【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 的市場(chǎng)份額都被國(guó)外各種品牌的挖掘機(jī)所占據(jù)。以 20t級(jí)的中型液壓挖掘機(jī)為例，國(guó)產(chǎn) 20t級(jí)挖掘機(jī)大多數(shù)是歐洲 80年代初的技術(shù)，同 90年代初以來(lái)在國(guó)內(nèi)形成批量的日 本小松、日立、神鋼以及韓國(guó)大宇、現(xiàn)代等機(jī)型相比，其主要差距柴油機(jī)功率偏低，液壓系統(tǒng)流量偏小，液壓系統(tǒng)特性差，導(dǎo)致平臺(tái)回轉(zhuǎn)速度低，行走速度低，各種性能參數(shù)均偏小，整機(jī)性能和作業(yè)效率較國(guó)外偏低。 國(guó)內(nèi)挖掘機(jī)的趨勢(shì)必然是以技術(shù)研發(fā)為主，放棄傳統(tǒng)液壓系統(tǒng)挖掘機(jī)，迅速提高其市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。 1． 2本 論文 的研究?jī)?nèi)容 挖 掘機(jī)液壓系統(tǒng)方面的技術(shù)多種多樣，本文主要以國(guó)外幾種知名品牌的挖掘機(jī)液壓系統(tǒng)為主要研究對(duì)象，對(duì)其現(xiàn)有的關(guān)鍵技術(shù)和控制方式進(jìn)行比較和研究，采用數(shù)字仿真系統(tǒng)建模仿真，為挖掘機(jī)的液壓系統(tǒng)的控制理論研究提供一定的參考信息。 （ 1） 挖掘機(jī)液壓系統(tǒng)技術(shù)發(fā)展動(dòng)態(tài)的分析研究 大量搜集國(guó)內(nèi)外挖掘機(jī)液壓系統(tǒng)方面的相關(guān)技術(shù)資料，系統(tǒng)了解挖掘機(jī)液壓系統(tǒng)的發(fā)展歷史，分析總結(jié)挖掘機(jī)液壓系統(tǒng)方面的研究現(xiàn)狀和技術(shù)發(fā)展動(dòng)態(tài)。 （ 2） 挖掘機(jī)液壓系統(tǒng)分析 對(duì)液壓挖掘機(jī)一個(gè)工作循環(huán)中的四種工況 ： 挖掘工況、滿斗舉升回轉(zhuǎn)工況、卸載挖掘機(jī)液壓系統(tǒng)分析及故障檢測(cè) 6 工況和卸載返回工 況進(jìn)行了詳細(xì)的分析，總結(jié)了每個(gè)工況下各執(zhí)行機(jī)構(gòu)的主要復(fù)合動(dòng)作。根據(jù)液壓挖掘機(jī)的主要工作特點(diǎn)，系統(tǒng)地總結(jié)了挖掘機(jī)液壓系統(tǒng)：動(dòng)力性要求和操縱性要求。另外，還提出了 一 種有效、簡(jiǎn)便、直觀的挖掘機(jī)液壓系統(tǒng)的分析方法，并詳細(xì)介紹此方法的步驟。 （ 3） PC2005型挖掘機(jī) 、 日本加藤 HD900VⅡ 型挖掘機(jī) 作為研究對(duì)象，認(rèn)真查閱該機(jī)型相關(guān)資料，分析該挖掘機(jī)液壓系統(tǒng)的組成、特點(diǎn)及工作原理。對(duì)其某些典型故障進(jìn)行詳細(xì)分析、診斷，提出檢查內(nèi)容、檢查方法、檢查結(jié)果、故障原因和處理措施；對(duì)其常見(jiàn)故障進(jìn)行原因分析并列出處理方法。 2022 屆工程機(jī)械運(yùn)用與維護(hù)專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 7 第 2 章 挖掘機(jī)液壓系統(tǒng)分 析 要了解和設(shè)計(jì)挖掘機(jī)的液壓系統(tǒng)，首先要分析液壓挖掘機(jī)的工作過(guò)程及其作業(yè)要求，掌握各種液壓作用元件動(dòng)作時(shí)的流量、力和功率要求以及液壓作用元件相互配合的復(fù)合動(dòng)作要求和復(fù)合動(dòng)作時(shí)油泵對(duì)同時(shí)作用的各液壓作用元件的流量分配和功率分配。 挖掘機(jī)液壓系統(tǒng)概述 按照挖掘機(jī)工作裝置和各個(gè)機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)要求，把各種液壓元件用管路有機(jī)地連接起來(lái)就組成一個(gè)挖掘機(jī)液壓系統(tǒng)。它是以油液為工作介質(zhì)、利用液壓泵將發(fā)動(dòng)機(jī)的機(jī)械能轉(zhuǎn)變?yōu)橐簤耗懿⑦M(jìn)行傳送，然后通過(guò)液壓缸和液 壓馬達(dá)等執(zhí)行元件將液壓能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)挖掘機(jī)的各種動(dòng)作。按照不同的功能可將挖掘機(jī)液壓系統(tǒng)分為三個(gè)基本部分：工作裝置系統(tǒng)，回轉(zhuǎn)系統(tǒng)、行走系統(tǒng)。挖掘機(jī)的工作裝置主要由動(dòng)臂、斗桿、鏟斗及相應(yīng)的液壓缸組成，它包括動(dòng)臂、斗桿、鏟斗三個(gè)液壓回路?；剞D(zhuǎn)裝置的功能是將工作裝置和上部轉(zhuǎn)臺(tái)向左或向右回轉(zhuǎn)，以便進(jìn)行挖掘和卸料，完成該動(dòng)作的液壓元件是回 轉(zhuǎn)馬達(dá)?；剞D(zhuǎn)系統(tǒng)工作時(shí)必須滿足如下條件：回轉(zhuǎn)迅速、起動(dòng)和制動(dòng)無(wú)沖擊、振動(dòng)和搖擺，與其它機(jī)構(gòu)同時(shí)動(dòng)作時(shí)，能合理地分配去各機(jī)構(gòu)的流量。行走裝置的作用是支撐挖掘機(jī)的整機(jī)質(zhì)量并完成行走任務(wù)，多采用履帶式和輪胎式機(jī)構(gòu)，所用的液壓元件主要是行走馬達(dá)。挖掘機(jī)的動(dòng)作復(fù)雜，主要機(jī)構(gòu)經(jīng)常啟動(dòng)、制動(dòng)、換向，負(fù)載變化大，沖擊和振動(dòng)頻繁，而且野外作業(yè)，溫度和地理位置變化大，因此挖掘機(jī)的液壓系統(tǒng)應(yīng)滿足如下 要求： （ 1）要保證挖掘機(jī)動(dòng)臂、斗桿和鏟斗可以各自單獨(dú)動(dòng)作，也可以相互配合實(shí)現(xiàn)復(fù)合動(dòng)作。 （ 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，又能復(fù)合動(dòng)作，以提高挖掘機(jī)的生產(chǎn)率。 （ 3）履帶式挖掘機(jī)的左、右履帶分別驅(qū)動(dòng)，使挖掘機(jī)行走方便、轉(zhuǎn)向靈活，并且可就地轉(zhuǎn)向，以提高挖掘機(jī)的靈活性。 （ 4）保證挖掘機(jī)的一切動(dòng)作可逆，且無(wú)級(jí)變速。 （ 5）保證挖掘機(jī)工作安全可靠，且各執(zhí)行元件（液壓缸、液壓馬達(dá)等）有良好的過(guò)載保護(hù)回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)和行走裝置有可靠的制動(dòng)和限速；防止動(dòng)臂因自重而快速下降和整機(jī)超速溜坡。 挖掘機(jī)液壓系統(tǒng)分析及故障檢測(cè) 8 2． 2 液壓挖掘機(jī)的 基本動(dòng)作及 工況分析 液壓挖掘機(jī)的作業(yè)過(guò)程包括以下幾個(gè)動(dòng)作 (如圖 )：動(dòng)臂升降、斗桿收放、鏟斗裝卸、轉(zhuǎn)臺(tái)回轉(zhuǎn)、整機(jī)行走以及其它輔 助動(dòng)作。除了輔助動(dòng)作 (例如整機(jī)轉(zhuǎn)向等 )不需全功率驅(qū)動(dòng)以外，其它都是液壓挖掘機(jī)的主要?jiǎng)幼?，要考慮全功率驅(qū)動(dòng)。由于液壓挖掘機(jī)的作業(yè)對(duì)象和工作條件變化較大，主機(jī)的工作有兩項(xiàng)特殊要求： (1)實(shí)現(xiàn)各種主要?jiǎng)幼鲿r(shí)，阻力與作業(yè)速度隨時(shí)變化，因此，要求液壓缸和液壓馬達(dá)的壓力和流量也能相應(yīng)變化： (2)為了充分利用發(fā)動(dòng)機(jī)功率和縮短作業(yè)循環(huán)時(shí)間，工作過(guò)程中往往要求有兩個(gè)主要?jiǎng)幼?(例如挖掘與動(dòng)臂、提升與回轉(zhuǎn) )同時(shí)進(jìn)行復(fù)合動(dòng)作。 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。 1一動(dòng)臀升降： 2一斗桿收放； 3— 鏟斗裝卸； 4一 轉(zhuǎn)臺(tái)回轉(zhuǎn)； 5— 整機(jī)行走 圖 液壓挖掘機(jī)作業(yè)過(guò)程 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，或者兩者配合進(jìn)行挖掘，因此，在此過(guò)程中主要是鏟斗和斗桿的復(fù)合動(dòng)作，必要時(shí)，配以動(dòng)臂動(dòng)作。 （ 2） 滿斗舉升回轉(zhuǎn)：挖掘結(jié)束，動(dòng)臂液壓缸將動(dòng)臂頂起，滿斗提升，同時(shí)回轉(zhuǎn)液壓馬達(dá)使轉(zhuǎn)臺(tái)轉(zhuǎn)向卸土處，此時(shí)主要是動(dòng)臂和回轉(zhuǎn)的復(fù)合動(dòng)作。 （ 3） 卸載：轉(zhuǎn)到卸土點(diǎn)時(shí)，轉(zhuǎn)臺(tái)制動(dòng)，用 了調(diào)整卸載位置，還要有動(dòng)臂液壓缸的配合，此時(shí)是斗桿和鏟斗的復(fù)合動(dòng)作，間以動(dòng)臂動(dòng)作。 （ 4） 空斗返回 ：卸載結(jié)束，轉(zhuǎn)臺(tái)反向回轉(zhuǎn)，動(dòng)臂液壓缸和斗桿液壓缸配合，把空斗放到新的挖掘點(diǎn)，此時(shí)是回轉(zhuǎn)和動(dòng)臂或斗稈的復(fù)合動(dòng)作。 挖掘過(guò)程中主要以鏟斗液壓缸或斗桿液壓缸分別單獨(dú)進(jìn)行挖掘，或者兩者復(fù)合動(dòng)作，必要時(shí)配以動(dòng)臂液壓缸的動(dòng)作。一般在平整土地或切削斜坡時(shí)，需要同時(shí)操縱動(dòng)臂和斗桿，以使斗尖能沿直線運(yùn)動(dòng)，見(jiàn)圖 2． 2所示。此時(shí)斗桿收回，動(dòng)臂抬起，希望斗桿和動(dòng)臂分別由獨(dú)立的油泵供油，以保證彼此動(dòng)作獨(dú)立，相互之間無(wú)干擾，并且要求泵的供油量小，使油缸動(dòng)作慢，便于控制。如果需要鏟斗保持一定切削角度并按照2022 屆工程機(jī)械運(yùn)用與維護(hù)專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 9 一定的軌遜進(jìn)行切削時(shí)，或者 需要用鏟斗斗底壓整地面時(shí)，就需要鏟斗、斗桿、動(dòng)臂 三者同時(shí)作用完成復(fù)合動(dòng)作見(jiàn)圖 2． 3所示。 (a)或切削斜坡（ b）時(shí)斗尖沿直線切削 圖 平整土地 （ a)或壓整路面 圖 鏟斗保持一定角度切削 挖掘機(jī)液壓系統(tǒng)分析及故障檢測(cè) 10 第 3 章 挖掘機(jī)液壓系統(tǒng) 故障診斷 故障診斷時(shí)應(yīng)遵循的一般原則 當(dāng)發(fā)生故障時(shí)要根據(jù)不同機(jī)型的特點(diǎn) ,充分利用設(shè)備自身的監(jiān)控系統(tǒng) ， 具