【《液压挖掘机结构与工作原理分析》3300字（论文）】

液压挖掘机结构与工作原理分析目录TOC\o"1-3"\h\u7425液压挖掘机结构与工作原理分析 1156701.1液压挖掘机整机性能 173681.2液压挖掘机结构 280501.3液压挖掘机的工作循环过程 3198431.4液压挖掘机工作装置三维建模 447591.4.1铲斗的建模 4166921.4.2斗杆的建模 5145251.4.3动臂的建模 71.1液压挖掘机整机性能液压挖掘机功能系统包括：动力系统、机械系统、液压系统、控制系统。挖掘机系统是一个复合系统不能片面考虑单个系统的作用，要把系统联系到一起考虑，再分析性能是否能满足。(1)动力系统液压挖掘机经常出现在温度变化剧烈、扬尘多，承载变化范围较广的场合，挖掘机经常倾斜作业，维修保养间隔时间久，由于所需要的驱动力比一般机械的大，所以动力部分一般需要柴油发动机提供充足动力。发动机要运行可靠、功率特性曲线将会表现得刚度大、相较于汽油机燃油经济性普遍较好。为了在恶劣工作环境与负载变动较大的要求下工作，挖掘机额定负载量与卡车的负载模型有相似之处，与拖拉机的负载方式不一致。(2)机械系统构成液压挖掘机的机械系统简而言之就是一种完成挖掘、行走、转向这些基本,主要由以下几点组成:行走设备是整台挖掘机最重要的支持部分。在承载整个挖掘机重量与对工作设备的相互摩擦力与反作用力同时,可以促进挖掘机运转在一定的短距离内。回转机构指的是一台挖掘机沿着回转中心线进行360度旋转。其中包含了驱动设备和回转式支架，工作装置是挖掘机进行实际工作的主要部件。常用于反铲、装载、提升等装置，同一装置可以有多种结构形式。上述反铲装置使用最广泛。(3)液压系统柴油发动机驱动两台液压变量泵将带有压力的液压油供给到阀体，由挖掘机司机控制。压力油经过管路输送至液压马达和液压油缸。挖掘机要完成：铲斗的挖土、斗杆的收放、动臂的俯仰、回转台的旋转和行走马达的运转等。都是经过压力油的做功，根据这些要求设计出最基本的液压系统。根据这套系统把柴油发动机的化学能转化成带有压力的压力能，再经过执行元器件的转化变为机械能。然后将机械能，然后将这些机械能直接传递到油缸、柴油机等,转化成其他的机械动力学,液压系统的制造对于挖掘机的工作性能也有着重要而决定性的影响。挖掘机在各个部位的性能随着系统的设计而有所差别。液压控制系统通常根据其数量分别进行各种油泵、功率调整方式及各个回路次数。(4)控制系统液压式挖掘机的控制传动系统主要是随着我国现代信息电子技术和互联网以及计算机科学技术的进步和飞速发展,对于电机、液压泵、多路控制阀及其液压缸、液压马达而采用的一种控制传动系统。挖掘机已经开始具备越来越先进的工业自动化管理控制系统,这也就使得挖掘机研究方向正在向智能化方向发展。1.2液压挖掘机结构(1)液压挖掘机组成为了能够实现挖掘机挖掘作业的基本功能，液压挖掘机需要两个基础部分配合实现：即挖掘机主体构件和工作装置。要有操纵系统以及辅助设备设置在回转台的上方。通过旋转支架与行走机构（也称为下部）相连，平台可在上面顺时针与逆时针全方位旋转。根据挖掘机工作工作地作业性质的多样性，铲斗可进行改装，可用于正铲、反铲、起重、钻孔、找平、打桩等作业。挖掘机的结构直接影响到整体的性能。(2)液压挖掘机简述首先，液压挖掘在行走液压马达的带动下的带动下进入工作面，运输车开始移动到指定位置后，停在挖掘机侧面或后部，挖掘机司机拉动控制手柄，连接液压马达控制阀。在液压马达的旋转带动下带动上平台进行旋转，工作装置在上平台的带动下缓慢转向需要挖掘的现场。此时在手柄的操作下动臂油缸换向阀处于连通状态，使液压油流向动臂油缸有杆腔，动臂缓慢下降，直到铲斗与地面相接触。驾驶员操纵让斗杆与铲斗联合运动以达到操作的目的。司机配合加速作业，进行联合挖掘,铲斗挖掘装满土后司机将换向阀回归中位,锁止铲斗和铲斗油缸不再发生旋转。再控制动臂换向阀,将液压油输送到动臂两个同步缸,在动臂的旋转下铲斗开始向上移动把土提升到工作台以上。然后操作回转机构的换向阀,使上下平台产生旋转,将铲斗平移到渣土车的车厢上方,然后使铲斗反铲向上翘。操作铲斗时将油缸移至适宜高度进行卸载。土方工程施工完成后,翻转一个平台并降下移动臂。铲斗再次返回到作业位置，下次循环开始。(3)单斗反铲液压挖掘机反铲主要在停机作业面以下开挖，反铲挖掘机的斗容一般是小于1.6立方米的中小型液压式挖掘机。挖掘机通常采用鹅颈臂整体结构的反铲装置，一般工况不会有太大变动。这种鹅颈臂具有结构简单、低成本优势。它与组合臂具有相同的刚度和重量，是液压挖掘机工作设备中最广泛使用的结构形式，通常采用铰接反铲的结构。1.3液压挖掘机的工作循环过程利用三组液压气缸,使得工作设备具有三个独立的自由度。铲斗能够在一定范围内进行有限度的平面转移。此外,液压马达旋转式运动也能将铲斗的移位扩大到有限空间。然后由行走电机的移动带来运动,使得开挖空间能够沿着水的移动方向进行间歇性扩展,以满足开挖的要求。操纵动臂液压杆7收缩，使动臂2下降，同时收缩斗杆液压杆9，使斗杆3外伸到预先设定的挖掘半径处。并使铲斗外转到挖掘机准备状态。如果此时发现挖掘半径不合适。应使整机向前或向后移动，直到铲斗4落到预定的挖掘位置为止，此时即可开始挖掘。斗杆液压缸10向外伸展，使斗杆3带动铲斗4向下做挖掘动作。为了达到预定的挖掘深度，动臂液压缸8可配合收缩。为了调整到最佳的切削角度，铲斗液压缸8也适当外伸。斗杆液杆7继续外伸，铲斗4将要完成装货时，铲斗液压缸8继续向外伸展。使物料装满铲斗、当铲斗开口基本水平时提升动臂使整个工作装置上升，铲斗4离开地面即可回转平台1，并继续调整动臂2和斗杆液压缸10，使工作装置回转到卸载区或运载车辆上方。在调整卸载高度后，即可收缩铲斗液压缸8，使物料在自重的作用下落到运载车辆上或卸载区。铲斗卸载后，要及时把平台回转到下一个挖掘工位，同时要把动臂8一般是下降、斗杆3外伸和铲斗4外转调节适当后一个循环结束，紧接着下一个周期动作。当在一个工位作业到一定程度时，就要通过行走调整停机位置，以免距离物料较远面影响挖掘机因为作业范围不够而影响作业效率，工位一般是往后退。当挖掘机再次就位时，下一个作业阶段即开始如图2-1。2-1挖掘机工作装置1.4液压挖掘机工作装置三维建模挖掘机的主要结构部件可简化为履带、下车、上车、动臂、斗杆、铲斗、连杆、各油缸缸体及活塞杆，整车结构所示。本次建模的基本准则:挖掘机工作装置建模尽量细化，包括动臂、斗杆、铲斗内部需详细建模。除工作装置以外的部件，在建模时则尽量简化，仅勾画出大体的外部形状，对于内部细小部件没有详细绘制。1.4.1铲斗的建模1新建一个零件图文件，按所需要的尺寸即可完成草图的画布和绘制,如图2-2所示。2在特征工具栏中找到拉伸凸台/基体工具按图示尺寸完成拉伸实体。3在所得实体的基础上按所需尺寸新建草图后再次执行拉伸凸台/基体命令拉伸出所需的实体。4单击特征工具栏中的镜像工具对实体镜像。5单击特征工具栏中的圆角命令对铲斗图示边角进行圆角处理。6单击特征工具栏中的抽壳命令，按图示斜面进行抽壳。7在铲斗底部新建斗齿的草图对其进行拉伸处理。8在所得斗齿拉伸体的基础上再新建草图并在所得草图的基础上执行拉伸切除命令。9在特征工具栏中找到缩放比例放大后最终得到铲斗的三维模型。2-2铲斗的建模1.4.2斗杆的建模1新建一个零件图文件，按所需要的尺寸即可完成草图的画布和绘制,如图2-3所示。2单击特征工具栏中拉伸凸台/基体工具按图示尺寸完成拉伸实体。3在所得拉伸体的基础上再新建草图并在所得草图的基础上执行拉伸切除命令。4在实体表面新建的草图对其进行拉伸处理。5新建草图并在此基础上使用旋转凸台/基体工具得到旋转体。6在特征工具栏中找到缩放比例放大后最终得到斗杆的三维模型如图2-3。2-3斗杆的建模1.4.3动臂的建模1新建一个零件图文件。按所需要的尺寸即可完成草图的画布和绘制,并按所需的尺寸拉伸实体如图2-4所示。2在所得拉伸体的基础上再新建草图并在所得草图的基础将动臂两头的加厚部分拉伸。3在草图的基础上采用旋