【正文】 按照經驗估算油箱容量油箱的有效容量可近似按液壓泵流量計算 式中 ——系數(shù)，； ——同一油箱供油的各液壓泵流量總和。③6）對油箱內表面的防腐處理要給予充分的注意。角并面向箱壁，以防止回油沖擊油箱底部的沉積物，同時也有利于散熱。其形式有開式和閉式兩種：開式油箱油液液面與大氣隔絕，其液面壓力大于大氣壓力。（1）油缸用油管經圓整取。手動的話一般只有在那些自動化不高的機械中才會用到，因為這種方法比較麻煩，在自動化高的液壓系統(tǒng)里面都不用它，而是一般用電動或者是液動來控制。4．液壓閥流量規(guī)格的選擇雖然每個液壓閥上都有其額定的工作壓力，但在實際的液壓系統(tǒng)中，這個額定壓力是無法保證的。1．選擇的一般原則首先，根據(jù)設備所需要實現(xiàn)的功能，先確定選用何種液壓閥，或者是哪幾種液壓閥連接在一起的組合閥，在選擇液壓閥的時候應該竟可能的選擇使用標準化的液壓元件，這樣可以方便替換。2。據(jù)我所知，東風康明斯發(fā)動機就有機械式的C系列、B系列、L系列，電控式發(fā)動機ISBe系列、ISDe系列、ISLe系列，以及B系列天然氣發(fā)動機。 ——液壓挖掘機整機質量，T，考慮到功率的損失和安全系數(shù)，所以取50KW。選擇液壓泵的規(guī)格行走機械的液壓泵通常為開式，變量泵。 =++ =通過計算得，挖掘與卸載時所需流量最大，我們通常在講讓柴油機輸出來的動力轉變成液壓能，指的是液壓泵的功能。已知 。支重輪個數(shù)5~7個，取6個。防塵密封骨架增強型防塵圈耐磨能力蠻高的，永久變形能力比較小，而且能夠抵抗外部的機械沖擊，在苛刻環(huán)境下應用非常地有效。為了讓液壓缸的結構緊湊，成本降低，盡可能地讓液壓缸小點，但不能破壞其穩(wěn)定性和實用性，在不改變其大小的情況下，由于許用應力完全相等沒有空余值，可采取材料表面處理的方法，提高許用應力來達到要求。表46 液壓缸活塞行程參數(shù)系列（GB234980）（mm） The hydraulic cylinder piston stroke parameter series （GB234980）（mm）Ⅰ2550801001251602002503204005006308001000125016002000250032004000Ⅱ406390110140180220280360450550700900110014001800220028003900Ⅲ24026030034038042048053060065075085095010501200130015001700190021002400260030003800當速比為2時，行程S=10D=500mm由表工作行程取500mm符合 液壓缸安裝距的確定我設計的液壓缸采用耳環(huán)式，安裝距可以看成兩耳環(huán)之間的距離，根據(jù)《機械設計手冊》知安裝距L=225+S（mm） 其中S=500mm得L=725mm 最小導向長度的確定最小導向長度就是在活塞桿在全部外伸的時候，活塞的支撐面的中點到缸蓋滑動支撐面的中點的距離。一般挖掘機液壓泵的額定工作壓力為3435MPa，峰值能達到40MPa。要是速度太低了，就容易發(fā)生爬行等不穩(wěn)定的現(xiàn)象。小型單斗液壓挖掘機的工作裝置可以看做是由動臂、斗桿、鏟斗、動臂油缸、斗桿油缸、鏟斗油缸以及曲柄連桿機構所組成的具有三個自由度的六桿機構工作裝置的結構圖42，可以進一步簡化的工作裝置結構簡化圖如圖42所示。轉臺上連接著動臂的下鉸鏈和動臂油缸的一端，整個動臂裝置會隨著動臂油缸的伸縮繞著動臂下鉸鏈不斷地轉動，以實現(xiàn)動臂的動作。（1）了解并且掌握液壓缸對于機器上的工作要求和用途。節(jié)流限速回路是在液壓挖掘機的回油路上安裝單向節(jié)流閥，從而來保證挖掘機工作裝置安全作業(yè)的，如圖所示。通常緩沖閥的調定壓力要低于系統(tǒng)工作的最高壓力。 緩沖回路液壓挖掘機卸荷回路通常有換向閥中位卸荷回路(a)和穿越換向閥卸荷回路(b)兩種。圖32液壓缸液壓系統(tǒng) The hydraulic systemof the hydraulic cylinder液壓系統(tǒng)的基本回路其實是由一個或多個液壓元件有機連接形成的，并且通過這些液壓元件形成一些典型的回路，通過這種回路就可以使得液壓機械實現(xiàn)一些特定的功能。如果當換向閥右位工作時，液壓馬達正轉，當換向閥左位工作時，液壓馬達反轉。整機移動過程中包括：直線行駛－由于挖掘機左右兩邊的履帶式通過兩個傳動系統(tǒng)控制的，這樣的話，要使其沿著直線行走，只要保證相關傳動軸具備相投的轉速就可以達到目的了。3)由于液壓系統(tǒng)長期處于高功率的工作狀態(tài)，其散發(fā)出來的熱量會使得油溫升高，當然，油溫過高的話就可能會導致爆炸，根據(jù)規(guī)定，油溫的溫度不能超過80攝氏度。 基本要求我們研究的液壓挖掘機它們的運動組成相對其它的液壓系統(tǒng)難好多的，因為我們的挖掘機需要經常開關、剎車、變換方向，而且有時候的受力也是在發(fā)生變化的，像挖硬土塊，突然挖穿遇到松的泥巴一樣，這樣它受到的沖擊還有振動也會比較地頻繁，我設計的履帶挖掘機通常都是在野外山地工作的，城市走履帶不好，影響路面而且跑得慢，通過這些考慮我覺得這樣的挖掘機要滿足下面的幾個要求：1)需要保證挖掘機的動臂、鏟斗和斗桿能夠各自單獨地動作，并可以互相配合來實現(xiàn)復合的運動。而里面的東西包含了像斗桿、液壓主泵、液壓主閥、存油的油箱、一些馬達用到的部件（像閥之類的）、管路還有幾個油缸等。 整機移動工況分析挖掘機一般來說并不擅長長距離的行走，因此只能在在工地的小范圍內移動，作業(yè)的時候可以用來調整挖掘機的作業(yè)位置。 卸載工況分析當轉臺回轉至卸載區(qū)域的時候，轉臺發(fā)生制動，這時我們用斗桿調節(jié)進行調整卸載半徑與卸載高度，使用鏟斗油缸進行卸載。以此來提升挖掘機工作效率，節(jié)約能源。這些動作決定于液壓系統(tǒng)的設計。當單獨采用斗桿液壓缸進行挖掘時，挖掘軌跡以動臂與斗桿的鉸點為中心，鏟斗斗尖所作的圓弧線的長度決定于斗桿液壓缸的行程。 挖掘工況分析鏟斗挖掘工況:由鏟斗液壓缸單獨動作進行挖掘的工況。液壓挖掘機一個作業(yè)循環(huán)的組成和動作的復合主要包括:(1)挖掘:通常以鏟斗液壓缸或斗桿液壓缸進行挖掘，或者兩者配合進行挖掘，因此，在此過程中主要是鏟斗和斗桿的復合動作，必要時，配以動臂動作。液壓挖掘機作為土石方施工設備，其動臂、斗桿、鏟斗在工作過程中起著關鍵性作用，因此對其進行結構優(yōu)化設計十分必要。 本課題研究內容及意義通過對本課題的研究，能在了解小型履帶式挖掘機的特點及發(fā)展趨勢的基礎上，通過對4噸小型履帶式挖掘機工況分析的基礎上設計液壓控制系統(tǒng)，并進行工作裝置參數(shù)化分析。小型挖掘機具有功能多樣性，又具有輸送、低能耗、靈活、適應性高、高作業(yè)效率等方面的優(yōu)勢，所以小型挖掘機采用那么廣泛用在狹小的空間。近年來我國經濟增長迅速，液壓挖掘機市場需求不斷擴大，形成了巨大的挖掘機市場空間，但該行業(yè)主要由合資企業(yè)和外資企業(yè)所壟斷。說到目前最大的挖掘機，那就是RH400了，而O＆K于1997年推出了第一臺樣機（工作重量830噸），最新的RH400由兩臺Cummins QSK60C型柴油機（16缸）提供動力，鏟斗的容量有50立方米。在近些年來“零回轉”技術的逐漸成熟和車身結構的優(yōu)化，這樣的推土板拿來當推土用。另外，油液的泄漏，也會影響動作的平穩(wěn)和傳動效率。另外，便于替換和調節(jié)工作裝置，一般小型液壓挖掘機可配有30 40種替換T作裝置。采用柱塞式油馬達，可獲得穩(wěn)定轉速1 r/min。近幾年來小型挖掘機市場發(fā)展得越來越好，最主要是該類的產品多樣性，高質量，高效率，能在中大型挖掘機無法作業(yè)的地方進行工作。所以液壓挖掘機對于減輕工人繁重的體力勞動，提高施工機械化水平加快施工進度，促進各項建設事業(yè)的發(fā)展，具有重要意義。緩沖回路 14 17小型挖掘機的工作是進行泥土的挖掘和裝載，還能進行一些土地的平整、修復坡斷、吊起裝載、破碎石塊、拆遷等其他作用。當傳遞相同功率時，液壓傳動裝置比機械傳動裝置的尺寸小、結構緊湊，質量輕，其質量可減輕30% 40%。另外，液壓系統(tǒng)容易實現(xiàn)自動化操縱，可與電動、氣動聯(lián)合組成自動控制和遙控系統(tǒng)。液壓系統(tǒng)出現(xiàn)故障，要確定事故發(fā)生的原因和排除故障較困難，維護修理和調整技術要求也較高。因此，小型挖掘機配備一個安全和舒適的駕駛室是很重要的，絕大多數(shù)的小型挖掘機都是可以裝配上獨立的封閉的駕駛室。從20世紀后期開始，國際上液壓挖掘機的生產從產品規(guī)格上看，在穩(wěn)定和完善主力機型的基礎上向大型化、微型化方向發(fā)展；從功能上看，在滿足基本功能的基礎上，向多功能化、專用化方向發(fā)展；從產品性能上看，向高效節(jié)能化、自動化、信息化、智能化的方向發(fā)展。早期開發(fā)成功的產品主要有上海建筑機械廠的WY100、貴陽礦山機器廠的W460、合肥礦山機器廠的WY60等。目前國外有20多家公司專門批量生產小型的挖掘機。他們的產品各具特色，而且受到越來越多用戶的認可。除了輔助動作(例如整機轉向等)不需全功率驅動以外，其它都是液壓挖掘機的主要動作，要考慮全功率驅動。(5)整機移動工況:將整機移動至合適的工作位置。主要用于需要軌跡控制的情況。如在平整土地或切削斜坡時，需要同時操縱動臂和斗桿，以使斗尖能沿直線運動，見圖2. 1所示。對于雙泵系統(tǒng)，其復合動作時各液壓作用元件間出現(xiàn)相互干擾的可能性大，因此需要采用節(jié)流等措施進行流量分配，其流量分配要求和三泵系統(tǒng)相同?；剞D起動的時候，因為慣性比較大，油壓就會升得非常高，很有可能從溢流閥處發(fā)生溢流，這時候我們應該將溢流出來的油供給動臂。因為動臂的下降有重力的作用，壓力小、流量大、下降隨度快，所以要求回轉的速度也較快，因此這時的情況應該是由一個油泵的所有流量來支持回轉馬達，另一個油泵的大多數(shù)油量供給動臂，小部分的油通過節(jié)流閥供給斗桿。而目前雙泵系統(tǒng)則采用下列供油方式:①左、右側行走馬達由一個油泵并聯(lián)供油，另一個油泵則向其他的液壓作用元件供油，而如果有多余的油液則通過單向閥供向行走馬達。我們說的液壓系統(tǒng)的工作，事實上就是將液壓油從油箱底部抽出來然后通過濾油器的過濾，然后吸入到液壓泵中，等再從油泵出來的時候就有一定壓力了。大部分挖掘機的液壓系統(tǒng)都會有如下幾點要求限制：： 1)為了提高挖掘機燃料的使用效率，必須保證挖掘機的傳動系統(tǒng)要非常的合理，這樣才可以提高其傳動效率。2，滿斗回轉－等鏟斗裝滿土之后，動臂提起來，這個時候回轉馬達工作，挖掘機轉向。液壓系統(tǒng)是由基本回路組成的一個有機整體，主要包括限壓回路、卸荷回路、緩沖回路、節(jié)流調速回路和節(jié)流限速回路、行走限速回路和鎖緊回路等。回油腔的壓力就是克服慣性的阻力，行走因此被制動。限壓的目的有兩個：一，限制系統(tǒng)的最高壓力，避免液壓系統(tǒng)和液壓元件因過載而損壞，通常用安全閥來實現(xiàn)限壓，安全閥設置在液壓泵出油口附1—換向閥；3—溢流閥；4—液壓缸圖33在穿越換向閥卸荷回路中，換向閥采用的是帶有過油通路三位六通換向閥，當挖掘機不工作時，換向閥處于中位，液壓油液依次經過換向閥通路以最低壓力流回油箱，最終實現(xiàn)卸荷。因此，我選擇（b）并聯(lián)緩沖閥式緩沖回路。若行走馬達發(fā)生故障停轉時，進油側的油液壓力過高，安全閥9將打開，高壓油經過安全閥9流回油箱，實現(xiàn)卸荷。以為要是液壓缸環(huán)境和工作的一些條件不一樣，液壓缸的結構設計和參數(shù)設計也會隨著發(fā)生變化。之后挖掘機再回轉到挖掘位置進行循環(huán)挖掘作業(yè)。接地比壓kPa鏟斗挖掘力kN斗桿挖掘力kN最大牽引力kN主泵額定流量L/min1110+11主安全閥壓力MPa21行走系統(tǒng)壓力MPa21回轉系統(tǒng)壓力MPa21先導系統(tǒng)壓力MPa油類容量燃油箱容積L65液壓油箱容積L70發(fā)動機機油容量L外形尺寸A總長mm5455B總寬mm1650C總高mm2440D轉臺寬度mm1500E底盤總寬mm1635F履帶寬度mm300G輪距mm1721H軌距mm1335I配重離地間隙mm578J最低離地間隙mm350推土鏟（寬/高）mm1650300工作范圍A最大挖掘高度mm5317B最大卸載高度mm3700C最大挖掘深度mm3600D最大垂直挖掘深度mm2580E最大挖掘半徑mm5810F最小回轉半徑mm2385推土鏟最大提升高度mm255推土鏟最大掘地深度mm375標配動臂長度mm2795斗桿長度mm1600斗容m179。（確保液壓缸的輸出力。缸壁厚度為查三一的液壓缸類型，選用HSG工程用液壓缸壁厚對于那些低壓系統(tǒng)或者是D/的液壓缸，液壓缸要根據(jù)薄壁筒來進行計算，公式如下： （44）當時，壁厚要按照下面公式來進行校核 （45）式中 －液壓缸缸筒厚度－試驗壓力(MPa)，當工作壓力P≤16MPa時，=，≥P≥16MPa時，=，在工作壓力P≤，=,在這里應取