压挖掘机整体系统图 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 11 1 动力系统 挖掘机工作的主要特点是环境温度变化大，灰尘污物较多，负荷变化大，经常倾斜工作，维护条件差。因此液压挖掘机原动力一般由柴油机提供，柴油机具有工作可靠、功率特性曲线硬、燃油经济等特点，符号挖掘机工作条件恶劣，负荷多变的要求。挖掘机的额定负荷与汽车。拖拉机不同，汽车和拖拉机指在最高转速下、连同机油泵、发电机等必要附件，巧分钟内的最大功率 ;挖掘机是指在额定转速下一小时以上的额定功率。挖掘机采用车用柴油机时，最大功率指数降低。 2 机械系统 液压挖掘机的机械系统 部分是完成挖掘机各项基本动作的直接执行者，主要包括 :行走装置是整个机器的支撑部分，承受机器的全部重量和工作装置的反力，同时能使挖掘机作短途行驶 履带式和轮胎式。回转机构使挖掘机上车围绕中央回转轴作 360 度的回转的机构，包括驱动装置和回转支撑。工作装置是挖掘机完成实际作业的主要组成部分，常用的有反铲、正铲、装载、起重等装置，而同一种装置可以有多种结构形式，前面所述的反铲装置应用最为广泛。 3 液压系统 液压挖掘机的回转、行走和工作装置的动作都由液压传动系统实现，原动机驱动双联液压泵，把压力油 分别送到两组多路换向阀。通过司机的操纵，将压力油单独或同时送往液压执行元件 (液压马达和液压油缸 )驱动执行机构工作。液压挖掘机的主要运动有整机行走、转台回转、动臂升降、斗杆收放、铲斗转动等。这些运动都靠液压传动。根据以上工作要求，把各液压元件用油管有机地连接起来地组合体既是液压挖掘机地液压系统。该系统地功能是把发动机地机械能以油液为介质，利用油泵转变为液压能，传送给油缸、油马达等转变为机械能，再传动各执行机构，实现各种运动和工作过程。液压系统设计得合理与否，对挖掘机的性能起着决定性的作用。同样的元件，若系统设 计不同，则挖掘机性能差异很大。液压系统习惯上按主油泵的数量、功率调节方式和回路的数量来分类。 4 控制系统 液压挖掘机控制系统是对发动机、液压泵、多路换向阀和执行元件 (液压缸、液压马达 )等进行控制的系统。电子技术和计算机技术的飞速进步，使挖掘机有了越来越先进的控制系统，使液压挖掘机向高性能、自动化和智能化发展。目前挖掘机研究重点正逐步向智能化机电液控制系统方向转移 10。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 12 压挖掘机结构 1 液压挖掘机组成 为了实现液压挖掘机的各项功能，单斗液压挖掘机需要两个基本组成部分，即机体(或称主机 )和工 作装置。机体是完成挖掘机基本动作并作为驱动和操纵挖掘机进行工作的荃础，可以是履带牵引车辆或轮式牵引车辆。可细分为行走装置、回转装置、液压系统、气压系统、电气系统和动力装置。其中动力装置、操纵机构、回转机构和辅助设备均可在回转平台上，总称上车部分，它与行走机构 (又称下车部分 )用回转支撑相连，平台可以围绕中央回转轴作 3600的全回转。工作装置根据工作性质的不同，可配备反铲、正铲、装载、起重等装置，分别完成挖掘、装载、抓取、起重、钻孔、打桩、破碎、修坡、清沟等工作。挖掘机的基本性能决定于各部分的构造、性能及其综合 的效果 11。 2 单斗反铲液压挖掘机 反铲装置主要用于挖掘停机面以下的土壤。斗容量小于 的中小型液压挖掘机通常选用反铲装置，它分为整体臂式和组合臂式。其中长期作业条件相似的挖掘机反铲装置大多采用整体鹅颈式动臂结构。采用这种动臂有利于加大挖掘深度，且结构简单、价格低廉。刚度相同时，其重量比组合动臂轻，是目前应用最广泛的液压挖掘机工作装置结构形式。 铰接式反铲是单斗液压挖掘机最常用的结构型式，动臂、斗杆和铲斗等主要部件彼此铰接，在液压缸的作用下各部件绕铰接点摆动，完成挖掘、提升和卸土等动作。 如图 2. 1 所示，整体鹅颈式动臂反铲挖掘机工作装置主要由动臂、动臂油缸、斗杆、斗一杆油缸、铲斗、铲斗油缸、摇臂、连杆、销轴等组成。装置各运动部件之间全部采用销轴铰接，以动臂油缸来支撑和改变动臂的倾角，通过动臂油缸的伸缩可使动臂绕下。铰点转动实现动臂的升降。斗杆铰接于动臂的上端，由斗杆油缸控制斗杆与动臂相对角度。当斗杆油缸伸缩时，斗杆可绕动臂上铰点转动。铲斗与斗杆前端铰接，并通过铲斗油缸伸缩使铲斗转动。为增大铲斗的转角，通常采用摇臂连杆机构来和铲斗联。 3 液压挖掘机工作循环过程 首先液压挖掘机驱动行走马达和配 套土方运输车辆一起进入作业面，运输车辆倒车、调停，停靠在挖掘机的侧方或后方。挖掘机司机扳动操纵手柄，使回转马达控制阀接通，于是回转马达转动并带动上部平台回转，使工作装置转向挖掘地点，在执行上述过程的同时操纵动臂油缸换向阀，使动臂油缸上腔进油，将动臂下降，直至铲斗接触地面，然后司机操纵斗杆油缸和铲斗油缸的换向阀，使两者的大腔进油，配合动 作以加快作业进 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 13 1、 斗杆油缸 ； 2、 动臂 ； 3、 油管 ； 4、 动臂油缸 ； 5、 铲斗 ； 6、 斗齿 ； 7、 侧齿 ； 8、 连杆 ； 9、 摇杆 ；10、 铲斗油缸 ； 11、 斗杆 图 铲 挖掘机工作装置 度，进 行复合动作的挖掘和装载 :铲斗装满后将斗杆油缸和铲斗油缸的操纵手柄扳回中位，使铲斗和斗杆油缸闭锁，再操纵动臂油缸换向阀，使动臂油缸的下腔进油，将动臂提升，举起装满土的铲斗离开工作面，随即扳动平台回转换向阀手柄，使上部平台回转，带动铲斗转至运输车辆上方，再操纵斗杆油缸使铲斗高度稍降一些，并在适当的高度 操纵铲斗油缸使铲斗卸土。土方卸完后，使平台反转并降低动臂，直到铲斗回到作业点上方，以便进行下一工作循环 12。 压挖掘机传动原理 液压挖掘机采用三组液压缸使工作装置具有三个自由度，铲斗可实现有限的平面转动，加上液压马达驱动回转运动，使铲斗运动扩大到有限的空间，再通过行走马达驱动行走 (移位 )，使挖掘空间可沿水平方向得到间歇地扩大，从而满足挖掘作业的要求。 液压挖掘机传动示意图，如图 示，柴油机驱动液压泵，操纵分配阀，将高压油送给各液压执行元件 (液压缸或液压马达 )驱动相应的机构进行工作。 液 压挖掘机的工作装置采用连杆机构原理，各部分的运动通过液压缸的伸缩来实现。反铲工作装置由铲斗 1、斗杆 2、动臂 3、连杆 4 及相应的三组液压缸 5. 6. 7 组成。动臂下铰点铰接在转台上，通过动臂缸的伸缩，使动臂连同整个工作装置绕动臂下铰点转动。依靠斗杆缸使斗杆绕动臂的上铰点转动 ;而铲斗铰接于斗杆前端，通过铲斗缸和连杆买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 14 则使铲斗绕斗杆前铰点转动。挖掘作业时，接通回转马达，转动转台，使工作装置转到挖掘位置，同时操纵动臂缸小腔进油使液压缸回缩 ;动臂下降至铲斗触地后再操纵斗杆缸或铲斗缸，液压缸大腔进油而伸长，使铲斗进行挖掘和 装载工作。铲斗装满后，铲斗缸和斗杆缸停动并操纵动臂缸大腔进油，使动臂抬起，随即接通回转马达，使工作装置转到卸载位置，再操纵铲斗缸或斗杆缸回缩，使铲斗翻转进行卸土。卸完后，工作装置再转至挖掘位置进行第二次挖掘循环。在实际挖掘作业中，由于土质情况、挖掘面条件以及挖掘机液压系统的不同，反铲装置三种液压缸在挖掘循环中的动作配合可以是多样的、随机的 13。 1、铲斗 ； 2、斗杆 ； 3、动臂 ； 4、连杆 ； 5、 动臂油缸； 6、 斗 杆油缸； 7、 铲斗 油缸 ； I、挖掘装置 ；转装置 ； 走装置 图 压挖掘机传动示 意图 总之，液压挖掘机是由多学科、多系统组成的有机整体，只有在系统层面上的各系统、各学科协同优化才能获取挖掘机整机的最佳性能。 压挖掘机工况分析及液压系统设计方案的确定 要了解和设计挖掘机的液压系统，首先要分析液压挖掘机的工作过程及其作业要求，掌握各种液压作用元件动作时的流量、力和功率要求以及液压作用元件相互配合的复合动作要求和复合动作时油泵对同时作用的各液压作用元件的流量分配和功率分配。 压挖掘机的工况 液压挖掘机的作业过程包括以下几个动作 (如图 :动臂升降、斗杆收放、铲买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 15 斗装 卸、转台回转、整机行走以及其它辅助动作。除了辅助动作 (例如整机转向等 )不需全功率驱动以外，其它都是液压挖掘机的主要动作，要考虑全功率驱动 14。 1、动臂升降 ； 2、斗杆收放 ； 3、铲斗装卸 ； 4 、 平台 回转 ； 5、整机行走 ； 图 压挖掘机的运动图 由于液压挖掘机的作业对象和工作条件变化较大，主机的工作有两项特殊要求 ： (1)实现各种主要动作时，阻力与作业速度随时变化，因此，要求液压缸和液压马达的压力和流量也能相应变化 ； (2)为了充分利用发动机功率和缩短作业循环时间，工作过程中往往要求有两个主要动作 (例 如挖掘与动臂、提升与回转 )同时进行复合动作液压挖掘机一个作业循环的组成和动作的复合主要包括 ： （ 1）挖掘 ： 通常以铲斗液压缸或斗杆液压缸进行挖掘，或者两者配合进行挖掘，因此，在此过程中主要是铲斗和斗杆的复合动作，必要时，配以动臂动作。 （ 2）满斗举升回转 ： 挖掘结束，动臂液压缸将动臂顶起，满斗提升，同时回转第 2章挖掘机液压系统的设计要求和分析方法液压马达使转台转向卸土处，此时主要是动臂和回转的复合动作。 （ 3）卸载 ： 转到卸土点时，转台制动，用斗杆液压缸调节卸载半径，然后铲斗液压缸回缩，铲斗卸载。为了调整卸载位置 ，还要有动臂液压缸的配合，此时是斗杆和铲斗的复合动作，间以动臂动作。 （ 4）空斗返回 ： 卸载结束，转台反向回转，动臂液压缸和斗杆液压缸配合，把空斗放到新的挖掘点，此时是回转和动臂或斗杆的复合动作。 1、 挖掘工况分析 挖掘过程中主要以铲斗液压缸或斗杆液压缸分别单独进行挖掘，或者两者复合动作，买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 16 必要时配以动臂液压缸的动作 15。 一般在平整土地或切削斜坡时，需要同时操纵动臂和斗杆，以使斗尖能沿直线运动，如图 时斗杆收回，动臂抬起，希望斗杆和动臂分别由独立的油泵供油，以保证彼此动作独立，相互之间 无干扰，并且要求泵的供油量小，使油缸动作慢，便于控制。如果需要铲斗保持一定切削角度并按照一定的轨迹进行切削时，或者需要用铲斗斗底压整地面时，就需要铲斗、斗杆、动臂三者同时作用完成复合动作，如图 图 尖沿直线平整土地图 图 尖沿直线切削斜坡图 图 铲斗底压整地面图 图 铲斗底保持一定角度切削图 单独采用斗杆挖掘时，为了提高掘削速度，一般采用双泵合流，个别也有采用三泵合流。单独采用铲斗挖掘时