【正文】 eering, water conservancy construction, forestry development, port construction, national defense construction and the conditions of fortifications mining extraction industries, to reduce heavy manual labor, ensuring the quality of projects and accelerate the construction speed and improve labor productivity plays an enormous role. With the continuous development of national economic construction, dou excavator demand will greatly increase year by year, its role in national economic construction will bee more and more prominent.The shovel device as a single dou excavator working device of a main form in engineering practice, occupies an important position. The shovel device of each ponent of a variety of different shape, according to the design requirements for the selection of the structure and kinematic analysis. Then, on the basis of the requirement of motion parameters of various institutions, anizations, and determine the size parameters of the shovel device determine excavator basic outline.Key Words: Antishovel excavator。反鏟式挖掘機(jī)只是挖掘機(jī)其中的一種，回顧我國挖掘機(jī)發(fā)展歷史：我國的挖掘機(jī)生產(chǎn)起步較晚，從 1954 年撫順挖掘機(jī)廠生產(chǎn)第一臺斗容量為 1m3。1967 年開始，我國自主研制液壓挖掘機(jī)。至 20 世紀(jì) 80 年代末，我國挖掘機(jī)生產(chǎn)廠已有 30 多家，生產(chǎn)機(jī)型達(dá) 40 余種。其中貴陽礦山機(jī)器廠、上海建筑機(jī)械廠、合肥礦山機(jī)器廠、長江挖掘機(jī)廠等分別引進(jìn)德國利勃海爾(Liebherr)公司的A91R91R942 、A922 、R92R962 、R97 R982 型液壓挖掘機(jī)制造技術(shù)。這些廠通過數(shù)年引進(jìn)技術(shù)的消化、吸收、移植，使國產(chǎn)液壓挖掘機(jī)產(chǎn)品性能指標(biāo)全面提高到 20 世紀(jì) 80 年代的國際水平，產(chǎn)量也逐年提高。與此同時(shí)，挖掘機(jī)的節(jié)能降耗的重要性也愈發(fā)明顯。建筑型挖掘機(jī)一般可裝置各種不同的工作裝置，進(jìn)行多種作業(yè)，故又稱通用式。單斗挖掘機(jī)工作裝置的型式很多，常用的基本型式，對于機(jī)械挖掘機(jī)有：正鏟、反鏟、拉鏟和起重吊鉤等以下如圖所示挖掘機(jī)基本類型：1圖 11機(jī)械式單斗挖掘機(jī)2圖 12連續(xù)作業(yè)式挖掘機(jī)3圖 13單斗液壓挖掘機(jī) 液壓挖掘機(jī)的基本組成和工作原理液壓挖掘機(jī)的種類很多，單斗液壓挖掘機(jī)算是其中一個(gè)代表,如圖 14。當(dāng)挖掘機(jī)挖完一段土后，機(jī)械移位，以便繼續(xù)工作，因此，是一種周期作業(yè)的自行式土方機(jī)械。 工作裝置：由動臂、斗桿、鏟斗、連桿、搖桿、油缸等組成。液壓挖掘機(jī)的液壓傳動系統(tǒng)由液壓泵、液壓馬達(dá)、液壓缸、控制閥及油管等液壓元件組成。液壓挖掘機(jī)的工作原理采用連桿機(jī)構(gòu)原理，而各部分的運(yùn)動則通過液壓缸的伸縮來實(shí)現(xiàn)。挖掘作業(yè)時(shí)，接通回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)液壓馬達(dá)，轉(zhuǎn)動上部轉(zhuǎn)臺，使工作裝置轉(zhuǎn)到挖掘地點(diǎn)，同時(shí)操縱動臂液壓缸，小腔進(jìn)油液壓缸回縮，使動臂下降至鏟斗接觸挖掘面為止，然后操縱斗桿液壓缸和鏟斗液壓缸，液壓缸大腔進(jìn)油而伸長，使鏟斗進(jìn)行挖掘和裝載工作。以下我們介紹一下反鏟式挖掘機(jī)。6圖 16 液壓挖掘機(jī)反鏟裝置1動臂；2斗桿；3鏟斗；6動臂、斗桿及鏟斗液壓缸；7連桿機(jī)構(gòu)液壓挖掘機(jī)反鏟裝置由動臂 斗桿 鏟斗 8以及動臂液壓缸 斗桿液壓缸液壓缸 6和連桿機(jī)構(gòu) 7等組成。為充分發(fā)揮挖掘機(jī)的挖掘力，對于不同等級或容量的土壤可以配備相應(yīng)不同的斗容量的鏟斗。 參考卡特 CT857B 挖掘機(jī)參數(shù)設(shè)定挖掘機(jī)的參數(shù)如下1表 11設(shè)計(jì)參數(shù)鏟斗容量 整機(jī)重量 發(fā)動機(jī)功率179。反鏟式挖掘機(jī)挖掘機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 18 整體式動臂結(jié)構(gòu)簡單、價(jià)廉，剛度相同時(shí)結(jié)構(gòu)重量較組合式動臂輕。一般說，長期用于作業(yè)條件相似的反鏟采用整體動臂結(jié)構(gòu)比較合適。2. 較合理地滿足各種類型的作業(yè)裝置的參數(shù)和結(jié)構(gòu)要求，從而較簡單地解決主要構(gòu)件的變化問題。以中小型通用液壓挖掘機(jī)作業(yè)條件多變時(shí)采用整體式彎動動臂較為合適。，斗寬與物料直徑之比應(yīng)大于 4：1.，縮短卸載時(shí)間，并提高鏟斗有效容積。反鏟式挖掘機(jī)挖掘機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 20 16圖 29反鏟式鏟斗基本形式17圖 210反鏟式鏟斗常用形式二，斗型參數(shù)的選擇斗容量 q，平均斗寬 B，轉(zhuǎn)斗挖掘半徑 R和轉(zhuǎn)斗挖掘裝滿轉(zhuǎn)角 2 （這里令 ?max）?是鏟斗的四個(gè)主要參數(shù)。顯然，B 過大會造成最大挖掘阻力和轉(zhuǎn)斗挖掘能容量 E增大，不利于提高效率?，F(xiàn)介紹一種通過直角坐標(biāo)系對典型結(jié)構(gòu)型式作運(yùn)動分析的方法，以便借助于電子計(jì)算機(jī)進(jìn)行方案比較和參數(shù)的選擇。必須注意，當(dāng) L1 、L 2和 L3為一組定值時(shí)只有一組XV 和 YV 值與其對應(yīng)，反之對于 XV 和 YV 的一組定值卻有許多組 L1L2和 L3與其相應(yīng)。反鏟機(jī)構(gòu)自身的幾何參數(shù)的計(jì)算簡圖及其有關(guān)符號如圖 213 所示。 （27）214arcosl???22830158arcos..???在三角形 ZCF中∠ZCF=33176?？紤]結(jié)構(gòu)尺寸、運(yùn)動余量、穩(wěn)定性構(gòu)件運(yùn)動幅度等因素，取 ,??30min1?? 因： (28)min1ax4s???k得：θ 1max=125176。斗桿相對于動臂的擺角范圍 φ 2max由圖反鏟式挖掘機(jī)挖掘機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 26 216 22圖 216斗桿機(jī)構(gòu)擺角計(jì)算簡圖φ 2max=θ 2max－θ 1min = （215）2 22 289max89minarcos()rcos()lLlLl l??????斗桿液壓缸的作用力臂設(shè) B= 則892lL?e2= （216）8922()()()BllBLL????當(dāng) L2以 L2min和 L2max代入，得 e20和 e2max=l9，此時(shí) L2= 。可得 E0EZ=（m ）選擇油缸 L2min= L2max=（m） (219)???由前面的公式可知 (220)2 2max8min92min9cos()lLlLl??????? —()= （221）892maxmax..78lLB????? （222）?? me20= （223）(.)(.6)(.967)??????e22= （224）.9(.5)(.905)(.1).5這時(shí) θ=∠DEF= =25176。用 L3min代入上式可得到初傳動比 i0，用 L3max代入上式則得終傳動比 imax及其發(fā)生時(shí)的 L3，在理論可以取 ，解得30id?L3，求得 imax。于是得φ 3max=θ 3max－θ 3min （229）斗齒尖 V 的坐標(biāo)值 Xv和 Yv是 ll 2和 l3的函數(shù)。求出挖掘半徑 Rm （232）(sin).76(15sin9).5SqRB???????鏟斗上兩鉸點(diǎn) K 與 Q 間距 l24K2= 由鏟斗長度 l3=，K 2=,l24=取 l24=(m)L3max 與 L3min 的確定鏟斗的最大挖掘阻力 F3J max 應(yīng)該等于斗桿的最大挖掘力，即 F3J max = 138KN。保證△GFN 、 △GHN 、 □HNQK 在 l3的任意一行程下都不被破壞。Y Fmin可由上式求得。假定不考慮以下因素：工作裝置自重和土重；液壓系統(tǒng)和連桿機(jī)構(gòu)效率；工作油缸的背壓?？傻玫秸麢C(jī)的理論挖掘力 （245）3603QDGrl??式中，鏟斗加土和連桿機(jī)構(gòu)自重對 Q 點(diǎn)的作用力矩： ??QrP03能克服的最大挖掘阻力 W03大小與 P03相等，方向相反，即：= =在作用下斗桿油缸受壓，動臂油缸受拉。i可得： （246）639。附著條件所限制的挖掘阻力值可由整機(jī)受力的坐標(biāo)投影平衡方程求得： （248）???式中， ——整機(jī)重量（t）；G反鏟式挖掘機(jī)挖掘機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 38 ——行走裝置與地面附著系數(shù)；?——挖掘阻力的水平傾角，取為 20176。二、油泵的選擇油泵功率： RQPNpy?450?= （馬力） （31）式中， pP——油泵的最大工作壓力（Kg/cm 2）；Q——油泵的流量（L/min）；?——油泵的總效率，取為 ；R——變量系數(shù)，取為 。反鏟式挖掘機(jī)挖掘機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 40 81064??Qd?= cm （33）六、油箱容量的計(jì)算油箱為開式，容量取為油泵總流量的 。液壓系統(tǒng)為雙泵雙回路液壓系統(tǒng)。單斗液壓挖掘機(jī)有六個(gè)主要執(zhí)行元件，即動臂液壓缸、斗桿液壓缸、鏟斗液壓缸、回轉(zhuǎn)馬達(dá)和兩個(gè)行走馬達(dá)，通常按三、三分組，即每三個(gè)元件構(gòu)成一個(gè)獨(dú)立回路。液壓油回油箱油路上設(shè)有冷油用的冷油器，以及防止油路堵塞的全流量濾清器。這次設(shè)計(jì)的難點(diǎn)就是各個(gè)尺寸的確定，其中一些是根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式得來的比較可靠。只是自己現(xiàn)在做不到，希望自己將來能在這些方面做一點(diǎn)貢獻(xiàn)。但這也讓我更加認(rèn)識自己的不足之處，成為我今后努力奮斗的動力。我的課題是在任海軍老師的指導(dǎo)下完成的，在設(shè)計(jì)過程中李老師給了我很多寶貴的建議，在設(shè)計(jì)遇到困難我產(chǎn)生挫折、懈怠情緒時(shí)，他會給我鼓勵然后對所遇困難給些建議。其次，應(yīng)該感謝我的同學(xué)，在這次設(shè)計(jì)過程中他們在 CAD繪圖方面給了我些幫助。利用矢量力學(xué)和矩陣方法重點(diǎn)對單斗液壓挖掘機(jī)反鏟工作裝置的幾何運(yùn)動關(guān)系、工作裝置設(shè)計(jì)方法、挖掘包絡(luò)圖的繪制、整機(jī)挖掘力的計(jì)算、整機(jī)穩(wěn)定性分析、部件的受力分析和強(qiáng)度分析進(jìn)行了闡述，推導(dǎo)了相應(yīng)的分析計(jì)算公式，這些公式更加適合于計(jì)算機(jī)編程運(yùn)算。全書共分 10章，包括緒論、液壓流體力學(xué)基礎(chǔ)、液壓泵與液壓馬達(dá)、液壓缸、液壓控制閥、液壓輔助裝置、液壓基本回路、現(xiàn)代液壓控制技術(shù)基本知識、典型液壓系統(tǒng)分析和液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)計(jì)算。[6]官忠范主編. 液壓傳動系統(tǒng)[M]. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社, 1996:P1725[摘要] 《液壓傳動系統(tǒng)(第 3版)》 講述了液壓傳動的工作原理、工作特征和基本液壓回路的組成、功能及特性；對閥控缸(馬達(dá))、泵控缸(馬達(dá))幾種調(diào)速回路，壓力、流量、功率適應(yīng)回路，節(jié)能回路，蓄能器回路和幾類典型液壓系統(tǒng)的性能及其應(yīng)用進(jìn)行了較深入的分析；比較系統(tǒng)地闡述了液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算方法并有實(shí)例加以說明；有專門章節(jié)介紹液壓系統(tǒng)的污染、泄漏、噪聲和爬行等幾個(gè)主要問題的治理方法；每章都配有較多的例題和習(xí)題，便于鞏固所學(xué)理論知識。[8]粱俊有，李洪波. CAD 工程設(shè)計(jì)[M]. 呼和浩特： 遠(yuǎn)方出版社, ：P103198[摘要] 本書是指導(dǎo)初學(xué)者學(xué)習(xí) AutoCAD 2022文版的入門書籍。本書配套光盤包括所有實(shí)例的素材、最終結(jié)果和多媒體教學(xué)軟件，并配以同步講解，以便更好地幫助讀者快速掌握 AutoCAD 2022文版的使用方法。[16]勇主編. 現(xiàn)代公路施工機(jī)械[M] 北京：人民交通出版社. 1999:P6674[摘要] 目前，國產(chǎn)刀具材料有四種類型?！　 型：高碳合金鋼精鑄后熱處理。圖 3_9為刀具安裝固定的幾種形式。圖 39b）是把刀具直接通過螺栓固定在刀臂上。在拌和過程中，切削阻力由刀片直接傳給刀庫，螺栓和開口銷均不是主要受力件。從破碎角度講，希望轉(zhuǎn)子拌鏟拋起的土塊都能與罩殼內(nèi)壁相碰，以增強(qiáng)破碎效果；從拌和均勻性的角度來看，希望穩(wěn)定劑與土塊能有較大的接觸空間，以保證與穩(wěn)定劑能更好地混合。為了提高半圓筒的剛度，在半圓筒上焊有兩排槽鋼。　　罩殼相對于轉(zhuǎn)子軸的關(guān)系有兩種類型：浮動式和固定式。因此，在自身重力和轉(zhuǎn)子重力的共同作用下，罩殼緊緊地壓在地面上形成較為封閉的工作室?！　　稒C(jī)械工程圖學(xué)》的主要內(nèi)容包括傳統(tǒng)工程制圖理論：制圖的基本知識，點(diǎn)、直線及平面的投影，立體的投影，回轉(zhuǎn)體表面的截交線和相貫線，組合體的視圖，軸測圖，機(jī)件的常用表達(dá)方法，標(biāo)準(zhǔn)件和常用件，零件圖，裝配圖等，另外還介紹了 AutoCAD繪圖基本知識、三維造型軟件等內(nèi)容襖羋蕆袇螀芇蕿蝕聿芆艿蒃肅芅蒁螈羈芄薃薁袆芃芃螆螂芃