【正文】 第 15 頁 最大 卸載 高度 3389mm 最大挖掘深度 3302mm 最大垂直挖掘深度 2432mm 最大挖掘半徑 5504mm 最大停機面挖掘距離 5373mm 輪距 1950mm 履帶總長 2502mm 平臺離地間隙 708mm 底盤寬度 1200mm 履帶寬度 350mm 底盤離地間隙 313mm 履帶高度 602mm 運輸長度 3180mm 司機室頂高 2593mm 運輸寬度 2080mm 負載分析 動臂油缸一般布置在動臂前下方，下端與回轉(zhuǎn)平臺鉸接。然后，后傾方案動臂下鉸點 C 與動臂油缸下鉸點 D 的距離 CD 比前傾方案的大，則動臂在上下兩極限位置時，動臂油缸的作用力臂也就比較大。反鏟工作裝置由鏟斗 斗桿 動臂 連桿 4 及相應的三組液壓缸 5. 6. 7 組成。在實際挖掘作業(yè)中，由于土質(zhì)情況、挖掘面條件以及挖掘機液壓系統(tǒng)的不同，反鏟裝置三種液壓缸在挖掘循環(huán)中的動作配合可以是多樣的、隨機的。模擬信號調(diào)理電路的任務是實現(xiàn)各路模擬量信號的輸入和調(diào)整，將傳感器和敏感元件的輸出電信號轉(zhuǎn)變?yōu)闈M足 A/D 轉(zhuǎn)換輸入要求的標準電平信號。對于一般中小流量的液壓系統(tǒng)，大多通過換向閥的有機組合實現(xiàn)所要求的動作。但為了散熱和補充泄漏，需要有輔助泵。在開式系統(tǒng)中，液壓泵從油箱吸油，壓力油流經(jīng)系統(tǒng)釋放能量后，再排回油箱。在液壓系統(tǒng)中，需要流量不大的高壓油時可考慮用增壓回路得到高壓，而不用單設高壓泵。另外還有時間控制、壓力控制等。節(jié)流調(diào)速系統(tǒng)一般用定量泵供油，在無其他輔助油源的情況下，液壓泵的供油量要大于系統(tǒng)的需油量，多余的油經(jīng)溢流閥流回油箱，溢流閥同時起到控制并穩(wěn)定油源壓力的作用。根據(jù)液壓設備所處環(huán)境及對溫升的要求，還要考慮加熱、冷卻等措施。它的功能是：有效地傳 遞能量、平 頂 山工 業(yè)職業(yè) 技 術學 院 畢業(yè)設計說 明 書 （ 論 文 ） 第 23 頁 潤滑部件和作為一種散熱介質(zhì)。所用的油泵 1為雙聯(lián)泵，分為 A、 B 兩泵。 平 頂 山工 業(yè)職業(yè) 技 術學 院 畢業(yè)設計說 明 書 （ 論 文 ） 第 24 頁 為了防止動臂、斗桿、鏟斗等因自重而超速降落，其回路中均設有單向節(jié)流閥。 該液壓系統(tǒng)采用定量泵，效率較低、發(fā)熱量大，為了防止液壓系統(tǒng)過大的溫升，在回油路中設置強制風冷式散熱器，將油溫控制在 80℃ 以下。根據(jù)機械設計手冊，可查閱得：此液壓泵可采用 NB3G20F 雙聯(lián)柱塞泵，主泵由 2 個 柱塞式串聯(lián) 變量柱塞泵 組成。安裝方式 的選擇要根據(jù)液壓閥的規(guī)格大小，以及系統(tǒng)的簡繁及布置特點來確定。 通過以下公式 算出管道內(nèi)徑： 4 vqd ??? () T式中 Tvq － 液體流量 ? － 流速 平 頂 山工 業(yè)職業(yè) 技 術學 院 畢業(yè)設計說 明 書 （ 論 文 ） 第 31 頁 其設定值與 計算數(shù)值如表 所示 表 計算數(shù)值 管路名稱 通過流量(L/min) 允許流速(m/min) 管道內(nèi)徑 (m) 實際取值 (m) 大泵吸油管 2 小泵吸油胳 15 大泵排油管 2 4 小泵排油管 4 查《機械設計手冊》得： Φ102 、 Φ213 、 Φ454 膠管的選擇 根據(jù) 工作壓力和按公式得管子的內(nèi)徑選擇膠管的尺寸規(guī)格。原理圖如圖 所示 圖 其他液壓元件的選擇 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)。對液壓閥流量的選擇，可以按照產(chǎn)品標明的公稱流量為依據(jù)，根據(jù)產(chǎn)品有關流量曲線來確定。 分析比較動臂機構系統(tǒng)圖與整機系統(tǒng)圖，可以總結出：動臂機構系統(tǒng)可以作為一個單獨的液壓系統(tǒng)，并可以進行半自動化控制，其液壓元件選擇的合理與否直接影響著機電一體化液壓系統(tǒng)的快速控制能力。液壓系統(tǒng)出現(xiàn)故障時可通過檢查泄漏油路濾油器，判定是否屬于液壓馬達磨損引起的故障。限速閥的液控口作用著由梭閥提供的 A、 B 兩油泵的最大壓力，當挖掘機下坡行走出現(xiàn)超速情況時，油泵出口壓力降低，限速閥自動對回油進行節(jié)流，防止溜坡現(xiàn)象，保證挖掘機行駛安全。正確選用液壓油品種，確保液壓 系統(tǒng)長期平穩(wěn)、安全運行，是保證連續(xù)生產(chǎn)、節(jié)省材料消耗和提高經(jīng)濟效益的有效措施。但閉式系統(tǒng)較開式系統(tǒng)相對復雜，并且由于閉式系統(tǒng)本身沒有油箱，油液的散熱和過濾條件較開式系統(tǒng)差。一般泵的入口要裝有粗過濾器，進入系統(tǒng)的油液根據(jù)被保護元件的要求，通過相應的精過濾器再次過濾。在回轉(zhuǎn)過程中，能自動識別和避開障礙物，達到原定的卸料位置。加工機械的各執(zhí)行機構的順序動作多采用行程控制，當工作部件移動到一定位置時，通過電氣行程開關發(fā)出電信號給電磁鐵推動電磁閥或直接壓下行程閥來控制接續(xù)的動作。 (2) 制定壓力控制方案 ]8[ 液壓 執(zhí)行元件工作時，要求系統(tǒng)保持一定的工作壓力或在一定壓力范圍內(nèi)工作，也有的需要多級或無級連續(xù)地調(diào)節(jié)壓力，一般在節(jié)流調(diào)速系統(tǒng)中，通常由定量泵供油，用溢流閥調(diào)節(jié)所需壓力，并保持恒定。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。 4 液壓系統(tǒng)原理圖的制定 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。其中單片主處理器模塊是系統(tǒng)的核心部分，主要功能有面板的控制管理， A/D 轉(zhuǎn)換部分的控制管理 、模擬量、開關量和 轉(zhuǎn)換信號的輸入、處理和存儲。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，如圖 所示，利用各種傳感器，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)動相應的機構進行工作。此外，在后傾方案中，動臂 EF 部分往往比前傾方案的長，因此動臂所受彎矩也比較大。 ） 50(左 )75(右 ) 行走速度（ km/h） 爬坡能力（ 176。 液壓系統(tǒng)的主要參數(shù)確定 液壓挖掘機的主要參數(shù)表明了液壓挖掘機的規(guī)格和主要技術性能，液壓挖掘機的主要參數(shù)分為發(fā)動機參數(shù)、液壓系統(tǒng)參數(shù)、主要性能參數(shù)、尺寸參數(shù)四大類，發(fā)動機參數(shù)包括發(fā)動機額定功率、轉(zhuǎn)速等，液壓系統(tǒng)參數(shù)包換主泵的流量、壓力等，主要性能參數(shù)包括整機工作質(zhì)量、主要部件質(zhì)量、鏟斗容量范圍或標稱鏟斗容量、挖掘力、牽引力等，尺寸參數(shù)包括工作尺寸、機體外形尺寸和工作裝置尺寸等，其中液壓挖掘機主要參數(shù)中最重要的參數(shù)有三個，即斗容量、整機質(zhì)量和發(fā)動機功率，因為通過這三個參數(shù)可以從使用要求、機械本身的技 術性能和技術經(jīng)濟指標、動力裝置的配套、國際上統(tǒng)一的標準以及傳統(tǒng)習慣等方面反映液壓挖掘機的級別，故有主參數(shù)之稱。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 ]5[ ，見圖 所示。主要用于需要軌跡控制的情況。 (5) 整機移動工況 :將整 機移動至合適的工作位置。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。截止至 2021 年年底，包括國有企業(yè)在內(nèi)，中國境內(nèi)生產(chǎn)液壓挖掘機的企業(yè)總數(shù)達 20 個左右，共生產(chǎn)挖掘機整機質(zhì)量從 ， 100 余個不同型號和規(guī)格的產(chǎn)品。 20 世紀 80 年代，以微電子技術為核心的高新技術，特別是微機、微處理器、傳感器和檢測儀表在挖掘機上的應用，推動了電子控制技術在挖掘機上應用和推 廣，并已成為挖掘機現(xiàn)代化的重要標志 。 提高可靠性，延長使用壽命。的剝離用挖掘機等，是世界上目前最大的挖掘機。 (5) 改進操作安全性。 (3) 與周圍環(huán)境能調(diào)和，形象要美觀，形體和色彩不要引起人們不愉快感，對人有親和感。 所以，液壓挖掘機作為工程機械的一個重要品種，對于減輕工人繁重的體力勞動，提高施工機械化水平，加快施工進度，促進各項建設事業(yè)的發(fā)展，都起著很大的作用，因此，大力發(fā)展液壓挖掘機，對于提高勞動生產(chǎn)率和加速國民經(jīng)濟的發(fā)展具有重要意義。性能可靠，操作舒適，可廣泛應用于建筑，市政，供水， 供氣，供電農(nóng)林建設等工程。 Ⅰ 1 緒論 UT ............................................................................................................ 1 前言 UT .................................................................................................... 1 設計要求 UT .............................................................................................. 2 TU2 挖掘機的 研究現(xiàn)狀及發(fā)展 動態(tài) UT ................................................................ 3 國外研究狀況及發(fā)展動態(tài) UT ...................................................................... 3 國內(nèi)研究情況及發(fā)展動態(tài) UT ...................................................................... 4 TU3 液壓系統(tǒng)的設計 UT ....................................................................................... 5 液壓挖掘機的工況分析 UT ......................................................................... 5 液壓系統(tǒng)的主要參數(shù)確定 UT .................................................................. 8 負載分析 UT ........................................................................................... 10 液壓挖掘機工作原理 UT........................................................................... 12 液壓挖掘機工作技術要求 UT .................................................................... 13 TTU4 液壓系統(tǒng)原理圖的制定 UT ......................................................................... 19 制定基本方案 UT..................................................................................... 19 確定回路方式 UT..................................................................................... 20 選用液壓油液 UT ..................................................................................... 20 繪制液壓系統(tǒng)原理圖 UT....................................................................... 21 平 頂 山工 業(yè)職業(yè) 技 術學 院 畢業(yè)設計說 明 書 （ 論 文 ） 第 2 頁 T