【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 項(xiàng)目名稱說(shuō)明附圖先導(dǎo)液壓系統(tǒng)黑色框框C為手，腳先導(dǎo)系統(tǒng)，框框B構(gòu)成了先導(dǎo)泵，剩下的就是先導(dǎo)閥組了。手先導(dǎo)伺服手先導(dǎo)閥采用川崎TH40K1314。P：壓力有源；T：油箱1，2，3，4：控制油口川崎TH40K1314參數(shù)：額定流量20L/Min 川崎TH40K1314特性：尺寸緊湊；總體減震；證明可靠；高反應(yīng)性；滯后性低；污染影響??；操作員工作強(qiáng)度小腳先導(dǎo)對(duì)于腳伺服閥，選型用川崎的RCV8C川崎RCV8C參數(shù)：額定流量10L/min，川崎RCV8C特性：總體減震室；總體止回閥；獨(dú)一的減震機(jī)械；堅(jiān)固的總隔斷構(gòu)造；腳先導(dǎo)式操縱桿型；具有多樣的控制任選項(xiàng)；大回流和控制流量通道說(shuō)明主機(jī)啟動(dòng)后，當(dāng)先導(dǎo)控制閥組不進(jìn)行工作情況下，液壓泵提供的壓力油就會(huì)經(jīng)過(guò)多路換向閥直接回到油箱。先導(dǎo)泵（齒輪泵）給先導(dǎo)控制油路提供液壓，要是壓力太大了，為了保證系統(tǒng)里面的壓力，壓力油就會(huì)通過(guò)溢流閥流出來(lái)回到油箱。當(dāng)挖掘機(jī)需要行走到工作位置時(shí)，先導(dǎo)控制閥的第二個(gè)控制行走的電磁鐵通電，來(lái)自先導(dǎo)泵的壓力油通過(guò)控制多路換向閥組里面相應(yīng)的換向閥，這樣一來(lái)挖掘機(jī)的左右兩個(gè)行走馬達(dá)就可以工作，使挖掘機(jī)移動(dòng)到工作位置。到達(dá)我們的目的地后，我們就可以操作它工作了。（1）剛開始我們可以通過(guò)控制先導(dǎo)控制閥中第三個(gè)控制手柄的電磁鐵換向來(lái)調(diào)整挖掘機(jī)的鏟斗，斗桿，動(dòng)臂的位置，讓挖掘機(jī)處于合適的挖掘角度。調(diào)整好了之后，就要開始挖掘了。先導(dǎo)控制閥中的手柄電磁鐵通電，根據(jù)我們上面說(shuō)的鏟斗和斗桿的配合來(lái)完成我們要的挖掘。挖掘完成后，先導(dǎo)控制閥的電磁鐵通電，動(dòng)臂液壓缸伸出，使動(dòng)臂提升到一定的高度。我們起動(dòng)回轉(zhuǎn)馬達(dá)讓機(jī)身回轉(zhuǎn)，這樣就能讓鏟斗到達(dá)我們想要的卸載位置，有些時(shí)候我們也需要行走一段距離才能達(dá)到想要的位置。接著先導(dǎo)控制閥中的電磁鐵通電，鏟斗油缸伸出，完成卸載過(guò)程（4）。卸載結(jié)束后，控制先導(dǎo)控制閥，使機(jī)身反方向回轉(zhuǎn)。循環(huán)工作（1）（4）。附圖3 液壓缸設(shè)計(jì) 工作裝置構(gòu)成與分析在設(shè)計(jì)液壓缸的時(shí)候，要對(duì)其進(jìn)行全面地研究分析，而且需要收集必要的資料并且加以整理當(dāng)作設(shè)計(jì)的依據(jù)。（1）了解并且掌握液壓缸對(duì)于機(jī)器上的工作要求和用途。做液壓缸設(shè)計(jì)的主要目的是為了滿足挖掘機(jī)的基本功能。像在液壓翻斗自卸汽車中，它的液壓缸的用途是將翻斗（車廂）舉升成為傾斜的狀態(tài)，使得所承載的物料能夠自動(dòng)卸載掉，要求回程的時(shí)候也能夠在翻斗重力條件下完成。像這種液壓缸就可以設(shè)計(jì)成單（活塞）桿單作用液壓缸，而且也可以設(shè)計(jì)成柱塞缸。（2）要知道液壓缸的工作環(huán)境和工作條件。以為要是液壓缸環(huán)境和工作的一些條件不一樣，液壓缸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和參數(shù)設(shè)計(jì)也會(huì)隨著發(fā)生變化。像那種在采礦用的液壓缸，在工作條件惡劣的條件下，如粉塵很大，負(fù)載的變化大，就要求我們?cè)O(shè)計(jì)的液壓缸能絕對(duì)安全可靠，更重要的是不許有泄漏。再根據(jù)這樣的工作條件，在設(shè)計(jì)時(shí)就要想到到防塵措施；1斗桿油缸；2動(dòng)臂；3油管；4動(dòng)臂油缸；5鏟斗；6斗齒；7側(cè)板；8連桿；9曲柄；10鏟斗油缸；11斗桿。 工作裝置組成圖，其中反鏟工作裝置主要由曲柄連桿鏟斗斗桿1動(dòng)臂2和相應(yīng)的直線液壓缸4等所組成。轉(zhuǎn)臺(tái)上連接著動(dòng)臂的下鉸鏈和動(dòng)臂油缸的一端，整個(gè)動(dòng)臂裝置會(huì)隨著動(dòng)臂油缸的伸縮繞著動(dòng)臂下鉸鏈不斷地轉(zhuǎn)動(dòng)，以實(shí)現(xiàn)動(dòng)臂的動(dòng)作。斗桿缸的兩端分別連接在動(dòng)臂和斗桿上，通過(guò)斗桿缸的伸縮使得斗桿繞著動(dòng)臂上的鉸鏈進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)。鏟斗和斗桿是鉸鏈連接的，鏟斗缸的伸縮通過(guò)曲柄連桿機(jī)構(gòu)使鏟斗繞著鉸鏈轉(zhuǎn)動(dòng)，從而使鏟斗能夠?qū)崿F(xiàn)挖掘和卸土等動(dòng)作。在進(jìn)行挖掘作業(yè)時(shí)，啟動(dòng)回轉(zhuǎn)馬達(dá)和行走馬達(dá)，通過(guò)轉(zhuǎn)臺(tái)的轉(zhuǎn)動(dòng)和履帶的行走使工作裝置達(dá)到需要挖掘的位置，同時(shí)對(duì)操作桿進(jìn)行操作使動(dòng)臂油缸的有桿腔進(jìn)油使動(dòng)臂油缸收縮，在動(dòng)臂下降到鏟斗接觸挖掘面時(shí)，就能開始操作斗桿缸和鏟斗缸，斗桿缸和鏟斗缸由無(wú)桿腔進(jìn)油，使油缸伸長(zhǎng)，鏟斗就能進(jìn)行挖掘和裝置動(dòng)作了。鏟斗裝滿后，先停止斗桿缸和鏟斗缸的動(dòng)作，再操作動(dòng)臂油缸使油缸無(wú)桿腔進(jìn)油，動(dòng)臂缸伸長(zhǎng)，整個(gè)工作裝置向上移動(dòng)，接著啟動(dòng)行走馬達(dá)和回轉(zhuǎn)馬達(dá)，工作裝置移動(dòng)到卸載的位置，然后操作鏟斗油缸和斗桿油缸使有桿腔進(jìn)油，油缸收縮，鏟斗翻轉(zhuǎn)進(jìn)行卸載。之后挖掘機(jī)再回轉(zhuǎn)到挖掘位置進(jìn)行循環(huán)挖掘作業(yè)。而在實(shí)際挖掘作業(yè)中，由于挖掘工況、土質(zhì)情況和液壓系統(tǒng)等這些因素的不同，反鏟挖掘機(jī)在進(jìn)行工作時(shí)三個(gè)油缸的循環(huán)動(dòng)作是多樣和隨機(jī)的，要根據(jù)實(shí)際情況和經(jīng)驗(yàn)來(lái)靈活運(yùn)用。上述過(guò)程一般只是一種理想化的工作過(guò)程。小型單斗液壓挖掘機(jī)的工作裝置可以看做是由動(dòng)臂、斗桿、鏟斗、動(dòng)臂油缸、斗桿油缸、。1動(dòng)臂油缸；2動(dòng)臂；3斗桿油缸；4斗桿；5鏟斗油缸；6曲柄；7連桿；8鏟斗 工作裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖小型液壓挖掘機(jī)經(jīng)下面的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化以后就是一組平面連桿機(jī)構(gòu)，其自由度為3，也即挖掘機(jī)工作裝置的工作位置是由動(dòng)臂油缸的長(zhǎng)度L斗桿油缸的長(zhǎng)度L2和鏟斗油缸的長(zhǎng)度L3決定的，當(dāng)LLL3這三個(gè)數(shù)值為某一確定的值時(shí)，挖掘機(jī)工作裝置的幾何位置也就確定了。 液壓缸參數(shù)化設(shè)計(jì)已知SY135參數(shù)：項(xiàng)目名稱數(shù)值工作質(zhì)量13500kg標(biāo)準(zhǔn)鏟斗容量額定功率鏟斗挖掘力斗桿挖掘力 液壓缸速度計(jì)算及流量選擇液壓缸速度的選擇要適當(dāng)。如果速度過(guò)高就會(huì)讓里面的密封件的過(guò)熱而發(fā)生磨損現(xiàn)象，這樣的話可能讓活塞桿和導(dǎo)向套還有缸筒發(fā)生磨損。要是速度太低了，就比較容易發(fā)生爬行等不穩(wěn)定的現(xiàn)象。如果采用橡膠密封件進(jìn)行密封時(shí)，液壓缸的最高速度一般不要超過(guò)（2430）m/min 即是（）m/s，也不要低于6m/min()。根據(jù)同類挖掘機(jī)液壓缸的速度取值是一個(gè)比較穩(wěn)妥的方法?，F(xiàn)在取液壓缸速度V=1 液壓缸參數(shù)的確定要做以下工作：1） 要初步選擇液壓缸的工作壓力MPa2） 根據(jù)公式計(jì)算出液壓缸的內(nèi)徑D和活塞桿的外徑d3） 對(duì)活塞桿的穩(wěn)定性和強(qiáng)度進(jìn)行校核4） 對(duì)液壓缸的油口直徑進(jìn)行計(jì)算5） 液壓缸的工作行程選擇6） 液壓缸的安裝距選擇7） 最小導(dǎo)向長(zhǎng)度的選擇8） 缸體總長(zhǎng)度的確定9） 液壓缸強(qiáng)度的計(jì)算10）液壓缸穩(wěn)定性的校核 液壓缸工作壓力的確定在液壓缸的工作中，它的壓力大小主要是看液壓設(shè)備的類型來(lái)選擇的，要是它們的用途不同，因?yàn)楣ぷ鳁l件的不同，采用的壓力范圍也是不同的。在設(shè)計(jì)時(shí)，可以用類比法進(jìn)行確定，初步選擇液壓缸工作壓力為=25MPa。（確保液壓缸的輸出力。包括推拉力，行程和往返運(yùn)動(dòng)速度都必須滿足要求。液壓缸的額定的工作壓力要根據(jù)我們選的液壓泵的額定壓力的70%來(lái)計(jì)算。一般挖掘機(jī)液壓泵的額定工作壓力為3435MPa，峰值能達(dá)到40MPa。） 液壓缸內(nèi)徑D和活塞桿直徑d的確定式中－液壓缸的工作壓力－液壓缸回油腔的背壓力，根據(jù)表31進(jìn)行估計(jì)=1MPa；－活塞桿直徑與液壓缸內(nèi)徑的比，可根據(jù)表32進(jìn)行選取=；－工作循環(huán)中的最大外負(fù)載力表31 執(zhí)行元件背壓的估計(jì)值系 統(tǒng) 類 型背 壓 (MPa)中、低壓系統(tǒng)0～8MPa那些簡(jiǎn)單和輕載的節(jié)流調(diào)速系統(tǒng)～在回油路上帶有調(diào)速閥的調(diào)速系統(tǒng)～回油路上帶背壓閥～用到帶補(bǔ)油液壓泵的閉式回路中～中高壓系統(tǒng)〉8～16MPa同上比中低壓系統(tǒng)高50%～100%高壓系統(tǒng)〉16～32MPa如鍛壓機(jī)械等初算時(shí)背壓可忽略不計(jì)表32 液壓缸內(nèi)徑D和活塞桿直徑d的比根據(jù)機(jī)床類型選取 d/D根據(jù)液壓缸工作壓力選取 d/D機(jī)床類別d/D工作壓力p/(MPa)d/D珩磨床、磨床及研磨床～≤2～拉、插、刨床＞2～5～鏜、鉆、銑、車床＞5～7～——＞7在液壓缸密封處受到的摩擦力，可以根據(jù)那些常用的液壓缸的機(jī)械效率進(jìn)行估值計(jì)算。式中－為液壓缸的機(jī)械效率，一般情況下 =,將代入式中，已知F= =P=25MPa 可求得D為=活塞桿直徑可以按照來(lái)進(jìn)行計(jì)算，D和d值要按照表33與34圓整到相近的標(biāo)準(zhǔn)直徑，方便后面密封元件的選擇。 表33 液壓缸內(nèi)徑尺寸系列（GB234880） （mm）810121620253240506380（90）100（110）125（140）160（180）200（220）250320400500630注:不帶括號(hào)請(qǐng)優(yōu)先選擇 表34 活塞桿直徑系列（GB234880） （mm）456810121416182022252832364045505663708090100110125140160180200220250280320360400= F= N = =25MPa =1MPaD取80mm d==56mm 液壓缸壁厚和外徑的計(jì)算以及校核和活塞桿的校核液壓缸的缸筒壁厚度和活塞桿直徑 d，要是系統(tǒng)的壓力高，就要進(jìn)行校核。液壓缸的壁厚可以由液壓缸的強(qiáng)度要求來(lái)計(jì)算的，但是主要還是由材料決定。缸壁厚度為查三一的液壓缸類型，選用HSG工程用液壓缸壁厚對(duì)于那些低壓系統(tǒng)或者是D/的液壓缸，液壓缸要根據(jù)薄壁筒來(lái)進(jìn)行計(jì)算，公式如下： 當(dāng)時(shí)，壁厚要按照下面公式來(lái)進(jìn)行校核式中 －液壓缸缸筒厚度 －試驗(yàn)壓力(MPa)，當(dāng)工作壓力P≤16MPa時(shí)，=，≥P≥16MPa時(shí)，=，在工作壓力P≤，=,在這里應(yīng)取= =。 D－液壓缸的內(nèi)徑(m) －缸體的材料的許用應(yīng)力（MPa），可以用下面的公式來(lái)進(jìn)行計(jì)算： －缸體的材料的抗拉強(qiáng)度(MPa) n－安全系數(shù)，～5之間取值，一般是取最大值5但對(duì)于鍛鋼45的抗拉強(qiáng)度為600(MPa)（GB/T6991999），則許用應(yīng)力=120(MPa)根據(jù)上面所計(jì)算的壁厚，和之前算得的缸的內(nèi)徑，取液壓缸外徑為=102mm.（2）活塞桿直徑的校核 根據(jù)下面公式來(lái)計(jì)算：得=31mm==56mm符合條件式中，F(xiàn)為作用在活塞桿上力；為活塞桿材料的許用應(yīng)力=120MPa。 液壓缸油口直徑的計(jì)算油口直徑的計(jì)算要根據(jù)液壓缸的最大輸出速度和液流速度來(lái)計(jì)算，公式如下： 式中－液壓缸的油口直徑(m) D－液壓