【正文】 當雙速電磁閥日照職業(yè)技術(shù)學院畢業(yè)設(shè)計（論文）17在圖示位置時馬達內(nèi)部的兩排柱塞構(gòu)成串聯(lián)油路，此時為高速；當雙速電磁閥通電后，馬達內(nèi)部的兩排柱塞呈并聯(lián)狀態(tài)，馬達排量大、轉(zhuǎn)速降低，使挖掘機的驅(qū)動力增大。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(shè)有單向節(jié)流閥。另外，兩組多路換向閥的進油路中設(shè)有安全閥，以限制系統(tǒng)的最大壓力，在各執(zhí)行元件的分支油路中均設(shè)有過載閥，吸收工作裝置的沖擊；油路中還設(shè)有單向閥，以防止油液的倒流、阻斷執(zhí)行元件的沖擊振動向油泵的傳遞。SWE50H 型單斗液壓挖掘機除了主油路外，還有如下低壓油路 ：]9[(1) 排灌油路 將背壓油路中的低壓油，經(jīng)節(jié)流降壓后供給液壓馬達殼體內(nèi)部，使其保持一定的循環(huán)油量，及時沖洗磨損產(chǎn)物。同時回油溫度較高，可對液壓馬達進行預熱，避免環(huán)境溫度較低時工作液體對液壓馬達形成“熱沖擊”。(2) 泄油回路 將多路換向閥和液壓馬達的泄漏油液用油管集中起來，通過五通接頭和濾油器流回油箱。該回路無背壓以減少外漏。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。(3) 補油油路 該液壓系統(tǒng)中的回油經(jīng)背壓閥流回油箱，并產(chǎn)生 ~ 的補油壓力，形成背壓油路，以便在液壓馬達制動或出現(xiàn)超速時，背壓油路中的油液經(jīng)補油閥向液壓馬達補油，以防止液壓馬達內(nèi)部的柱塞滾輪脫離導軌表面。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(shè)置強制風冷式散熱器，將油溫控制在 80℃以下。整機的液壓系統(tǒng)圖（如圖 所示）由擬定好的控制回路及液壓源組合而成，從中分離出動臂機構(gòu)液壓系統(tǒng)的簡明工作原理圖（如圖 所示） 。機電一體化挖掘機的控制系統(tǒng)是半自動的，所設(shè)計的液壓系統(tǒng)是建立在 WY100 型挖掘機液壓系統(tǒng)基礎(chǔ)上，改進工作裝置的自動化控制，保證工作負載合理，防止在過量的情況下導致小挖掘機破壞。各液壓元件盡量采用國產(chǎn)標準件，在圖中要按國家標準規(guī)定的液壓元件職能符號的常態(tài)位置繪制。對于自行設(shè)計的非標準元件可用結(jié)構(gòu)原理圖繪制。系統(tǒng)圖中應(yīng)注明各液壓執(zhí)行元件的名稱和動作，注明各液壓元件的序號以及各電磁鐵的代號，并附有電磁鐵、行程閥。 分析比較動臂機構(gòu)系統(tǒng)圖與整機系統(tǒng)圖，可以總結(jié)出：動臂機構(gòu)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。日照職業(yè)技術(shù)學院畢業(yè)設(shè)計（論文）181 BM PC　2 PCT－812 3—D/A 接口 4－液壓閥驅(qū)動放大 5—油泵 6—冷卻器 7－濾油器 8—背壓閥 9—節(jié)流閥 10—回轉(zhuǎn)液壓馬達 11—行走馬達 12—雙速電磁閥缸 13—補油單向閥 14－緩沖補油閥組 15中央回轉(zhuǎn)接頭 16－限速閥 17－冷卻器 18－位移傳感器 19－溢流閥 20－梭閥 21－合流閥22－電液比例方向閥 23－斗桿油缸 24－鏟斗油缸 25－單向節(jié)流閥 26－動臂油缸圖 液壓原理圖1－TBM PC 2－PCT－812 3－D/A 接口 4－液壓閥驅(qū)動放大器 5－油泵 6－冷卻器 7－濾油器 8－背壓閥 9－限速閥 10－溢流閥 11－梭閥 12－電液比例方向閥 13－冷卻閥 14－單向節(jié)流閥 15－位移傳感器 16－動臂油缸圖 動臂機構(gòu)液壓系統(tǒng)原理圖日照職業(yè)技術(shù)學院畢業(yè)設(shè)計（論文）195 選擇各執(zhí)行元件 ]10[ 液壓泵的選擇由表 得，主泵的壓力為 ，?；齒輪泵的壓力為 ，??1p。根據(jù)機械設(shè)計手冊，可查閱得：此液壓泵可采用 NB3G20F 雙237聯(lián)柱塞泵，主泵由 2 個柱塞式串聯(lián)變量柱塞泵組成。 柴油發(fā)動機的選擇取泵的總效率 =，泵的總驅(qū)動功率為：p? = ()12pvpvPqw??考慮安全系數(shù),故取 25KW。查《機械設(shè)計手冊》發(fā)動機參數(shù)表得：發(fā)動機機型號 YANMAR 功率 轉(zhuǎn)速 2200r/min 液壓閥的選擇選擇液壓閥主要根據(jù)閥的工作壓力和通過閥的流量。液壓閥的作用是控制液壓系統(tǒng)的油流方向、壓力和流量，從而控制整個液壓系統(tǒng)。系統(tǒng)的工作壓力，執(zhí)行機構(gòu)的動作順序，工作部件的運動速度、方向，以及變換頻率，輸出力和力矩等。 根據(jù)液壓閥額定壓力來選擇選擇的液壓閥應(yīng)使系統(tǒng)壓力適當?shù)陀诋a(chǎn)品標明的額定值。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(guān)流量曲線來確定。 液壓閥的安裝方式的選擇液壓閥與系統(tǒng)的管路或其他閥的進出油口的連接方式，一般有三種，螺紋連接方式，板式連接方式，法蘭連接方式。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。 液壓閥的控制方式的選擇液壓閥的控制方式一般有四種，有手動控制，機械控制，液壓控制，電氣控制。根據(jù)系統(tǒng)的操縱需要和電氣系統(tǒng)的配置能力進行選擇。 液壓閥的結(jié)構(gòu)形式的選擇 ]1[液壓閥的結(jié)構(gòu)方式分為：管式結(jié)構(gòu)，板式結(jié)構(gòu)。一般按照系統(tǒng)的工作需要來確定液壓閥的結(jié)構(gòu)形式。選用主操作閥采用川崎 KMX15R/B450，最大流量 ，能實現(xiàn)動臂提升合流、斗桿大小腔合流、斗桿再生回路、行走直線、動臂提升優(yōu)先、回轉(zhuǎn)優(yōu)先、斗桿閉鎖等功能。原理圖如圖 所示日照職業(yè)技術(shù)學院畢業(yè)設(shè)計（論文）20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)。在本液壓系統(tǒng)中，液壓缸在短時間內(nèi)快速運動，由蓄能器來補充供油，則計算公式為： ()vpiVKAlqt?????式中 A—各液壓缸有效作用面積L—各液壓缸的行程K—油液損失系數(shù)，一般取 K=—各液壓泵流量之和vpqt—動作時間，設(shè)定 t= 代入數(shù)據(jù)，由以上公式得 3 ()06()???????????=考慮安全系數(shù)和其他方面 取 20L,查《機械設(shè)計手冊》得：?NXQ1L40/ 蓄能器 F219 非橡膠管道的選擇本系統(tǒng)管路很復雜，取其中主要的幾條來計算，按照公式： ()130qd??－液體流量 ?－流速，對于吸油管 =1~2m/s，一般取 1m/s 以下，對于壓油管≤3~6m/s，對于回油管 ≤~。通過以下公式算出管道內(nèi)徑：? 4vqd??() 日照職業(yè)技術(shù)學院畢業(yè)設(shè)計（論文）21T式中 T－液體流量vq－流速?其設(shè)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(shè)計手冊》得：Φ10Φ21Φ454 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。高壓膠管的工作壓力對不正常使用的情況下可提高 20%；對于使用頻繁，經(jīng)常扭變的要降低 40%。膠管在使用及設(shè)計中應(yīng)主要下列事項：(1) 膠管的彎曲半徑不宜過小，一般不應(yīng)小于 320，膠管與管接頭聯(lián)接處應(yīng)留有一段直的部分，此段長不應(yīng)小于管外徑的兩倍。(2) 膠管的長度應(yīng)考慮到膠管在通入壓力油后，長度方向?qū)l(fā)生收縮變形，一般收縮是取 3%~4%，膠管安裝時避免處于拉緊狀態(tài)。(3) 膠管安裝是應(yīng)保證不發(fā)生扭轉(zhuǎn)變形，為便于安裝，可沿管長涂以色紋，以便檢查。(4) 膠管的接頭軸線，應(yīng)盡量放置在運動的平面內(nèi)，避免兩端互相運動時膠管受力。(5) 膠管應(yīng)避免與機械上的尖角部分想接觸和摩擦，以免管子損壞。 油箱容量的確定初步確定油箱的有效容積,跟據(jù)經(jīng)驗公式來確定油箱的容量, ()Vqv??式中 －液壓泵每分鐘排出的壓力油的容積 －經(jīng)驗系數(shù)已知所選泵的總流量為 ,這樣,液壓泵每分鐘排出的壓力油體積為,查表 表 　油箱經(jīng)驗系數(shù)表系統(tǒng)類型 行走機械 低壓系統(tǒng) 中壓系統(tǒng) 鍛壓系統(tǒng) 冶金系統(tǒng)?1～2 2～4 5～7 6～12 10得 =3，故V= =3=根據(jù)以上的要求來選擇液壓控制閥，所選的液壓閥能滿足工作的需要。其具體規(guī)格型號和名稱見表 。表 　液壓控制閥序號 代 號 名稱及規(guī)格 材料 數(shù)量日照職業(yè)技術(shù)學院畢業(yè)設(shè)計（論文）22序號 代 號 名稱及規(guī)格 材料 數(shù)量1 Q9F25P25 不銹鋼截止閥 成品 22 DB10G－5X/13G24N25 電磁溢流閥 成品 13 S20P1O S型單向閥 成品 14 S10P1O S型單向閥 成品 15 XJF25/13 蓄能器截止閥 成品 16 DRV10113/2 單向節(jié)流閥 成品 19 S6A1O/2 S型單向閥 成品 110 ZDR6DP221/7YM 疊加式減壓閥 成品 111 Z1S6P125/ 疊加式單向閥 成品 112 4WE10J3X/CG24NZ5L 電磁換向閥 成品 113 ZDR10DP225/ 疊加式減壓閥 成品 114 Z2FS813/S2 疊加式雙單向節(jié)流閥 成品 215 4WEH16Y10/OF6AG25NETS2Z5L/B08 電液換向閥 成品 116 Z2FS610/S2 疊加式雙單向節(jié)流閥 成品 2日照職業(yè)技術(shù)學院畢業(yè)設(shè)計（論文）23總 結(jié)本課題——液壓挖掘機動臂機構(gòu)的液壓系統(tǒng)設(shè)計，其設(shè)計終于完成。雖然不是很復雜，但通過這一設(shè)計實踐，我感到自己在這方面仍存在許多不足之處。對于我的本次設(shè)計，我覺得設(shè)計計算部分非常認真。在各種機械設(shè)備上，液壓系統(tǒng)得到了廣泛的使用。液壓傳動系統(tǒng)是液壓機械的一個組成部分，液壓系統(tǒng)原理圖的設(shè)計要同主機的結(jié)構(gòu)相適宜。著手設(shè)計時，必須從實際情況出發(fā)，有機的結(jié)合各種傳動形式，充分發(fā)揮液壓傳動的優(yōu)點，力求設(shè)計出結(jié)構(gòu)簡單、工作可靠、成本低、效率高、操作簡單、維修方便的液壓傳動系統(tǒng)。此次設(shè)計，利用油泵產(chǎn)生油壓，再經(jīng)過電磁閥控制液壓缸來達到控制油缸伸縮的效果。其中結(jié)合了需方需要的技術(shù)要求，根據(jù)計算來確定發(fā)動機、油箱容積、油泵的型號及各種液壓元件的選擇。根據(jù)已知的條件和性能要求，計算了液壓系統(tǒng)在挖掘工作時的受力情況，計算了液壓缸在不同的運動狀態(tài)下的各種受力情況。參照了機械設(shè)計手冊上的計算公式，根據(jù)計算所得的結(jié)果來選取各種液壓元件。對系統(tǒng)的性能、發(fā)熱溫升進行了驗算。并對液壓系統(tǒng)的液壓原理、操作進行了說明，其中主要是對液壓缸進行分析計算，并繪畫相關(guān)的 CAD 二維圖紙，實現(xiàn)設(shè)計零件的可制造性與工藝性。日照職業(yè)技術(shù)學院畢業(yè)設(shè)計（論文）24日照職業(yè)技術(shù)學院畢業(yè)設(shè)計（論文）25