節(jié)能型液壓?jiǎn)味吠诰驒C(jī)液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)(存儲(chǔ)版)
【正文】 機(jī)基本動(dòng)作并作為驅(qū)動(dòng)和操縱挖掘機(jī)進(jìn)行工作的基礎(chǔ)，其行走形式可分為履帶式和輪式，可細(xì)分為行走裝置、回轉(zhuǎn)裝置、液壓系統(tǒng)、氣壓系統(tǒng)、電氣系統(tǒng)和動(dòng)力裝置。這些組成部分的質(zhì)量將直接影響到挖掘機(jī)的綜合性能。發(fā)動(dòng)機(jī)帶動(dòng)主液壓泵轉(zhuǎn)動(dòng)，產(chǎn)生壓力油液，然后壓力油液可以驅(qū)動(dòng)執(zhí)行器運(yùn)動(dòng)，但壓力油的接通和切斷由主換向閥來(lái)控制，多路壓力油可單路驅(qū)動(dòng)，也可以多路同時(shí)驅(qū)動(dòng)，即形成工作裝置的復(fù)合運(yùn)動(dòng)，在液壓系統(tǒng)中，各子回路均有溢流閥，起到過(guò)載溢流的作用，主回路上也有主溢流，起安全保護(hù)作用，回路中還有液壓變壓器二次元件，可起到調(diào)速作用，以及能量回收和再利用，系統(tǒng)中的蓄能器可以?xún)?chǔ)存回收能量也可減少?zèng)_擊和振動(dòng)。所以其控制系統(tǒng)越來(lái)越先進(jìn)，目前挖掘機(jī)研究重 點(diǎn)正逐步向智能化機(jī)電液控制系統(tǒng)方向轉(zhuǎn)移。而鏟斗鉸接于斗桿前端，通過(guò)鏟斗缸和連桿則使鏟斗繞斗桿前鉸點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)。液壓系統(tǒng)的功能是把發(fā)動(dòng)機(jī)的機(jī)械能以液壓油為介質(zhì)，利用液壓泵將機(jī)械能轉(zhuǎn)變?yōu)橐簤耗埽M(jìn)行傳遞，然后通過(guò)液壓缸和液壓馬達(dá)等執(zhí)行組件返回機(jī)械能，實(shí)現(xiàn)各種動(dòng)作。 挖掘機(jī)液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求 單斗液壓挖掘機(jī)的動(dòng)作繁復(fù)，主要機(jī)構(gòu)經(jīng)常起動(dòng)、制動(dòng)、外負(fù)載變化很大，沖擊和振動(dòng)多，而且野外工 作，溫度和環(huán)境變化大，所以對(duì)液壓系統(tǒng)的要求是多方面的。在挖掘機(jī)市場(chǎng)份額中，具有這三種控制系統(tǒng)的挖掘機(jī)各占一定比例，與此同時(shí)它們也有各自適用的場(chǎng)合。如圖 。 采用這種液壓系統(tǒng)國(guó)外比較典型的一種產(chǎn)品是日立建機(jī)生產(chǎn)的 EX400液壓挖掘機(jī)，國(guó)內(nèi)產(chǎn)品中比較典型的有四川長(zhǎng)江挖掘機(jī)廠生產(chǎn)的 WY403型全液壓挖掘機(jī)和廣西玉柴工程機(jī)械有限公司出產(chǎn)的 WY20YC液壓挖掘。最高負(fù)載回路上的執(zhí)行元件速度將會(huì)逐漸降低，直至運(yùn)動(dòng)停止，使挖掘機(jī)動(dòng)作失去協(xié)調(diào)性。 現(xiàn)在國(guó)內(nèi)也能夠生產(chǎn)這種液壓系統(tǒng)的挖掘機(jī)，如合肥日立公司生產(chǎn)的 EX系列挖掘機(jī)。 圖 挖掘機(jī)恒壓網(wǎng)絡(luò)二次調(diào)節(jié)液壓系統(tǒng)原理圖 ； ； ； ； 5。 20 第 頁(yè) 共 72 頁(yè) 4 液壓二次調(diào)節(jié)技術(shù) 基本概念 二次調(diào)節(jié)系統(tǒng)是由恒壓力源、變量馬達(dá)和蓄能器組成的控制系統(tǒng)。其流量和壓力關(guān)系推導(dǎo)如下，液壓?jiǎn)卧?1和 2的排量分別為 )/( 31 rmV 、 )/( 32 rmV ，轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)矩為 T（ Nm） ,則由能量守恒有： nVPnVP VC ????? 21 由于同 軸，轉(zhuǎn)速 n相同， CP 為定值 ，液壓?jiǎn)卧?2為定量馬達(dá)，即 2V 也為定值 ,所以： ???21VVPPCV 變壓比為兩者的排量的反比，在回路中，通過(guò)調(diào)節(jié)單元 1的排量就可以調(diào)節(jié)輸出壓力了，而且在無(wú)節(jié)流損失的條件下可對(duì)壓力進(jìn)行無(wú)級(jí)調(diào)節(jié)，此變壓器為傳統(tǒng)型的， 也有兩單元均為排量可調(diào)的，那么變壓比的范圍就更寬些，更適用于工程機(jī)械中，當(dāng)前，國(guó)內(nèi)研究的液壓變壓器調(diào)壓比為 02倍，而在工程機(jī)械中的應(yīng)用應(yīng)達(dá)到 04倍。 液壓變壓器三端口的流量關(guān)系 圖 ，在此 體現(xiàn)了新型變壓器與傳統(tǒng)液壓變壓器的區(qū)別。 2. 低噪聲發(fā)動(dòng)機(jī) 發(fā)動(dòng)機(jī)噪聲大約減小了 2 dB。未使用任何石棉物。駕駛室具有完全防護(hù)功能，符合 ISO對(duì)于二級(jí) OPG駕駛室的各項(xiàng)要求。 2. H/R型駕駛室 H/R型駕駛室利用增強(qiáng)型前窗和頂部落物保護(hù)結(jié)構(gòu)以防下落物的破壞。這種做法有助于再生廢料的分揀。圖 e of operation and the operator39。圖 圖。如圖 。 4)通過(guò)調(diào)節(jié)液壓變壓器配流盤(pán)的角度 ? 即可控制執(zhí)行器的速度，理論上無(wú)節(jié)流損失，減少系統(tǒng)發(fā)熱量。由于液壓變壓器有如此強(qiáng)大的潛能，故 對(duì)它的研究非常有意義，雖然還有些不足，但已經(jīng)應(yīng)用在一些領(lǐng)域了，比如卷?yè)P(yáng)機(jī)上、汽車(chē)上、船舶機(jī)械上、甚至是工程機(jī)械中。較典型的產(chǎn)品有 Linde公 16 第 頁(yè) 共 72 頁(yè) 司的 VW系列同步閥和 Rexroth公司的 LUDV閥。傳統(tǒng)的負(fù)荷傳感閥一般都匹配有相應(yīng)的壓力補(bǔ)償器 ，使每一個(gè)閥口上的壓力都保持定值。相對(duì)于負(fù)流量控制系統(tǒng)，正流量控制系統(tǒng)的響應(yīng)時(shí)間更短、流量波動(dòng)更小、可操作性更好、系統(tǒng)的可靠性更高等。但存在以下缺陷：六通多路閥死區(qū)較大、調(diào)速范圍有限 、響應(yīng)時(shí)間較長(zhǎng)、流量波動(dòng)較大、可操作性差、節(jié)能效果有待加強(qiáng)等。 液壓系統(tǒng)方案的論證 目前有關(guān)挖掘機(jī)的主流液壓控制系統(tǒng)主要有負(fù)流量控制、正流量控制和負(fù)載敏感控制等幾種控制技術(shù)。 (3)卸載 轉(zhuǎn)到卸土點(diǎn)時(shí)，轉(zhuǎn)臺(tái)制動(dòng)，用斗桿液壓缸調(diào)節(jié)卸載半徑，然后鏟斗液壓缸回縮，鏟斗卸載，為了調(diào)整卸載位置，還要有動(dòng)臂液壓缸的配合，此時(shí)，是斗桿和鏟斗的復(fù)合動(dòng)作，間以動(dòng)臂動(dòng)作。 11 第 頁(yè) 共 72 頁(yè) 3 液壓挖掘機(jī)工況分析及液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案的確定 要了解和設(shè)計(jì)挖掘機(jī)的液壓系統(tǒng)，首先要分析液壓挖掘機(jī)的工作過(guò)程及其作業(yè)要求，掌握各種液壓作用元件動(dòng)作時(shí)的流量、力和功率要求以及液壓作用元件相互配合的復(fù)合動(dòng)作要求和復(fù)合動(dòng)作時(shí)油泵對(duì)同 時(shí)作用的各液壓作用元件的流量分配和功率分配。動(dòng)臂下鉸點(diǎn)鉸接在轉(zhuǎn)臺(tái)上，通過(guò)動(dòng)臂缸的伸縮，使動(dòng)臂連同整 個(gè)工作裝置繞動(dòng)臂下鉸點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)前，閉式的控制系統(tǒng)應(yīng)用較廣泛，可以將輸出信號(hào)反饋到輸入信號(hào)，從而使發(fā)動(dòng)機(jī)和泵的功率更匹配，達(dá)到節(jié)能目的。工作裝置是挖掘機(jī)完成各種動(dòng)作的主要部分，可分為反鏟、正鏟、裝載、起重等裝置，相同的裝置結(jié)構(gòu)也可以不同，在挖掘機(jī)中應(yīng)用最廣范的工作裝置是反鏟裝置。挖掘機(jī)司機(jī)扳動(dòng)操縱手柄，使回轉(zhuǎn)馬達(dá)控制閥接通，此時(shí)回轉(zhuǎn)馬達(dá)帶動(dòng)上部平臺(tái)一起轉(zhuǎn)動(dòng)，將鏟斗轉(zhuǎn)向待挖區(qū)，與此同時(shí)扳動(dòng)動(dòng)臂油缸換向閥，使動(dòng)臂缸上端進(jìn)油，動(dòng)臂下降，直至鏟斗接觸地面，在操縱斗桿油缸和鏟斗油缸的換向閥，兩缸的無(wú)桿腔進(jìn)油，以此復(fù)合動(dòng)作提高挖掘速度，鏟斗滿(mǎn)土后，將斗桿油 缸和鏟斗油缸的操縱手柄撥到中位，此時(shí)鏟斗缸和斗桿缸均鎖緊，再將動(dòng)臂缸換向閥換向，動(dòng)臂缸的無(wú)桿腔進(jìn)油，動(dòng)臂舉升，升到卸載高度位置，再將回轉(zhuǎn)換向閥換向，使平臺(tái)轉(zhuǎn)到運(yùn)土車(chē)方向，此時(shí)鏟斗處在運(yùn)輸車(chē)上方，再操作斗桿缸使鏟斗稍降，然后再控制鏟斗缸將土卸載，完成后又重復(fù)上述動(dòng)作，進(jìn)行下一次的挖掘。 液壓挖掘機(jī)結(jié)構(gòu) (1) 液壓挖掘機(jī)組成 一般單斗液壓挖掘機(jī)由兩個(gè)基本組成部分，即主機(jī)和工作裝置。以下為本次挖掘機(jī)液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)的參數(shù)： 如圖 三一重工 SY200C 履帶式液壓挖掘機(jī) 圖 三一重工 SY200C履帶式液壓挖掘機(jī) 4 第 頁(yè) 共 72 頁(yè) 表 挖掘機(jī)液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)的參數(shù) 整機(jī)尺寸 總長(zhǎng)（運(yùn)輸 時(shí)） 9397mm 總寬度 2800mm 總高度（運(yùn)輸時(shí)） 2956mm 上部寬度 2710mm 總高度（駕駛室頂部） 2930mm 標(biāo)準(zhǔn)履帶板寬度 600mm 軌距 2200mm 最小離地間隙 440mm 尾部回轉(zhuǎn)半徑 2750mm 履帶接地長(zhǎng)度 3
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