【正文】 輪式液壓挖掘機(jī)的上車體結(jié)構(gòu)和整機(jī)的液壓系統(tǒng)，從擬定該液壓挖掘機(jī)傳動(dòng)圖就可以知道，在設(shè)計(jì)中采用了單泵系統(tǒng)，這是與眾不同之處，同時(shí)用到了多路閥和負(fù)載感應(yīng)控制，很好的協(xié)調(diào)了多油缸和多馬達(dá)同時(shí)工作，極大地提高了控制精度和工作性能。參考文獻(xiàn)[1] 吳永平．工程機(jī)械設(shè)計(jì)[M]．北京：人民交通出版社，2005：258265．[2] 陳新軒，展朝勇，鄭忠敏．現(xiàn)代工程機(jī)械發(fā)動(dòng)機(jī)與底盤構(gòu)造[M]．北京：人民交通出版社，2002：328336．[3] 宋建安，趙鐵栓．液壓傳動(dòng)[M]．西安：世界圖書出版西安公司，2004：50246．[4] 張啟君，劉偉．國內(nèi)挖掘機(jī)行業(yè)發(fā)展的探討[J]．筑路機(jī)械與施工現(xiàn)代化，2005：26．[5] 黃宗益，葉偉，李興華．液壓挖掘機(jī)液壓系統(tǒng)概述[J]．建筑機(jī)械化，2003：1216．[6] 黃宗益，葉偉，李興華．挖掘機(jī)多路閥液壓系統(tǒng)[J]．建筑機(jī)械化，2004，1：6265．[7] 黃宗益，葉偉，李興華．挖掘機(jī)多路閥液壓系統(tǒng)[J]．建筑機(jī)械化，2004，2：6063．[8] 陳正利．中國挖掘機(jī)行業(yè)十年發(fā)展歷程及當(dāng)前行業(yè)面臨的機(jī)遇和挑戰(zhàn)[J]．工程機(jī)械文摘，2006（5）：26．[9] Haga,M.。感謝我們?cè)O(shè)計(jì)小組的其他成員，在設(shè)計(jì)期間對(duì)我的幫助和協(xié)作。（3） 適當(dāng)加大管徑，縮短導(dǎo)管長(zhǎng)度，避免不必要的彎曲；或采用軟管【21】。產(chǎn)生液壓沖擊的原因很多，例如換向閥迅速的開啟或關(guān)閉油路；液壓缸和液壓馬達(dá)的啟動(dòng)和制動(dòng)；液壓缸或液壓馬達(dá)受到大的沖擊負(fù)載等。管內(nèi)流速過高，引起管道振動(dòng)和壓力損失增大。如果計(jì)算出的比在初選工作壓力時(shí)選定的壓力損失大得多的話，就應(yīng)該重新調(diào)整元、輔件的規(guī)格和管道尺寸，但選定值與計(jì)算值不要相差太遠(yuǎn)。對(duì)于特殊要求的機(jī)械（如精密機(jī)床等），除了應(yīng)選用合適粘度的液壓油外，還要求具有較高的粘度指數(shù)，較好的消泡性和氧化穩(wěn)定性等。（2）環(huán)境溫度高，宜選用高粘度液壓油；環(huán)境溫度低，宜選用低粘度液壓油。它具有下列基本功能：（1）傳遞能量；（2）潤滑作用，防止和減小磨損；（3）將發(fā)熱區(qū)的熱量帶走。（2）過濾精度應(yīng)滿足設(shè)計(jì)要求。通氣孔需裝空氣濾清器。（4）吸油管口距油箱底、箱壁均應(yīng)保持距離。液壓系統(tǒng)多采用開式油箱。軟管交叉時(shí)應(yīng)避免接觸摩擦，為此可設(shè)置夾子。一般講，有多層編制鋼絲的膠管耐壓較高，可達(dá)20~30Mp。~。吸收液體脈動(dòng)和壓力沖擊，輸送異性或有毒液體等。這時(shí)，要在回路上采取必要的措施。而導(dǎo)致系統(tǒng)瞬時(shí)壓力無窮大的情況。操縱方式：應(yīng)根據(jù)需要，選擇合適的操縱方式如手動(dòng)、機(jī)動(dòng)、電動(dòng)、液動(dòng)等。（2）流量控制閥的選擇原則壓力：系統(tǒng)壓力的變化必須在閥的額定壓力之內(nèi)。因此，液壓閥的性能直接影響到液壓系統(tǒng)的靜特性、動(dòng)特性及工作可靠性。另外，液壓泵的轉(zhuǎn)速與它的壽命、燥聲、氣穴等緊密相關(guān)。故液壓泵的最大工作壓力為：（） 確定液壓泵的的流量多液壓缸、液壓馬達(dá)同時(shí)動(dòng)作時(shí)，液壓泵的流量要大于同時(shí)動(dòng)作的幾個(gè)液壓缸和馬達(dá)所需的最大流量，并要考慮系統(tǒng)的漏損和液壓泵磨損后容積效率的下降，即： 式中： 為所有工作馬達(dá)的流量和； 為所有油缸的流量和；跟據(jù)上述計(jì)算，馬達(dá)主要有驅(qū)動(dòng)馬達(dá)、回轉(zhuǎn)馬達(dá)，油缸主要有動(dòng)臂油缸、斗桿油缸、鏟斗油缸、轉(zhuǎn)向油缸和推土板油缸。一般認(rèn)為i≤。所謂輸入的液壓能是指輸入工作液體所具有的流量Q和液力P，輸出的機(jī)械能對(duì)活塞桿缸是指葉片軸擺動(dòng)時(shí)所具有的速度V和扭矩M。液壓缸可作成缸筒固定活塞桿運(yùn)動(dòng)形式和活塞桿固定缸筒運(yùn)動(dòng)形式。計(jì)算平均生產(chǎn)率時(shí)要考慮兩個(gè)系數(shù)，即機(jī)械利用系數(shù)和司機(jī)操作影響系數(shù)。；。 回轉(zhuǎn)慣性阻力矩的計(jì)算 （kgm） （51）式中： 回轉(zhuǎn)角加速度 ()其中n為挖掘機(jī)回轉(zhuǎn)速度（轉(zhuǎn)分）； 為挖掘機(jī)回轉(zhuǎn)角速度（弧度秒）；t為回轉(zhuǎn)起動(dòng)時(shí)間，一般取25秒； 鏟斗內(nèi)所盛物料的重量(千克)； 重力加速度（米）； 轉(zhuǎn)臺(tái)上各部件和工作裝置對(duì)回轉(zhuǎn)中心軸的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量【15】。因此，合理地確定回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的液壓油路和結(jié)構(gòu)方案、正確的選擇回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)諸參數(shù)，對(duì)提高生產(chǎn)率和功能利用率，改善司機(jī)的勞動(dòng)條件，減少工作裝置的沖擊等具有十分重要的意義。二檔的速度0~30km/h，有一、二檔時(shí)輪胎的轉(zhuǎn)速： (rpm) (rpm)一、二檔時(shí)馬達(dá)的等效轉(zhuǎn)速： (rpm) (rpm)取馬達(dá)的額定轉(zhuǎn)速為=3000rpm，則變速箱一、二檔時(shí)的傳動(dòng)比為：計(jì)算傳動(dòng)系統(tǒng)在一、二檔時(shí)的總傳動(dòng)比： 由于二檔是公路檔，速度較一檔大，但其扭矩小，不能再用最大牽引力矩來計(jì)算馬達(dá)扭矩，以一檔扭矩和排量為準(zhǔn)。則牽引力矩為： (Nm) 其中，=。 這就要求在選擇回路以及整個(gè)設(shè)計(jì)過程中，力求減少系統(tǒng)的壓力和容積損失；（3）防止液壓沖擊 ；由于工作機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)速度的變換（啟動(dòng)、變速、制動(dòng)）工作負(fù)載突然消失以及沖擊性負(fù)載等原因，往往會(huì)產(chǎn)生液壓沖擊，影響系統(tǒng)的正常工作。在液壓挖掘機(jī)上，本次設(shè)計(jì)采用用的是三位六通多路閥，同時(shí)采用負(fù)荷傳感控制系統(tǒng)，其控制方式不論是中位開式方式還是中位閉式方式，都附帶有壓力補(bǔ)償閥，與一般的液壓系統(tǒng)相比，其具有明顯的優(yōu)越性。油門調(diào)速無溢流損失，可減少系統(tǒng)發(fā)熱，但調(diào)速范圍受到發(fā)動(dòng)機(jī)最低轉(zhuǎn)速的限制，因此還往往配以液壓調(diào)速。行走回路參與整機(jī)行走作業(yè)，反饋回路將系統(tǒng)中的信息反饋給變量泵，以使變量泵隨時(shí)調(diào)整輸出流量，滿足系統(tǒng)工作要求?；净芈肥怯梢粋€(gè)或幾個(gè)液壓元件組成、能夠完成特定的單一功能的典型回路，它是液壓系統(tǒng)的組成單元。（2）工作裝置的動(dòng)作和轉(zhuǎn)臺(tái)的回轉(zhuǎn)既能單獨(dú)進(jìn)行，又能作復(fù)合動(dòng)作，以提高挖掘機(jī)的生產(chǎn)率。（3）動(dòng)力特性：滿足整機(jī)挖掘力大小及分布情況的要求；應(yīng)考慮到整機(jī)穩(wěn)定性。（2）結(jié)構(gòu)強(qiáng)度要求液壓挖掘機(jī)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度是工作裝置設(shè)計(jì)的關(guān)鍵之一，工作裝置的結(jié)構(gòu)和所承受的載荷是十分復(fù)雜的。上車體是液壓挖掘機(jī)的重要組成部分，拿人作比方，它就相當(dāng)于我們的臂膀，因此，合理的設(shè)計(jì)液壓挖掘機(jī)的上車體，對(duì)液壓挖掘機(jī)的工作性能尤為重要。 液壓系統(tǒng)的壓力系統(tǒng)壓力選定得是否合理，直接關(guān)系到整個(gè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的合理程度。由于動(dòng)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。回轉(zhuǎn)起動(dòng)時(shí)，由于慣性較大，油壓會(huì)升得很高，有可能從溢流閥溢流，此時(shí)應(yīng)該將溢流的油供給動(dòng)臂。當(dāng)動(dòng)臂液壓缸位于最小長(zhǎng)度并以斗桿液壓缸進(jìn)行挖掘時(shí)，可以得到最大挖掘深度尺寸，并且也有較大的挖掘行程。（7）其他輔助作業(yè)工況：輔助工作裝置作業(yè)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，或兩者配合進(jìn)行挖掘。在發(fā)展方向上，小型液壓挖掘機(jī)由于其小巧、靈活、多功能和高效率等特點(diǎn)，已成為挖掘機(jī)市場(chǎng)上的亮點(diǎn)。液壓挖掘機(jī)作為一種重要的工程機(jī)械，廣泛應(yīng)用于房屋建筑、筑路工程、水利建設(shè)、農(nóng)林開發(fā)、港口建設(shè)、國防工事等的土石方施工和礦山采掘工業(yè)中，對(duì)減輕繁重的體力勞動(dòng)、保證工程質(zhì)量、加快建設(shè)速度、提高勞動(dòng)生產(chǎn)率起著十分巨大的作用。挖掘機(jī)的核心技術(shù)就是液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)，由于挖掘機(jī)的工作條件惡劣，要求實(shí)現(xiàn)的動(dòng)作復(fù)雜，于是它對(duì)液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)提出了很高的要求，其液壓系統(tǒng)也是工程機(jī)械液壓系統(tǒng)中最為復(fù)雜的。評(píng)閱教師簽字： 年 月 日黑龍江東方學(xué)院本科生畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）任務(wù)書姓名.......學(xué)號(hào)084180706專業(yè)班級(jí)機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 2008級(jí)模具設(shè)計(jì)與制造方向2班畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）題目：小型挖掘機(jī)總體設(shè)計(jì)畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）的立題依據(jù)系統(tǒng)壓力選定得是否合理，直接關(guān)系到整個(gè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的合理程度。在畢業(yè)設(shè)計(jì)末期，該同學(xué)主動(dòng)地向指導(dǎo)教師展示自己的畢業(yè)設(shè)計(jì)成果，同時(shí)虛心地聽取指導(dǎo)教師提出的意見；此外，該同學(xué)還將自己畢業(yè)論文的提綱提交給指導(dǎo)教師，聽取老師對(duì)其畢業(yè)論文的意見。指導(dǎo)教師簽字： 年 月 日黑龍江東方學(xué)院本科生畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）評(píng)語（三）姓名.....學(xué)號(hào)084180706專業(yè)班級(jí)08模具2班畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）題目：小型挖掘機(jī)總體設(shè)計(jì)評(píng)閱教師評(píng)語評(píng)閱教師成績(jī)液壓系統(tǒng)是挖掘機(jī)的基礎(chǔ)，研究液壓系統(tǒng)技術(shù)的發(fā)展來說具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。本次設(shè)計(jì)時(shí)，綜合考慮各因素，液壓系統(tǒng)的壓力上限取20Mp，且液壓油缸兩端的壓力差為16Mp。s working conditions, and has carried on the design to the excavator39。北京奧運(yùn)會(huì)、2010年上海世博會(huì)、西部大開發(fā)、南水北調(diào)工程對(duì)機(jī)械設(shè)備的需求為挖掘機(jī)生產(chǎn)廠商提供了大量商機(jī)。以下是小型輪式液壓挖掘機(jī)的設(shè)計(jì)，希望該設(shè)計(jì)過程能為小型輪式液壓挖掘機(jī)的設(shè)計(jì)工作獻(xiàn)上微薄之力【4】。（3）卸載：轉(zhuǎn)到卸載位置時(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。 （2）斗桿挖掘工況：由斗桿液壓缸單獨(dú)動(dòng)作進(jìn)行挖掘的工況，在較堅(jiān)硬的土質(zhì)條件下工作時(shí)，為了能夠裝滿鏟斗，中小型液壓挖掘機(jī)在實(shí)際工作中常以斗桿液壓缸進(jìn)行挖掘。 滿斗舉升回轉(zhuǎn)工況滿斗舉升回轉(zhuǎn)的運(yùn)動(dòng)約占整個(gè)作業(yè)循環(huán)時(shí)間的50%～70%，能量消耗占25%～50%，回轉(zhuǎn)液壓回路的發(fā)熱量占液壓系統(tǒng)總發(fā)熱量的30%～50%，因此要求盡可能地縮短轉(zhuǎn)臺(tái)的回轉(zhuǎn)時(shí)間。 卸載及空斗返回工況回轉(zhuǎn)至卸載位置時(shí)，轉(zhuǎn)臺(tái)制動(dòng)，用斗桿調(diào)節(jié)卸載半徑和卸載高度，用鏟斗油缸卸載。 運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力特性要求液壓挖掘機(jī)各功能運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力特性要求和常見復(fù)合運(yùn)動(dòng)要求，：功能運(yùn)動(dòng)名稱應(yīng)用工況功率要求變速要求制動(dòng)及鎮(zhèn)定要求顫抖正轉(zhuǎn)挖掘、姿勢(shì)調(diào)整大不大鏟斗反轉(zhuǎn)卸載、姿勢(shì)調(diào)整不大不大最好有鎖定斗桿正轉(zhuǎn)挖掘、姿勢(shì)調(diào)整大高最好有鎖定斗桿反轉(zhuǎn)姿勢(shì)調(diào)整不大較高最好有鎖定動(dòng)臂舉升舉升、姿態(tài)調(diào)整較大高動(dòng)臂下降姿態(tài)調(diào)整、輔助作業(yè)一般較高回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)挖掘與卸載轉(zhuǎn)位高高行走運(yùn)動(dòng)場(chǎng)內(nèi)轉(zhuǎn)位、調(diào)整作業(yè)位置高高表3. 1 各功能運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力特性要求表3. 2 常見復(fù)合運(yùn)動(dòng)要求復(fù)合運(yùn)動(dòng)應(yīng)用工況特點(diǎn)與要求說明顫抖正轉(zhuǎn)+斗桿正轉(zhuǎn)負(fù)荷挖掘功率需求大、變速要求高鏟斗反轉(zhuǎn)+斗桿反轉(zhuǎn)卸載功率需求較小斗桿正轉(zhuǎn)+動(dòng)臂舉升平整土地要求操作性能好動(dòng)臂舉升+回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)挖掘與卸載轉(zhuǎn)位功率需求大變速要求高、動(dòng)力分配可調(diào)動(dòng)臂下降+回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)返回向挖掘處兩者載荷差別大、速度要求高 設(shè)計(jì)依據(jù) 液壓挖掘機(jī)主要參數(shù)液壓挖掘機(jī)的主要參數(shù)為整機(jī)重量、發(fā)動(dòng)機(jī)功率和斗容量。本次設(shè)計(jì)時(shí)，綜合考慮各因素，液壓系統(tǒng)的壓力上限取20Mp，且液壓油缸兩端的壓力差為16Mp。這些主要機(jī)構(gòu)經(jīng)常啟動(dòng)、制動(dòng)、換向，外負(fù)載變化很大，工作條件惡劣，沖擊和振動(dòng)多，因此對(duì)液壓挖掘機(jī)的工作裝置提出了較高的設(shè)計(jì)要求。（4）其它性能要求液壓挖掘機(jī)的工作裝置除了滿足上述基本設(shè)計(jì)要求之外，還需要滿足其它的一般性能要求。、發(fā)動(dòng)機(jī)等安裝位置設(shè)計(jì)（1）駕駛室設(shè)計(jì)駕駛室是司機(jī)的直接操作環(huán)境，駕駛室的結(jié)構(gòu)、以及各操作手柄、按鈕的位置制約著司機(jī)操作水平的正常發(fā)揮，惡劣的操作環(huán)境、噪音影響這司機(jī)的健康。為此，液壓系統(tǒng)應(yīng)做到： （1）有高的傳動(dòng)效率，以充分發(fā)揮發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力性和燃料使用經(jīng)濟(jì)性。限壓的目的有兩個(gè)：一是限制系統(tǒng)的最大壓力，使系統(tǒng)和元件不因過載而損壞，通常用安全閥來實(shí)現(xiàn)；二是根據(jù)工作需要，使系統(tǒng)中某部分壓力保持定值或不超過某值，通常用溢流閥實(shí)現(xiàn)，使系統(tǒng)根據(jù)調(diào)定壓力工作，多余的流量通過此閥流回油箱。這主要取決于系統(tǒng)的調(diào)速方式：節(jié)流調(diào)速、容積節(jié)流只能采用開式系統(tǒng)；而容積調(diào)速多采用閉式系統(tǒng)。例如，壓力較低、功率較小、負(fù)載變化不大、工作平穩(wěn)性要求不高的場(chǎng)合，宜選用節(jié)流閥調(diào)速回路；功率較小、負(fù)載變化較大、速度平穩(wěn)性要求較高的場(chǎng)合，宜采用調(diào)速閥調(diào)速回路；功率中等，要求溫升小時(shí)，可采用容積調(diào)速；即要溫升小又要工作平穩(wěn)性較好時(shí)，宜采用容積節(jié)流調(diào)速，本設(shè)計(jì)采用容積節(jié)流調(diào)速。其次，流量控制精度高，不受負(fù)荷壓力變化的影響。 （4）確保系統(tǒng)安全可靠 ；液壓系統(tǒng)運(yùn)行中的不穩(wěn)定因素是多樣的，例如異常的負(fù)載、停電、外部環(huán)境條件的急劇變化，操作人員的誤操作等，都必須有相應(yīng)的安全回路或措施，確保人身和設(shè)備安全。按照其工作職能，屬于執(zhí)行元件。如果液壓馬達(dá)的排量為q，容積效率為，欲使馬達(dá)以轉(zhuǎn)速n旋轉(zhuǎn)，則所需要的理論流量。（2）回轉(zhuǎn)時(shí)工作裝置的動(dòng)載系數(shù)不應(yīng)超過允許值。(2）回轉(zhuǎn)起動(dòng)力矩和制動(dòng)力矩回轉(zhuǎn)最大起動(dòng)力矩和最大制動(dòng)力矩不應(yīng)超過行走部分與地面的附著力矩，液壓制動(dòng)時(shí)可取。 生產(chǎn)率計(jì)算生產(chǎn)率是挖掘機(jī)主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)之一，它表示在單位時(shí)間內(nèi)挖出并卸到運(yùn)土車輛或棄土堆的實(shí)方體積。如何從現(xiàn)有國產(chǎn)液壓缸四大系列若干種規(guī)格中，選用所需要的液壓缸，應(yīng)綜合考慮以下兩個(gè)方面：（1）應(yīng)從占用空間的大小、重量、剛度、成本和密封性等方面，比較各種液壓缸的缸筒、缸蓋、缸底、活塞、活塞桿等零部件的結(jié)構(gòu)形式、各零部件的連接方式、密封結(jié)構(gòu)、排氣和緩沖裝置等。按供油方式可分為單作用缸和雙作用缸。用以上公式確定液壓缸尺寸時(shí)，需要先選取回油腔壓力，即背壓P2和桿徑比d/D。至此，在計(jì)算比較，同時(shí)參考JYL80的基礎(chǔ)上，選取油缸。需要指出的是，按上式確定的僅是系統(tǒng)靜態(tài)時(shí)，液壓泵的最大工作壓力。 確定液壓泵的功率液壓泵的功率可以根據(jù)下式進(jìn)行計(jì)算：式中： — 液壓泵的最大工作壓力（Mp）； — 液壓泵的流量（）；— 液壓泵