【正文】 按照經(jīng)驗(yàn)估算油箱容量油箱的有效容量可近似按液壓泵流量計(jì)算 式中 ——系數(shù)，； ——同一油箱供油的各液壓泵流量總和。③6）對(duì)油箱內(nèi)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(shí)也有利于散熱。其形式有開(kāi)式和閉式兩種：開(kāi)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(jīng)圓整取。手動(dòng)的話(huà)一般只有在那些自動(dòng)化不高的機(jī)械中才會(huì)用到，因?yàn)檫@種方法比較麻煩，在自動(dòng)化高的液壓系統(tǒng)里面都不用它，而是一般用電動(dòng)或者是液動(dòng)來(lái)控制。4．液壓閥流量規(guī)格的選擇雖然每個(gè)液壓閥上都有其額定的工作壓力，但在實(shí)際的液壓系統(tǒng)中，這個(gè)額定壓力是無(wú)法保證的。1．選擇的一般原則首先，根據(jù)設(shè)備所需要實(shí)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(shí)候應(yīng)該竟可能的選擇使用標(biāo)準(zhǔn)化的液壓元件，這樣可以方便替換。2。據(jù)我所知，東風(fēng)康明斯發(fā)動(dòng)機(jī)就有機(jī)械式的C系列、B系列、L系列，電控式發(fā)動(dòng)機(jī)ISBe系列、ISDe系列、ISLe系列，以及B系列天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)。 ——液壓挖掘機(jī)整機(jī)質(zhì)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(jī)械的液壓泵通常為開(kāi)式，變量泵。 =++ =通過(guò)計(jì)算得，挖掘與卸載時(shí)所需流量最大，我們通常在講讓柴油機(jī)輸出來(lái)的動(dòng)力轉(zhuǎn)變成液壓能，指的是液壓泵的功能。已知 。支重輪個(gè)數(shù)5~7個(gè)，取6個(gè)。防塵密封骨架增強(qiáng)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(jī)械沖擊，在苛刻環(huán)境下應(yīng)用非常地有效。為了讓液壓缸的結(jié)構(gòu)緊湊，成本降低，盡可能地讓液壓缸小點(diǎn)，但不能破壞其穩(wěn)定性和實(shí)用性，在不改變其大小的情況下，由于許用應(yīng)力完全相等沒(méi)有空余值，可采取材料表面處理的方法，提高許用應(yīng)力來(lái)達(dá)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(dāng)速比為2時(shí)，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(shè)計(jì)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(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》知安裝距L=225+S（mm） 其中S=500mm得L=725mm 最小導(dǎo)向長(zhǎng)度的確定最小導(dǎo)向長(zhǎng)度就是在活塞桿在全部外伸的時(shí)候，活塞的支撐面的中點(diǎn)到缸蓋滑動(dòng)支撐面的中點(diǎn)的距離。一般挖掘機(jī)液壓泵的額定工作壓力為3435MPa，峰值能達(dá)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(jī)的工作裝置可以看做是由動(dòng)臂、斗桿、鏟斗、動(dòng)臂油缸、斗桿油缸、鏟斗油缸以及曲柄連桿機(jī)構(gòu)所組成的具有三個(gè)自由度的六桿機(jī)構(gòu)工作裝置的結(jié)構(gòu)圖42，可以進(jìn)一步簡(jiǎn)化的工作裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化圖如圖42所示。轉(zhuǎn)臺(tái)上連接著動(dòng)臂的下鉸鏈和動(dòng)臂油缸的一端，整個(gè)動(dòng)臂裝置會(huì)隨著動(dòng)臂油缸的伸縮繞著動(dòng)臂下鉸鏈不斷地轉(zhuǎn)動(dòng)，以實(shí)現(xiàn)動(dòng)臂的動(dòng)作。（1）了解并且掌握液壓缸對(duì)于機(jī)器上的工作要求和用途。節(jié)流限速回路是在液壓挖掘機(jī)的回油路上安裝單向節(jié)流閥，從而來(lái)保證挖掘機(jī)工作裝置安全作業(yè)的，如圖所示。通常緩沖閥的調(diào)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(jī)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(shí)是由一個(gè)或多個(gè)液壓元件有機(jī)連接形成的，并且通過(guò)這些液壓元件形成一些典型的回路，通過(guò)這種回路就可以使得液壓機(jī)械實(shí)現(xiàn)一些特定的功能。如果當(dāng)換向閥右位工作時(shí)，液壓馬達(dá)正轉(zhuǎn)，當(dāng)換向閥左位工作時(shí)，液壓馬達(dá)反轉(zhuǎn)。整機(jī)移動(dòng)過(guò)程中包括：直線(xiàn)行駛－由于挖掘機(jī)左右兩邊的履帶式通過(guò)兩個(gè)傳動(dòng)系統(tǒng)控制的，這樣的話(huà)，要使其沿著直線(xiàn)行走，只要保證相關(guān)傳動(dòng)軸具備相投的轉(zhuǎn)速就可以達(dá)到目的了。3)由于液壓系統(tǒng)長(zhǎng)期處于高功率的工作狀態(tài)，其散發(fā)出來(lái)的熱量會(huì)使得油溫升高，當(dāng)然，油溫過(guò)高的話(huà)就可能會(huì)導(dǎo)致爆炸，根據(jù)規(guī)定，油溫的溫度不能超過(guò)80攝氏度。 基本要求我們研究的液壓挖掘機(jī)它們的運(yùn)動(dòng)組成相對(duì)其它的液壓系統(tǒng)難好多的，因?yàn)槲覀兊耐诰驒C(jī)需要經(jīng)常開(kāi)關(guān)、剎車(chē)、變換方向，而且有時(shí)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(dòng)也會(huì)比較地頻繁，我設(shè)計(jì)的履帶挖掘機(jī)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(guò)這些考慮我覺(jué)得這樣的挖掘機(jī)要滿(mǎn)足下面的幾個(gè)要求：1)需要保證挖掘機(jī)的動(dòng)臂、鏟斗和斗桿能夠各自單獨(dú)地動(dòng)作，并可以互相配合來(lái)實(shí)現(xiàn)復(fù)合的運(yùn)動(dòng)。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(dá)用到的部件（像閥之類(lèi)的）、管路還有幾個(gè)油缸等。 整機(jī)移動(dòng)工況分析挖掘機(jī)一般來(lái)說(shuō)并不擅長(zhǎng)長(zhǎng)距離的行走，因此只能在在工地的小范圍內(nèi)移動(dòng)，作業(yè)的時(shí)候可以用來(lái)調(diào)整挖掘機(jī)的作業(yè)位置。 卸載工況分析當(dāng)轉(zhuǎn)臺(tái)回轉(zhuǎn)至卸載區(qū)域的時(shí)候，轉(zhuǎn)臺(tái)發(fā)生制動(dòng)，這時(shí)我們用斗桿調(diào)節(jié)進(jìn)行調(diào)整卸載半徑與卸載高度，使用鏟斗油缸進(jìn)行卸載。以此來(lái)提升挖掘機(jī)工作效率，節(jié)約能源。這些動(dòng)作決定于液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。當(dāng)單獨(dú)采用斗桿液壓缸進(jìn)行挖掘時(shí)，挖掘軌跡以動(dòng)臂與斗桿的鉸點(diǎn)為中心，鏟斗斗尖所作的圓弧線(xiàn)的長(zhǎng)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(dú)動(dòng)作進(jìn)行挖掘的工況。液壓挖掘機(jī)一個(gè)作業(yè)循環(huán)的組成和動(dòng)作的復(fù)合主要包括:(1)挖掘:通常以鏟斗液壓缸或斗桿液壓缸進(jìn)行挖掘，或者兩者配合進(jìn)行挖掘，因此，在此過(guò)程中主要是鏟斗和斗桿的復(fù)合動(dòng)作，必要時(shí)，配以動(dòng)臂動(dòng)作。液壓挖掘機(jī)作為土石方施工設(shè)備，其動(dòng)臂、斗桿、鏟斗在工作過(guò)程中起著關(guān)鍵性作用，因此對(duì)其進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)十分必要。 本課題研究?jī)?nèi)容及意義通過(guò)對(duì)本課題的研究，能在了解小型履帶式挖掘機(jī)的特點(diǎn)及發(fā)展趨勢(shì)的基礎(chǔ)上，通過(guò)對(duì)4噸小型履帶式挖掘機(jī)工況分析的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)液壓控制系統(tǒng)，并進(jìn)行工作裝置參數(shù)化分析。小型挖掘機(jī)具有功能多樣性，又具有輸送、低能耗、靈活、適應(yīng)性高、高作業(yè)效率等方面的優(yōu)勢(shì)，所以小型挖掘機(jī)采用那么廣泛用在狹小的空間。近年來(lái)我國(guó)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)迅速，液壓挖掘機(jī)市場(chǎng)需求不斷擴(kuò)大，形成了巨大的挖掘機(jī)市場(chǎng)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(shuō)到目前最大的挖掘機(jī)，那就是RH400了，而O＆K于1997年推出了第一臺(tái)樣機(jī)（工作重量830噸），最新的RH400由兩臺(tái)Cummins QSK60C型柴油機(jī)（16缸）提供動(dòng)力，鏟斗的容量有50立方米。在近些年來(lái)“零回轉(zhuǎn)”技術(shù)的逐漸成熟和車(chē)身結(jié)構(gòu)的優(yōu)化，這樣的推土板拿來(lái)當(dāng)推土用。另外，油液的泄漏，也會(huì)影響動(dòng)作的平穩(wěn)和傳動(dòng)效率。另外，便于替換和調(diào)節(jié)工作裝置，一般小型液壓挖掘機(jī)可配有30 40種替換T作裝置。采用柱塞式油馬達(dá)，可獲得穩(wěn)定轉(zhuǎn)速1 r/min。近幾年來(lái)小型挖掘機(jī)市場(chǎng)發(fā)展得越來(lái)越好，最主要是該類(lèi)的產(chǎn)品多樣性，高質(zhì)量，高效率，能在中大型挖掘機(jī)無(wú)法作業(yè)的地方進(jìn)行工作。所以液壓挖掘機(jī)對(duì)于減輕工人繁重的體力勞動(dòng)，提高施工機(jī)械化水平加快施工進(jìn)度，促進(jìn)各項(xiàng)建設(shè)事業(yè)的發(fā)展，具有重要意義。緩沖回路 14 17小型挖掘機(jī)的工作是進(jìn)行泥土的挖掘和裝載，還能進(jìn)行一些土地的平整、修復(fù)坡斷、吊起裝載、破碎石塊、拆遷等其他作用。當(dāng)傳遞相同功率時(shí)，液壓傳動(dòng)裝置比機(jī)械傳動(dòng)裝置的尺寸小、結(jié)構(gòu)緊湊，質(zhì)量輕，其質(zhì)量可減輕30% 40%。另外，液壓系統(tǒng)容易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化操縱，可與電動(dòng)、氣動(dòng)聯(lián)合組成自動(dòng)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(hù)修理和調(diào)整技術(shù)要求也較高。因此，小型挖掘機(jī)配備一個(gè)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(jī)都是可以裝配上獨(dú)立的封閉的駕駛室。從20世紀(jì)后期開(kāi)始，國(guó)際上液壓挖掘機(jī)的生產(chǎn)從產(chǎn)品規(guī)格上看，在穩(wěn)定和完善主力機(jī)型的基礎(chǔ)上向大型化、微型化方向發(fā)展；從功能上看，在滿(mǎn)足基本功能的基礎(chǔ)上，向多功能化、專(zhuān)用化方向發(fā)展；從產(chǎn)品性能上看，向高效節(jié)能化、自動(dòng)化、信息化、智能化的方向發(fā)展。早期開(kāi)發(fā)成功的產(chǎn)品主要有上海建筑機(jī)械廠的WY100、貴陽(yáng)礦山機(jī)器廠的W460、合肥礦山機(jī)器廠的WY60等。目前國(guó)外有20多家公司專(zhuān)門(mén)批量生產(chǎn)小型的挖掘機(jī)。他們的產(chǎn)品各具特色，而且受到越來(lái)越多用戶(hù)的認(rèn)可。除了輔助動(dòng)作(例如整機(jī)轉(zhuǎn)向等)不需全功率驅(qū)動(dòng)以外，其它都是液壓挖掘機(jī)的主要?jiǎng)幼?，要考慮全功率驅(qū)動(dòng)。(5)整機(jī)移動(dòng)工況:將整機(jī)移動(dòng)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(shí)，需要同時(shí)操縱動(dòng)臂和斗桿，以使斗尖能沿直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，見(jiàn)圖2. 1所示。對(duì)于雙泵系統(tǒng)，其復(fù)合動(dòng)作時(shí)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(jìn)行流量分配，其流量分配要求和三泵系統(tǒng)相同?；剞D(zhuǎn)起動(dòng)的時(shí)候，因?yàn)閼T性比較大，油壓就會(huì)升得非常高，很有可能從溢流閥處發(fā)生溢流，這時(shí)候我們應(yīng)該將溢流出來(lái)的油供給動(dòng)臂。因?yàn)閯?dòng)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(zhuǎn)的速度也較快，因此這時(shí)的情況應(yīng)該是由一個(gè)油泵的所有流量來(lái)支持回轉(zhuǎn)馬達(dá)，另一個(gè)油泵的大多數(shù)油量供給動(dòng)臂，小部分的油通過(guò)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(cè)行走馬達(dá)由一個(gè)油泵并聯(lián)供油，另一個(gè)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(guò)單向閥供向行走馬達(dá)。我們說(shuō)的液壓系統(tǒng)的工作，事實(shí)上就是將液壓油從油箱底部抽出來(lái)然后通過(guò)濾油器的過(guò)濾，然后吸入到液壓泵中，等再?gòu)挠捅贸鰜?lái)的時(shí)候就有一定壓力了。大部分挖掘機(jī)的液壓系統(tǒng)都會(huì)有如下幾點(diǎn)要求限制：： 1)為了提高挖掘機(jī)燃料的使用效率，必須保證挖掘機(jī)的傳動(dòng)系統(tǒng)要非常的合理，這樣才可以提高其傳動(dòng)效率。2，滿(mǎn)斗回轉(zhuǎn)－等鏟斗裝滿(mǎn)土之后，動(dòng)臂提起來(lái)，這個(gè)時(shí)候回轉(zhuǎn)馬達(dá)工作，挖掘機(jī)轉(zhuǎn)向。液壓系統(tǒng)是由基本回路組成的一個(gè)有機(jī)整體，主要包括限壓回路、卸荷回路、緩沖回路、節(jié)流調(diào)速回路和節(jié)流限速回路、行走限速回路和鎖緊回路等?；赜颓坏膲毫褪强朔T性的阻力，行走因此被制動(dòng)。限壓的目的有兩個(gè)：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(guò)載而損壞，通常用安全閥來(lái)實(shí)現(xiàn)限壓，安全閥設(shè)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(guò)油通路三位六通換向閥，當(dāng)挖掘機(jī)不工作時(shí)，換向閥處于中位，液壓油液依次經(jīng)過(guò)換向閥通路以最低壓力流回油箱，最終實(shí)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(dá)發(fā)生故障停轉(zhuǎn)時(shí)，進(jìn)油側(cè)的油液壓力過(guò)高，安全閥9將打開(kāi)，高壓油經(jīng)過(guò)安全閥9流回油箱，實(shí)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(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和參數(shù)設(shè)計(jì)也會(huì)隨著發(fā)生變化。之后挖掘機(jī)再回轉(zhuǎn)到挖掘位置進(jìn)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(zhuǎn)系統(tǒng)壓力MPa21先導(dǎo)系統(tǒng)壓力MPa油類(lèi)容量燃油箱容積L65液壓油箱容積L70發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)油容量L外形尺寸A總長(zhǎng)mm5455B總寬mm1650C總高mm2440D轉(zhuǎn)臺(tái)寬度mm1500E底盤(pán)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(zhuǎn)半徑mm2385推土鏟最大提升高度mm255推土鏟最大掘地深度mm375標(biāo)配動(dòng)臂長(zhǎng)度mm2795斗桿長(zhǎng)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(lèi)型，選用HSG工程用液壓缸壁厚對(duì)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(lái)進(jìn)行計(jì)算，公式如下： （44）當(dāng)時(shí)，壁厚要按照下面公式來(lái)進(jìn)行校核 （45）式中 －液壓缸缸筒厚度－試驗(yàn)壓力(MPa)，當(dāng)工作壓力P≤16MPa時(shí)，=，≥P≥16MPa時(shí)，=，在工作壓力P≤，=,在這里應(yīng)取