【正文】 力kN142系統(tǒng)工作壓力MPa36履帶板寬度m主機運輸尺寸(長X寬X高)mm9850x3000x3100執(zhí)行元件是液壓系統(tǒng)的輸出部分，必須滿足機器設備的運動功能、性能要求和結(jié)構(gòu)、安裝上的限制。 負載和工作壓力之間的關(guān)系負載F/KN＜1010—2070—140140—250＞250工作壓力P/MPa10—1418—2132 各類機械常用的系統(tǒng)工作壓力設備類型精加工機床組合機床拉　床農(nóng)業(yè)機械、小型工程機械、工程機械輔助機構(gòu)液壓機、重型機械、大中型挖掘機、起重運輸機械工作壓力P/Mpa355101161632由負載值大小查上表，參考同類型挖掘機，取液壓缸工作壓力為25MPa安裝方式選擇缸頭耳環(huán)帶襯套，活塞桿端連接方式選擇桿端外螺紋桿頭耳環(huán)帶襯套。（四）液壓系統(tǒng)原理圖的制定1制定基本方案(1) 制定調(diào)速方案液壓執(zhí)行元件確定之后，其運動方向和運動速度的控制是擬定液壓回路的核心問題。容積調(diào)速是靠改變液壓泵或液壓馬達的排量來達到調(diào)速的目的。調(diào)速回路一經(jīng)確定，回路的循環(huán)形式也就隨之確定了。容積節(jié)流調(diào)速。后者是用先導閥控制先導油液，再用先導油液控制換向閥的主閥芯，它又分為機液先導型和電液先導型兩類。普通三位六通閥系統(tǒng)用的是并聯(lián)油路，當幾個執(zhí)行元件同時動作時，泵輸出的油液首先流向壓力低的執(zhí)行元件，不能同步。LUDV系統(tǒng)能保證在供油不足時所有執(zhí)行元件的工作速度按正比例下降，以獲得與負載壓力無關(guān)的控制[28]?；谝陨峡刂葡到y(tǒng)方案分析本次設計選用負荷傳感控制系統(tǒng)；采用的是雙泵雙回路恒功率控制液壓系統(tǒng)，帶四種功率控制模式、中位負流量控制，兩液壓主泵按全功率變量。當某一執(zhí)行元件完成預定動作時，回路中的壓力達到一定的數(shù)值，通過壓力繼電器發(fā)出電信號或打開順序閥使壓力油通過，來啟動下一個動作。對長時間所需流量較小的情況，可增設蓄能器做輔助油源。注意各元件間的聯(lián)鎖關(guān)系，避免誤動作發(fā)生。[30] 液壓原理圖五 液壓元件的選擇與專用件的設計動力元件的作用是將原動機的機械能轉(zhuǎn)換成液體的壓力能，指液壓系統(tǒng)中的油泵，它向整個液壓系統(tǒng)提供動力。此時，大小泵同時參與工作小泵排油除保證鎖緊力外，還通過順序閥將壓力油供給加料門油缸。不但要按系統(tǒng)功需要選擇各種類型的液壓控制閥，還需要考慮額定壓力，通過流量，安裝形式，動作方式，性能特點因素[33]。一般按照系統(tǒng)的工作需要來確定液壓閥的結(jié)構(gòu)形式 根據(jù)以上的要求來選擇液壓控制閥，所選的液壓閥能滿足工作的需要。C空氣濾清器 QUQ220*5 蓄能器的選擇根據(jù)蓄能器在液壓系統(tǒng)中的功用，確定類型和主要參數(shù)。（5）膠管應避免與機械上的尖角部分想接觸和摩擦，以免管子損壞。單向閥的額定流量為50L/min, 電磁換向閥的額定流量為150L。（3）膠管安裝是應保證不發(fā)生扭轉(zhuǎn)變形，為便于安裝，可沿管長涂以色紋，以便檢查。 mm，最大靜大壓力64Mpa，化學性能，耐酸性溶劑。根據(jù)系統(tǒng)的操縱需要和電氣系統(tǒng)的配置能力進行選擇。 主泵原理圖在液壓系統(tǒng)中，液壓閥的選擇是非常重要的。所需功率變化較大，為滿足整個工作循環(huán)的需要，需按大功率段來確定發(fā)動機的功率。對于自行設計的非標準元件可用結(jié)構(gòu)原理圖繪制。2繪制液壓系統(tǒng)圖整機的液壓系統(tǒng)圖由擬定好的控制回路及液壓源組合而成。為節(jié)省能源提高效率，液壓泵的供油量要盡量與系統(tǒng)所需流量相匹配。例如液壓泵無載啟動，經(jīng)過一段時間，當泵正常運轉(zhuǎn)后，延時繼電器發(fā)出電信號使卸荷閥關(guān)閉，建立起正常的工作壓力。只有完全負荷傳感控制系統(tǒng)才能解決節(jié)省能源問題。普通三位六通換向閥無論采用定量泵還是變量泵，總要有一部分油液經(jīng)溢流閥溢掉，浪費了能量。按控制功能，可分為位置控制系統(tǒng)、速度控制系統(tǒng)和力（或壓力）控制系統(tǒng)；按控制元件，可分為發(fā)動機控制系統(tǒng)、液壓泵控制系統(tǒng)、多路換向閥控制系統(tǒng)、執(zhí)行元件控制系統(tǒng)和整機控制系統(tǒng)。其結(jié)構(gòu)緊湊，但散熱條件差[27]。節(jié)流調(diào)速又分別有進油節(jié)流、回油節(jié)流和旁路節(jié)流三種形式。節(jié)流調(diào)速一般采用定量泵供油，用流量控制閥改變輸入或輸出液壓執(zhí)行元件的流量來調(diào)節(jié)速度。拉應力： σ== MPa剪應力： τ== MPaK：螺紋擰緊系數(shù)，此處取K=K1: 螺紋摩擦系數(shù),一般取K1=d1：螺紋內(nèi)徑，d1= d0：螺紋外徑，d0=20mmZ：24σs螺釘材料屈服強度，σs≥900Mpa()[σ]= [σs]/2=450Mpa得：σn=≈[σ] 符合工況要求7 活塞桿柔度校核計算活塞桿細比計算如下： λ=≤[λ] （）此處：L為折算長度，導向套中心至吊頭尺寸，約1500mm活塞桿直徑d=85mm,[λ]活塞桿許用細長比，按規(guī)定拉力桿此處[λ]≤100。一般是根據(jù)機械的類型來選擇工作壓力。m最大挖掘高度2 根據(jù)液壓挖掘機的主要工作特點，系統(tǒng)地總結(jié)出挖掘機液壓系統(tǒng)的設計要求:動力性要求、操縱性要求、節(jié)能性要求、安全性要求和其它性能的要求。各個閥桿先導操縱油路連接口all, bll, alt, b12, a13, b13, ajA, b14和arl、brl, ar2, br2, ar3, br3。挖掘機多路閥液壓系統(tǒng)圖通常十分復雜，對各種液壓作用元件的供油路線、回油路線以及控制油路等紛雜在一起，很難對整個液壓系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)一目了然，這樣就需要花費很多的時間才能將其分析透徹。當挖掘機處于空載不工作的狀態(tài)下，如何降低泵的輸出流量，降低空載回油的壓力，也是降低能耗的關(guān)鍵[23]。當多執(zhí)行元件共同動作時，要求其相互間不千涉，能夠合理分配共同動作時各個執(zhí)行元件的流盤，實現(xiàn)理想的復合動作。這些主要機構(gòu)經(jīng)常起動、制動、換向，外負載變化很大，沖擊和振動多，因此挖掘機對液壓系統(tǒng)提出了很高的設計要求。由于動臂下降有重力作用，壓力低、變量泵流量大、下降快，要求回轉(zhuǎn)速度快，因此該工況的供油情況為一個油泵的全部流量供回轉(zhuǎn)馬達，另一油泵的大部分油供給動臂，少部分油經(jīng)節(jié)流閥供給斗桿， 所示。但是由于動臂提升時油壓較高，單向閥大部分時間處于關(guān)閉狀態(tài)，因此左側(cè)油泵只向回轉(zhuǎn)馬達和斗桿供油。2 滿斗舉升回斗工況分析挖掘結(jié)束后，動臂油缸將動臂頂起，滿斗舉升，同時回轉(zhuǎn)液壓馬達使轉(zhuǎn)臺轉(zhuǎn)向卸載處，此時主要是動臂和回轉(zhuǎn)馬達的復合動作。 三泵供油系統(tǒng)示意圖當動臂、斗桿和鏟斗復合運動時，為了防止同一油泵向多個液壓作用元件供油時動作的相互干擾，一般三泵系統(tǒng)中，每個油泵單獨對一個液壓作用元件供油較好。如果需要鏟斗保持一定切削角度并按照一定的軌跡進行切削時，或者需要用鏟斗斗底壓整地面時，就需要鏟斗、斗桿、動臂三者同時作用完成復合動作，,。(2)為了充分利用發(fā)動機功率和縮短作業(yè)循環(huán)時間，工作過程中往往要求有兩個主要動作(例如挖掘與動臂、提升與回轉(zhuǎn))同時進行復合動作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。鏟斗裝滿后，鏟斗缸和斗桿缸停動并操縱動臂缸大腔進油，使動臂抬起，隨即接通回轉(zhuǎn)馬達，使工作裝置轉(zhuǎn)到卸載位置，再操縱鏟斗缸或斗桿缸回縮，使鏟斗翻轉(zhuǎn)進行卸土。液壓挖掘機傳動示意圖，柴油機驅(qū)動液壓泵，操縱分配閥，將高壓油送給各液壓執(zhí)行元件(液壓缸或液壓馬達)驅(qū)動相應的機構(gòu)進行工作。斗桿鉸接于動臂的上端，由斗桿油缸控制斗桿與動臂相對角度。 3的中小型液壓挖掘機通常選用反鏟裝置，它分為整體臂式和組合臂式。目前挖掘機研究重點正逐步向智能化機電液控制系統(tǒng)方向轉(zhuǎn)移[10]。這些運動都靠液壓傳動。挖掘機是指在額定轉(zhuǎn)速下一小時以上的額定功率。當挖掘機挖完一段土后，機械移動一段距離，以便繼續(xù)作業(yè)。3 挖掘機液壓系統(tǒng)的設計分析了傳統(tǒng)挖掘機液壓系統(tǒng)中的單泵定量系統(tǒng)、雙泵定量系統(tǒng)和雙變量泵液壓系統(tǒng)，詳細分析了其主要優(yōu)點和存在的問題。國內(nèi)大部分挖掘機企業(yè)在挖掘機液壓系統(tǒng)傳統(tǒng)技術(shù)方面的研究具有一定基礎，但由于采用傳統(tǒng)液壓系統(tǒng)的挖掘機產(chǎn)品在性能、質(zhì)量、作業(yè)效率、可靠性等方面均較差，因此采用傳統(tǒng)液壓系統(tǒng)的挖掘機在國內(nèi)市場上基本失去了競爭力，取而代之的是采用各種高新技術(shù)的國外挖掘機產(chǎn)品。(4) 重視操縱特性挖掘機液壓系統(tǒng)的操縱特性越來越受到重視。流量通常在每分鐘數(shù)百升。負載敏感技術(shù)是一種利用泵的出口壓力與負載壓力差值的變化而使系統(tǒng)流量隨之相應變化的技術(shù)。另外，當液壓作用元件一起復合動作時，相互干擾大，使得復合動作操縱非常困難。日本制定了液壓挖掘機構(gòu)件的強度評定程序，研制了可靠性信息處理系統(tǒng)使液壓挖掘機的運轉(zhuǎn)率達到85%95%，使用壽命超過1萬小時。在技術(shù)方面，挖掘機產(chǎn)品的核心技術(shù)就是液壓系統(tǒng)設計，所以對其液壓系統(tǒng)的分析研究具有十分重要的現(xiàn)實意義。自第一臺手動挖掘機誕生以來的160多年當中，挖掘機一直在不斷地飛躍發(fā)展，其技術(shù)已經(jīng)發(fā)展到相對成熟穩(wěn)定的階段。在進行大規(guī)模國土開發(fā)的同時，也開始進行城市型土木施工，這樣，具有較長的臂和桿，能裝上各種各樣的工作裝置，能行走、回轉(zhuǎn)，實現(xiàn)多自由動作，可以切削高的垂直壁面，挖掘深的基坑和溝槽的挖掘機得到了廣泛應用[2]。（一） 挖掘機簡介挖掘機行業(yè)的發(fā)展歷史久遠，可以追溯到1840年。 requested by pany. My task is to analyze and design the hydraulic system of the medium type hydraulic excavator. This task choose the domestic excavator whose quality and character is most similar to our request as the basic type, further study the overseas advanced type. Then I designed projects of hydraulic system of our excavator,collectivity assemblage drawing and interrelated parts drawing, accessory drawing. All the blueprints drawn by the soft of AutoCAD. The strongpoint of this hydraulic excavator is used servo forerunner control system. It has beautiful sculpt. Beijing provided with the fuction of excavating, grappling, drilling, pushing, cleaning channel and crashing etc. 360176。小型挖掘機由多個系統(tǒng)組成，包括液壓系統(tǒng)，傳動系統(tǒng)，操縱系統(tǒng)，工作裝置，底架，轉(zhuǎn)臺，油箱，發(fā)動機安裝等。內(nèi)容提要挖掘機作為我國工程機械的主力機種，被廣泛應用于各種各樣的施工作業(yè)中。課題以企業(yè)為依托。因此，對挖掘機液壓系統(tǒng)的分析設計已經(jīng)成為推動挖掘機發(fā)展中的重要一環(huán)[1]。同時，工程建設和施工形式也發(fā)生了很大變化。19681970年間，液壓挖掘機產(chǎn)量己經(jīng)達到挖掘機總產(chǎn)量的83%，其時對挖掘機液壓系統(tǒng)的研究也已經(jīng)十分成熟，液壓挖掘機已經(jīng)具有了同步控制系統(tǒng)和負載敏感系統(tǒng)L。隨著科學技術(shù)的發(fā)展和建筑施工現(xiàn)代化生產(chǎn)的需要，液壓挖掘機需要大幅度的技術(shù)進步，技術(shù)創(chuàng)新是液壓挖掘機行業(yè)所面臨的新挑戰(zhàn)。美國提出了考核動強度的動態(tài)設計分析方法。由于這種油路調(diào)速方式是進油節(jié)流調(diào)速和旁路節(jié)流調(diào)速同時起作用，其調(diào)速特性受負載壓力和油泵流量的影響，因此這種系統(tǒng)的操縱性能、調(diào)速性能和微調(diào)性能差。即負載敏感技術(shù)和負流量控制技術(shù)，目前液壓挖掘機都選用其中一種控制技術(shù)來實現(xiàn)節(jié)能要求。目前，國際上先進的挖掘機產(chǎn)品的額定壓力大都在30MPa以上，并且隨著材料科學技術(shù)的進步，有朝著更高的壓力甚至采用超高壓液壓技術(shù)方向發(fā)展的趨勢。日本制定了液壓挖掘機構(gòu)件的強度評定程序，研制了可靠性信息處理系統(tǒng)，使液壓挖掘機的運轉(zhuǎn)率達到85%95%，使用壽命超過1萬小時。2 國內(nèi)研究情況及發(fā)展動態(tài)從國內(nèi)情況來看，我國挖掘機行業(yè)整體發(fā)展水平較國外緩慢，在挖掘機液壓系統(tǒng)方面的理論還比較薄弱。根據(jù)液壓挖掘機的主要工作特點，系統(tǒng)地總結(jié)了挖掘機液壓系統(tǒng)設計要求:動力性要求和操縱性要求?；剞D(zhuǎn)至卸上位置進行卸土，卸空后鏟斗再轉(zhuǎn)回并下降到地面進行下一次挖掘。拖拉機不同，汽車和拖拉機指在最高轉(zhuǎn)速下、連同機油泵、發(fā)電機等必要附件，巧分鐘內(nèi)的最大功率。液壓挖掘機的主要運動有整機行走、轉(zhuǎn)臺回轉(zhuǎn)、動臂升降、斗桿收放、鏟斗轉(zhuǎn)動等。電子技術(shù)和計算機技術(shù)的飛速進步，使挖掘機有了越來越先進的控制系統(tǒng)，使液壓挖掘機向高性能、自動化和智能化發(fā)展。2 單斗反鏟液壓挖掘機反鏟裝置主要用于挖掘停機面以下的土壤。鉸點轉(zhuǎn)動實現(xiàn)動臂的升降。（三）液壓挖掘機傳動原理液壓挖掘機采用三組液壓缸使工作裝置具有三個自由度，鏟斗可實現(xiàn)有限的平面轉(zhuǎn)動，加上液壓馬達驅(qū)動回轉(zhuǎn)運動，使鏟斗運動擴大到有限的空間，再通過行走馬達驅(qū)動行走(移位)，使挖掘空間可沿水平方向得到間歇地擴大，從而滿足挖掘作業(yè)的要求。動臂下降至鏟斗觸地后再操縱斗桿缸或鏟斗缸，液壓缸大腔進油而伸長，使鏟斗進行挖掘和裝載工作。動臂升降 斗桿收放 鏟斗裝卸 4 、平臺臺回轉(zhuǎn) 整機行走 液壓挖掘機的運動圖由于液壓挖掘機的作業(yè)對象和工作條件變化較大，主機的工作有兩項特殊要求:(1)實現(xiàn)各種主要動作時，阻力與作業(yè)速度隨時變化，因此，要求液壓缸和液壓馬達的壓力和流量也能相應變化。此時斗桿收回，動臂抬起，希望斗桿和動臂分別由獨立的油泵供油，以保證彼此動作獨立，相互之間無干擾，并且要求泵的供油量小，使油缸動作慢，便于控制。當鏟斗和動臂