【正文】 計（論文） 液壓 挖掘機液壓系統(tǒng) 設(shè)計 摘 要 挖掘機作為我國工程機械的主力機種，被廣泛應(yīng)用于各種各樣的施工作業(yè)中。 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。swwing plat roof,good quality, controlling fortable, be widely used in construction,supply and city planning. KEY WORD:excavor,hydraulic system,single bucket,chip 河南科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 目 錄 前 言 ....................................................................................................... 1 第 1 章 液壓挖掘機結(jié)構(gòu)與工作原理 ................................................... 2 167。 鏟斗油缸作用力的確定 ....................... 15 167。 液壓元件的選擇 ................................. 24 167。今后幾年我國液壓挖掘機行業(yè)將會有一個很大的發(fā)展，液壓挖掘機的年產(chǎn)量將會以高于 20％的速度增長。他們設(shè)計出了不少性能良好的液壓系統(tǒng)；但也經(jīng)常出現(xiàn)一些因設(shè)計時考慮不周或參數(shù)調(diào)節(jié)不當(dāng)，造成系統(tǒng)達(dá)不到要求或不能正常工作，不得不改進(jìn)設(shè)計或采取應(yīng)急對策的情況。因此單斗液壓挖掘機是一種周期作業(yè)的自行式上方機械。挖掘機是指在額定轉(zhuǎn)速下一小時以上的額定功率。這些運動都靠液壓傳動。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。 挖掘機的基本性能決定于各部分的構(gòu)造、性能及其綜合的效果。裝置各運動部件之間全部采用銷軸鉸接，以動臂油缸來支撐和改變動臂的傾角，通過動臂油缸的伸縮可使動臂繞下。土方卸完后，使平臺反轉(zhuǎn)并降低動臂，直到鏟斗回到作業(yè)點上方，以便進(jìn)行下一工作循環(huán) 。而鏟斗鉸接于斗桿前端，通 過鏟斗缸和連桿則使鏟斗繞斗桿前鉸點轉(zhuǎn)動。 167。為了調(diào)整卸載位置，還要有動臂液壓缸的配合，此時是斗桿和鏟斗的復(fù)合動 作，間以動臂動作。液壓馬達(dá)使轉(zhuǎn)臺轉(zhuǎn)向卸土處，此時主要是動臂和回轉(zhuǎn)的復(fù)合動作。在斗桿油缸活塞桿端回油路上設(shè)置可變節(jié)流閥，此節(jié)流閥的開口度即節(jié)流程度由回轉(zhuǎn)先導(dǎo)壓力來 控制。 在雙泵系統(tǒng)中，回轉(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，如圖 27a所示。為了調(diào)整卸載位置，還需要動臂配合動作。 為了保證挖掘機的直線行駛性，在三泵供油系統(tǒng)中，左右行走馬達(dá)分別由一個油泵單獨供油，另一個油泵向其它液壓作用元件 (如動臂、斗桿、鏟斗和回轉(zhuǎn) )供油，如圖 28a所示。例如，當(dāng)外負(fù)載較小時，往往希望增大油泵的輸出流量，提高執(zhí)行元件的運動速度。 另外 ， 當(dāng)多執(zhí)行元件同時動作時，各個操縱閥都在大開度下工作，往往會出現(xiàn)系統(tǒng)總流量需求超過油泵的最大供油流量，這樣高壓執(zhí)行元件就會因壓力油優(yōu)先供給低壓執(zhí)行元件而出現(xiàn)動作速度降低，甚至不動的現(xiàn)象。 5 其它性能要求 實現(xiàn)零部件的標(biāo)準(zhǔn)化、組件化和通用化，降低挖掘機的制造成本 :液壓挖掘機作業(yè)條件惡劣，各功能部件要求有很高的工作可靠性和耐久性 。 鏟斗油缸作用力的確定 反鏟裝置在作業(yè)過程中，當(dāng)以轉(zhuǎn)斗挖掘為主時，其最大挖掘力為鏟斗缸設(shè)計的依據(jù)。 動臂油缸作用力的確 定 動 臂 油缸的作用力，即最大提升力，以能提升鏟斗內(nèi)裝滿土壤的工作裝置至最大卸載距離位置進(jìn)行卸載來確定，其計算簡圖如圖所示，此時動臂油缸作用力為 )l(1 g3 bAbAgdAdtb lGGlGlF ??? （ 34） 式中 ： 河南科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 19 圖 33 動臂油缸受力分析圖 dtG —— 鏟斗及其裝載土壤的的重力， N； gG —— 斗桿所受重力， N； bG —— 動臂所受重力， N； dAl —— 鏟斗質(zhì)心到動臂下鉸點 A 的水平距離， m； Agl —— 斗桿質(zhì)心到動臂下鉸點 A 的水平距離， m； bAl —— 動臂質(zhì)心到動臂下鉸點 A 的水平距離， m。 各油缸尺寸的確定 167。 液壓系統(tǒng)圖的擬定 本次設(shè)計的挖掘機液壓系統(tǒng)原理圖如圖所示，該系統(tǒng)為高壓定量雙泵開式系統(tǒng)，液壓泵 2 輸出的壓力油分別進(jìn)入兩組由三個手動換向閥組成的多路換向閥 A、 B。對于一定的回轉(zhuǎn)機構(gòu)來說，啟動力矩和制動力矩越大，則平臺回轉(zhuǎn)加速度和減速度也越大，從而可提高回轉(zhuǎn)速度，縮短回轉(zhuǎn)時間。 ⑶、行走馬達(dá)的選用 液壓挖掘機行走速度有 hKm/~0 、 hKm/~0 兩種可調(diào)高低速，故由上面選出的液壓馬達(dá) ? ? BYCM 11440 ? 。 （ 1）油管內(nèi)徑的確定 油管的內(nèi)徑取決于管路的種類及管內(nèi)的流速。 （ 4）螺塞的選取 螺塞主要用于堵塞工藝孔和油箱放油孔，以及缸筒需要堵死的地方。 則系統(tǒng)的總發(fā)熱功率 ? 為： KWPP ?????? 已知油箱容積 33102 2 4 02 2 4 0 mLV ???? 則油箱近似散熱面積 A 為： 223 23 2 mmVA ??? 油箱通風(fēng)良好，取油箱散熱系數(shù) )./(1017 23 cmKWG o??? 河南科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 30 則油液溫升 CGAT 3 ??????? ? （ 311） 設(shè)環(huán)境溫度 CT o252? 則熱平衡溫度為： ? ? CTCTTT oo 80613625 121 ???????? 在工程機械中，系統(tǒng)油溫的正常值為 5080,所以油箱的散熱平衡。 閥集成塊 液壓閥集成塊在液壓系統(tǒng)的設(shè)計中占有很重要的地位，它不僅便于集中管理，而且可以減少管路，提高液壓系統(tǒng)的工作可靠性。 河南科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 31 結(jié) 論 本課題 —— 挖掘機 機液壓系統(tǒng) 設(shè)計 ，其說明書的編寫終于完成。 本液壓系統(tǒng)原理圖是專為工程機械中的挖 掘機而設(shè)計、制造，用于控制工作裝 置 進(jìn)行工作、 回轉(zhuǎn) 、 行走。 河南科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 32 參考文獻(xiàn) [1] 張嵐 .新編實用液壓技術(shù)手冊 [M]． 人民郵電出版社 ． [2] 徐福玲 .液壓與氣壓傳動 [M]． 機械工業(yè)出版社 ． : [3] 李壯云 .液壓元件與系統(tǒng) [M]． 機械工業(yè)出版社 ． [4] 孔德文 .液壓挖掘機 [M].化學(xué)工業(yè)出版社 ． [5] 王守成 .液壓元件及選用 [M]． 化學(xué)工業(yè)出版社 ． [6] 徐灝 .機械設(shè)計手冊 (第 ４ 卷 )[M].北京 :機械工業(yè)出版社 . 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Proceedings of the International Conference on Vibration Engineering， 1998. 河南科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 34 致 謝 經(jīng)過這次畢業(yè)設(shè)計過程，我覺得收獲甚豐。在畢業(yè)設(shè)計工作中，我認(rèn)真貫徹理論與實踐相結(jié)合，教學(xué)與科研、生產(chǎn)相結(jié)合，教育與國民經(jīng)濟建設(shè)和社會發(fā)展相結(jié)合的原則，加強多學(xué)科理論知識和技能綜合運用能力的訓(xùn)練，加強了我的創(chuàng)新意識、創(chuàng)新能力和創(chuàng)業(yè)精神的培養(yǎng)。他們淵博的知識，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度，執(zhí)著的敬業(yè)精神、認(rèn)真的教學(xué)作風(fēng)以及高尚的人品，使我受益終生。 通過此設(shè)計，使我加深了對液壓原理和流體機械及有關(guān)課程和知識，提高了綜合運用這些知識的能力。 此次設(shè)計 的挖掘機液壓系統(tǒng)中 ，利用油泵產(chǎn)生油壓，再經(jīng)過 多路閥來 控制液壓缸來達(dá)到控制油缸伸縮的效果。需要調(diào)節(jié)的閥應(yīng)放在便于操作的位置，需要經(jīng)常檢修的閥應(yīng)安裝在閥塊的上方或外側(cè)。采用分散式配置的優(yōu)點是結(jié)構(gòu)緊湊，節(jié)省占地面積。 167。當(dāng)接頭體擰入機體時，采用金屬墊圈或組合實現(xiàn)端面密封。 管路油管的選擇 河南科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 28 管路是液壓系統(tǒng)中液壓元件之間傳遞工作介質(zhì)的各種油管的總稱。 00 6 7 8 6 0 . 4 5 522130MM N mi? ? ? 理論排量 39。 各液壓缸和馬達(dá)流量的確定 ⑴ 取 每個液壓缸的伸縮速度 m i n/6 0 0 0m a x mmV ? 根據(jù)前面計算出的各缸參數(shù)如下： 鏟斗缸： 缸內(nèi)徑 140D mm? 活 塞 桿 徑 100d mm? mmS 1350?行程 斗桿缸： 200D mm?缸 內(nèi) 徑 140d mm?活 塞 桿 徑 mmS 1755?行程 動臂缸： 缸內(nèi)徑 125D mm? 活 塞 桿 徑 90d mm? mmS 1625?行程 ⑵ 每個缸的流量計算 2max max4q D V?? （ 38） ① 、 鏟斗缸 2m a x m a x241 3. 14 1. 4 60 90 / m in4q D VL??? ? ? ? ? ② 、 斗桿缸 河南科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 26 2m a x m a x241 3. 14 2 60 18 0 / m in4q D VL??? ? ? ? ? ③動臂缸 2m a x m a x22 412 3 .1 4 1 .2 5 6 0 1 4 4 / m in4q D VL???? ? ? ? ? ? ? ? 及選型、回轉(zhuǎn)馬達(dá)的流量計算2 平臺回轉(zhuǎn)啟動力矩一般應(yīng)小于制動力矩。 斗桿油缸尺寸的計算 ⑴ 由鏟斗缸計算步驟知斗桿缸受力平衡 2 2 212()44cmFD P D d P???? ? ? ??????????