【《一个操作简单方便的挖掘机工作装置液压系统设计》11000字】

[35]。4.1.1沿程压力损失验算本系统的沿程压力损失主要是大臂被顶起时进油管路的损失。该油管长l=6m，油管的内径为0.04m，大臂顶起时通过的最大流量q=4.2L/s，压力油的黏度ν=30mm2/s，ϑ=qv式中：q——系统最大流量；v——压力油的黏度；d——油管的公称内径。回路中液流的雷诺数Re=ϑd式中：ϑ——压力油在油管中的实际流速；d——油管的公称内径。v——压力油的黏度。因此，在油路中流动的压力油都是紊流，故沿程阻力系数λ=0.3264则沿程压力损失∆p1=λl式中：l——油管的长度；q——系统最大流量；v——压力油的黏度；d——油管的公称内径；ρ——压力油的密度。4.1.2局部压力损失验算本液压系统最大的局部压力损失来自压力油通过各液压阀的损失∆p2。因此，本次主要验算这部分的局部压力损失。由液压原理图可以看出，压力油从柱塞泵的出油口通向各执行液压缸的进油口，要先后经过单向阀、液动换向阀、调速阀和溢流阀，各液压阀的额定流量和压力损失值如表5-1所示：表5-1各液压阀的额定流量和压力损失值额定流量L/min额定压力损失MPa单向阀600.4液动换向阀2500.5调速阀1500.4溢流阀1300.3则通过各液压阀的局部压力损失∆p2=∆p=1.69Mpa因此，液压泵到液压缸之间的总压力损失∆p=∆p1+∆p2=2.05Mpa由以上验算的结果可知，每个工况计算出来的压力损失值都比初选的压力损失值小。因此，本系统的设计是合理的，能达到设计要求。4.2液压系统的发热温升计算挖掘机的整个作业循环中，大臂顶起过程需要的时间最长，系统的发热主要也是在大臂液压回路上产生的。因此，系统的发热温升按照动臂顶起的工况验算。由以上计算结果可知，本系统所选的柱塞泵流量q=128L/min=2.14×10-3m3/s，取柱塞泵的出口压力p=4×106Pa，取柱塞泵的总效率η=0.85。则大臂上升时液压泵的输入功率p1式中：p——柱塞泵的流量；q——柱塞泵的出口压力；η——柱塞泵的总效率。则大臂顶起时液压泵的输出功率p2式中：F1——v1——则液压系统的发热功率Φ=p1根据上述计算得油箱的容积V=1.771m3，则油箱的近似散热面积A=0.0653在通风较好的环境下，一般油箱散热系数取cT=200×10∆T=Φ式中：Φ——大臂液压缸的最大推力；cT——A——油箱的近似散热面积。一般的环境温度T1T=∆T+T1=46.5因此，油箱的散热能满足要求。

5总结与展望5.1总结本文通过参考YW-60型挖掘机的液压系统，设计出了一个稳定性和可靠性较好，并能够实现全功率控制的工作装置变量液压系统。（1）通过在各执行液压回路的液压缸和液动换向阀间设置双向过载补油阀，防止闭锁压力超过液压缸最大限度；在大臂液压缸的无杆腔回油路上设置了单向节流阀，防止液压挖掘机在超负载作业时大臂超速下降，提高了系统的稳定性。（2）通过设置蓄能器作为应急能源，使柴油机发生故障时还能操作执行机构，提高了液压挖掘机的可靠性。（3）通过采用手动减压阀先导控制，操作手柄到不同的位置就可以控制液动多路换向阀的开度，从而实现对流量和方向的控制，达到操作轻便的效果。5.2展望本文虽然已经对工作装置液压系统进行了相关回路的设计和主要液压元件的选型，但是还存在一些不足之处，需要对以下几个方面做进一步的完善：（1）本文的参数主要是参考YW-60型挖掘机选取的，但计算的结果难免会受人为因素干扰而出现出入。因此，在计算时应采取一些措施提高数据准确性，并对液压系统是否合理进行验证。（2）本文没有对该液压系统进行相关的建模和仿真分析，今后在设计该系统时应进行相应的建模和仿真分析，以验证液压系统的合理性。参考文献吕其惠.混合动力挖掘机工作装置液压系统设计及仿真研究[J].机床与液压，2013，41(02)：100-103+117.郑庭，贺元成，洪震，颜韵琪.挖掘机多泵液压系统设计与仿真研究[J].机床与液压，2017，45(16)：103-107.孙慧.WY2-200液压挖掘机液压系统设计[J].机床与液压，2013，41(14)：72-74.李永旭.液压挖掘机工作装置与液压系统设计的研究[D].同济大学，2006.陈运群.挖掘机液压系统的研究[J].中国水运(理论版)，2007(04)：203-204.刘世亮.挖掘机液压系统节能控制的分析研究[D].兰州理工大学，2009.相孟昌.小型挖掘机液压系统仿真研究[D].华东理工大学，2016.BusquetsEnriqueandIvantysynovaMonika.AdaptiveRobustMotionControlofanExcavatorHydraulicHybridSwingDrive[J].SAEInternationalJournalofCommercialVehicles,2015,8(2):568-582.PaoloCasolietal.Couplingexcavatorhydraulicsystemandinternalcombustionenginemodelsforthereal-timesimulation[J].ControlEngineeringPractice,2015,41:26-37.尹彦章.中型挖掘机液压系统的分析与研究[D].青岛大学，2013.SinghS,CannonH.Multi-ResolutionPlanningforEarthmoving.ProceedingsInternationalConferenceonRoboticsandAutomation[C].Leuven,Belgium,1998.NguyenQH,HaQP,RyeDC,etc.Force/positiontrackingforelectro-hydraulicsystemsofaroboticexcavator[C].Proceedingofthe39thIEEEConferenceonDecisionandControl.Sydney,2000:5224-5229.DavidAB,DerekWS.TheDevelopment,ControlandOperationofanAutonomousRoboticExcavator[J].JournalofIntelligentandRoboticSystems,1998,(21):73-75.尚效周.WY60挖掘机液压系统的分析与仿真研究[D].山东科技大学，2011.于海亮.液压挖掘机反铲装置研究[D].中南林业科技大学，2009.宫云庆.液压挖掘机工作装置机液联合仿真研究[D].山东科技大学，2011.王利华.液压挖掘机工作装置液压系统的分析研究[D].吉林大学，2011.戚鹏伟，刘银丁，袁俊杰.挖掘机工作装置的液压系统设计[J].装备制造技术，2018(06)：13-15+30.秦家升.挖掘机液压系统研究[D].吉林大学，2005.黄宗益，叶伟，李兴华.液压挖掘机液压系统概述[J].建筑机械化，2003(09)：12-16.李建仁.挖掘机工作装置液压系统分析[D].兰州理工大学，2010.杨露，王金星，蒋营营，王晗.液压挖掘机工作装置与液压系统设计的研究[J].科技展望，2016，26(09)：152.朱杰.小型液压挖掘机工作装置与液压系统的分析研究[D].西南交通大学，2008.叶伟，黄宗益，李兴华.挖掘机液压系统泵阀组合[J].建筑机械化，2003(10)：26-30.陈英.多路换向阀的优化研究[J].煤矿机械，2010,31(12)：59-61.冀谦.小型液压挖掘机斗杆与铲斗回路分析与可控性研究[D].中南大学，2008.管伟.挖掘机工作装置机液系统研究与挖掘工况能耗分析[D].中南大学，2013.张青松.挖掘机液压系统及其控制的研究[D].同济大学;同济大学机械工程学院，2008.刘银水，许福玲.液压与气压传动第4版[M].北京：机械工业出版社，2017.08.周蓓，李瑞芳.小型挖掘机液压控制系统设计[J].价值工程，2011，30(35)：52-53.周春庄.关于对液压挖掘机液压系统基本回路的分析[J].黑