【正文】 輪式液壓挖掘機的上車體結(jié)構(gòu)和整機的液壓系統(tǒng)，從擬定該液壓挖掘機傳動圖就可以知道，在設(shè)計中采用了單泵系統(tǒng)，這是與眾不同之處，同時用到了多路閥和負(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．工程機械設(shè)計[M]．北京：人民交通出版社，2005：258265．[2] 陳新軒，展朝勇，鄭忠敏．現(xiàn)代工程機械發(fā)動機與底盤構(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[M]．西安：世界圖書出版西安公司，2004：50246．[4] 張啟君，劉偉．國內(nèi)挖掘機行業(yè)發(fā)展的探討[J]．筑路機械與施工現(xiàn)代化，2005：26．[5] 黃宗益，葉偉，李興華．液壓挖掘機液壓系統(tǒng)概述[J]．建筑機械化，2003：1216．[6] 黃宗益，葉偉，李興華．挖掘機多路閥液壓系統(tǒng)[J]．建筑機械化，2004，1：6265．[7] 黃宗益，葉偉，李興華．挖掘機多路閥液壓系統(tǒng)[J]．建筑機械化，2004，2：6063．[8] 陳正利．中國挖掘機行業(yè)十年發(fā)展歷程及當(dāng)前行業(yè)面臨的機遇和挑戰(zhàn)[J]．工程機械文摘，2006（5）：26．[9] Haga,M.。感謝我們設(shè)計小組的其他成員，在設(shè)計期間對我的幫助和協(xié)作。（3） 適當(dāng)加大管徑，縮短導(dǎo)管長度，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)的啟動和制動；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，引起管道振動和壓力損失增大。如果計算出的比在初選工作壓力時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，但選定值與計算值不要相差太遠(yuǎn)。對于特殊要求的機械（如精密機床等），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。~。吸收液體脈動和壓力沖擊，輸送異性或有毒液體等。這時，要在回路上采取必要的措施。而導(dǎo)致系統(tǒng)瞬時壓力無窮大的情況。操縱方式：應(yīng)根據(jù)需要，選擇合適的操縱方式如手動、機動、電動、液動等。（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)同時動作時，液壓泵的流量要大于同時動作的幾個液壓缸和馬達(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)上述計算，馬達(dá)主要有驅(qū)動馬達(dá)、回轉(zhuǎn)馬達(dá)，油缸主要有動臂油缸、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，輸出的機械能對活塞桿缸是指葉片軸擺動時所具有的速度V和扭矩M。液壓缸可作成缸筒固定活塞桿運動形式和活塞桿固定缸筒運動形式。計算平均生產(chǎn)率時要考慮兩個系數(shù)，即機械利用系數(shù)和司機操作影響系數(shù)。；。 回轉(zhuǎn)慣性阻力矩的計算 （kgm） （51）式中： 回轉(zhuǎn)角加速度 ()其中n為挖掘機回轉(zhuǎn)速度（轉(zhuǎn)分）； 為挖掘機回轉(zhuǎn)角速度（弧度秒）；t為回轉(zhuǎn)起動時間，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)臺上各部件和工作裝置對回轉(zhuǎn)中心軸的轉(zhuǎn)動慣量【15】。因此，合理地確定回轉(zhuǎn)機構(gòu)的液壓油路和結(jié)構(gòu)方案、正確的選擇回轉(zhuǎn)機構(gòu)諸參數(shù)，對提高生產(chǎn)率和功能利用率，改善司機的勞動條件，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、二檔時輪胎的轉(zhuǎn)速： (rpm) (rpm)一、二檔時馬達(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、二檔時的傳動比為：計算傳動系統(tǒng)在一、二檔時的總傳動比： 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設(shè)計過程中，力求減少系統(tǒng)的壓力和容積損失；（3）防止液壓沖擊 ；由于工作機構(gòu)運動速度的變換（啟動、變速、制動）工作負(fù)載突然消失以及沖擊性負(fù)載等原因，往往會產(chǎn)生液壓沖擊，影響系統(tǒng)的正常工作。在液壓挖掘機上，本次設(shè)計采用用的是三位六通多路閥，同時采用負(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)動機最低轉(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，以使變量泵隨時調(diào)整輸出流量，滿足系統(tǒng)工作要求?；净芈肥怯梢粋€或幾個液壓元件組成、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）工作裝置的動作和轉(zhuǎn)臺的回轉(zhuǎn)既能單獨進(jìn)行，又能作復(fù)合動作，以提高挖掘機的生產(chǎn)率。（3）動力特性：滿足整機挖掘力大小及分布情況的要求；應(yīng)考慮到整機穩(wěn)定性。（2）結(jié)構(gòu)強度要求液壓挖掘機結(jié)構(gòu)強度是工作裝置設(shè)計的關(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)計液壓挖掘機的上車體，對液壓挖掘機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)系到整個系統(tǒng)設(shè)計的合理程度。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?；剞D(zhuǎn)起動時，由于慣性較大，油壓會升得很高，有可能從溢流閥溢流，此時應(yīng)該將溢流的油供給動臂。當(dāng)動臂液壓缸位于最小長度并以斗桿液壓缸進(jìn)行挖掘時，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。液壓挖掘機一個作業(yè)循環(huán)的組成和動作的復(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，小型液壓挖掘機由于其小巧、靈活、多功能和高效率等特點，已成為挖掘機市場上的亮點。液壓挖掘機作為一種重要的工程機械，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，對減輕繁重的體力勞動、保證工程質(zhì)量、加快建設(shè)速度、提高勞動生產(chǎn)率起著十分巨大的作用。挖掘機的核心技術(shù)就是液壓系統(tǒng)設(shè)計，由于挖掘機的工作條件惡劣，要求實現(xiàn)的動作復(fù)雜，于是它對液壓系統(tǒng)的設(shè)計提出了很高的要求，其液壓系統(tǒng)也是工程機械液壓系統(tǒng)中最為復(fù)雜的。評閱教師簽字： 年 月 日黑龍江東方學(xué)院本科生畢業(yè)論文（設(shè)計）任務(wù)書姓名.......學(xué)號084180706專業(yè)班級機械設(shè)計制造及其自動化 2008級模具設(shè)計與制造方向2班畢業(yè)論文（設(shè)計）題目：小型挖掘機總體設(shè)計畢業(yè)論文（設(shè)計）的立題依據(jù)系統(tǒng)壓力選定得是否合理，直接關(guān)系到整個系統(tǒng)設(shè)計的合理程度。在畢業(yè)設(shè)計末期，該同學(xué)主動地向指導(dǎo)教師展示自己的畢業(yè)設(shè)計成果，同時虛心地聽取指導(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）評語（三）姓名.....學(xué)號084180706專業(yè)班級08模具2班畢業(yè)論文（設(shè)計）題目：小型挖掘機總體設(shè)計評閱教師評語評閱教師成績液壓系統(tǒng)是挖掘機的基礎(chǔ)，研究液壓系統(tǒng)技術(shù)的發(fā)展來說具有重要的現(xiàn)實意義。本次設(shè)計時，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。北京奧運會、2010年上海世博會、西部大開發(fā)、南水北調(diào)工程對機械設(shè)備的需求為挖掘機生產(chǎn)廠商提供了大量商機。以下是小型輪式液壓挖掘機的設(shè)計，希望該設(shè)計過程能為小型輪式液壓挖掘機的設(shè)計工作獻(xiàn)上微薄之力【4】。（3）卸載：轉(zhuǎn)到卸載位置時，轉(zhuǎn)臺制動，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：由斗桿液壓缸單獨動作進(jìn)行挖掘的工況，在較堅硬的土質(zhì)條件下工作時，為了能夠裝滿鏟斗，中小型液壓挖掘機在實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)的運動約占整個作業(yè)循環(huán)時間的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)臺的回轉(zhuǎn)時間。 卸載及空斗返回工況回轉(zhuǎn)至卸載位置時，轉(zhuǎn)臺制動，用斗桿調(diào)節(jié)卸載半徑和卸載高度，用鏟斗油缸卸載。 運動和動力特性要求液壓挖掘機各功能運動的動力特性要求和常見復(fù)合運動要求，：功能運動名稱應(yīng)用工況功率要求變速要求制動及鎮(zhèn)定要求顫抖正轉(zhuǎn)挖掘、姿勢調(diào)整大不大鏟斗反轉(zhuǎn)卸載、姿勢調(diào)整不大不大最好有鎖定斗桿正轉(zhuǎn)挖掘、姿勢調(diào)整大高最好有鎖定斗桿反轉(zhuǎn)姿勢調(diào)整不大較高最好有鎖定動臂舉升舉升、姿態(tài)調(diào)整較大高動臂下降姿態(tài)調(diào)整、輔助作業(yè)一般較高回轉(zhuǎn)運動挖掘與卸載轉(zhuǎn)位高高行走運動場內(nèi)轉(zhuǎn)位、調(diào)整作業(yè)位置高高表3. 1 各功能運動的動力特性要求表3. 2 常見復(fù)合運動要求復(fù)合運動應(yīng)用工況特點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)+動臂舉升平整土地要求操作性能好動臂舉升+回轉(zhuǎn)運動挖掘與卸載轉(zhuǎn)位功率需求大變速要求高、動力分配可調(diào)動臂下降+回轉(zhuǎn)運動返回向挖掘處兩者載荷差別大、速度要求高 設(shè)計依據(jù) 液壓挖掘機主要參數(shù)液壓挖掘機的主要參數(shù)為整機重量、發(fā)動機功率和斗容量。本次設(shè)計時，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。這些主要機構(gòu)經(jīng)常啟動、制動、換向，外負(fù)載變化很大，工作條件惡劣，沖擊和振動多，因此對液壓挖掘機的工作裝置提出了較高的設(shè)計要求。（4）其它性能要求液壓挖掘機的工作裝置除了滿足上述基本設(shè)計要求之外，還需要滿足其它的一般性能要求。、發(fā)動機等安裝位置設(shè)計（1）駕駛室設(shè)計駕駛室是司機的直接操作環(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、噪音影響這司機的健康。為此，液壓系統(tǒng)應(yīng)做到： （1）有高的傳動效率，以充分發(fā)揮發(fā)動機的動力性和燃料使用經(jīng)濟性。限壓的目的有兩個：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)性要求較高的場合，宜采用調(diào)速閥調(diào)速回路；功率中等，要求溫升小時，可采用容積調(diào)速；即要溫升小又要工作平穩(wěn)性較好時，宜采用容積節(jié)流調(diào)速，本設(shè)計采用容積節(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)時工作裝置的動載系數(shù)不應(yīng)超過允許值。(2）回轉(zhuǎn)起動力矩和制動力矩回轉(zhuǎn)最大起動力矩和最大制動力矩不應(yīng)超過行走部分與地面的附著力矩，液壓制動時可取。 生產(chǎn)率計算生產(chǎn)率是挖掘機主要技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo)之一，它表示在單位時間內(nèi)挖出并卸到運土車輛或棄土堆的實方體積。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，需要先選取回油腔壓力，即背壓P2和桿徑比d/D。至此，在計算比較，同時參考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，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)行計算：式中： — 液壓泵的最大工作壓力（Mp）； — 液壓泵的流量（）；— 液壓泵