【導(dǎo)讀】挖掘機(jī)產(chǎn)品的核心技術(shù)就是液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)，由于挖掘機(jī)的工作條件惡。液壓系統(tǒng)也是工程機(jī)械液壓系統(tǒng)中最為復(fù)雜的。分析設(shè)計(jì)對(duì)推動(dòng)我國(guó)挖掘機(jī)發(fā)展具有十分重要的意義。和簡(jiǎn)單控制系統(tǒng)，設(shè)計(jì)了一套適合我國(guó)生產(chǎn)制造的單斗挖掘機(jī)液壓系統(tǒng)。課題以企業(yè)為依托。箱，發(fā)動(dòng)機(jī)安裝等。本課題選擇了國(guó)內(nèi)的質(zhì)量和技術(shù)性能都接近設(shè)計(jì)要求的挖掘機(jī)。圖紙基本采用AutoCAD二維軟件繪圖。本液壓挖掘機(jī)的優(yōu)點(diǎn)是造型美。觀，具備挖掘，抓物，推土，清溝和破碎等功能。平臺(tái)可360°旋轉(zhuǎn)，性能

　　

【正文】 故由上面選出的液壓馬達(dá) ? ? BYCM 11440 ? 。 ⑶ 主回路液壓泵的選擇 泵所需總流量 ?? qKq總 式中 K —— 系統(tǒng)滲漏系數(shù)，一般取 ~ ，此處取 ?K ； ?q —— 各動(dòng)作元件同時(shí)動(dòng)作的最大流量之和。 由上面計(jì)算 得知 m i n/4 1 47221 8 090 Lq ?????? m in/ Lq ???? 總 本 設(shè) 計(jì) 采 用 雙 聯(lián) 斜 軸 式 定 量 柱 塞 泵 ， 則 每 個(gè) 泵 所 需 流 量m in/ Lqq p ??? 總 液壓泵工作壓力的確定 液壓泵工作壓力 ???? pppp 1 式中 p —— 液壓泵最大工作壓力； 1p —— 執(zhí)行元件最大工作壓力； ??p —— 進(jìn)油路壓力損失，較復(fù)雜系統(tǒng)取 ~ ，此處取 MPa1 。 則 2 5 1 2 6pP MP a? ? ? 參照產(chǎn)品樣本選取額定壓力比系統(tǒng)最高壓力高 10%~30%、額定流量不低于上述計(jì)算結(jié)果的液壓泵，可據(jù)此 選擇泵型號(hào) BYCY 114160 ? 雙聯(lián) 定 量軸向柱塞泵， 額定壓力為 MPa32 ；最大排 量 rmL/160 。 最高轉(zhuǎn)速 min/1750r 。 167。 管路油管的選擇 河南科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（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。管接頭用于油管與油管和油管與液壓元件之間的連接，為了保證液壓元件之間工作的可靠性，管路及管接頭應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度，良好的密封性，其壓力損失也要小，拆卸方便。 （ 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。油管的內(nèi)徑由下面的公式確定： vQd ? （ 39） 式中 ： Q— 流經(jīng)管路的流量； v— 油管內(nèi)的允許流速。 對(duì)吸油管可取 v=（ 1～ ） m/s 一般取 1m/s，回油管可取 v＜（ ～ ）m/s，壓力油管：當(dāng) P＜ 時(shí)，取 v=(3～ 4) m/s ,當(dāng) P=（ ～ 16） MPa時(shí)，取 v=（ 3～ 4） m/s ，當(dāng) P＞ 16MPa 時(shí)，取 v＞ 5m/s。 對(duì)吸油管有： mmvQd ????? 圓整取 d=65mm。 對(duì)回油管有： mmvQd ????? 圓整取 mmd 80? 。 （ 3）管接頭的選擇 管接頭 采用焊接式管接頭，焊接式管接頭主要由接頭體、螺母和接管組成，在接頭體和接管之間用 O 型密封圈密封。當(dāng)接頭體擰入機(jī)體時(shí)，采用金屬墊圈或組合實(shí)現(xiàn)端面密封。接管和管路系統(tǒng)中的缸管接頭用焊接連接，管接頭和機(jī)體的連接主要采用普通細(xì)牙螺紋，根據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》第四版第四卷表 1786 選用焊接式管接頭。 （ 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。選河南科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 29 用六角螺塞（ JB/ZQ44501997）其主要參數(shù)見《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》第四版第四卷 P17674 表 17878。 167。 液壓油箱的 確定 油箱的容積一般區(qū)泵每分鐘流量的 35 倍，當(dāng)系統(tǒng)采用定量泵時(shí)油箱的容量不能小于泵每分鐘流量的 3 倍。 此系統(tǒng)中泵流量為 min/560L ，則油箱容積 LV 2 2 4 045 6 0 ??? 。外型尺寸按 ::1 設(shè)計(jì)，可得出油箱長(zhǎng) ? 寬 ? 高? ?mm160014001000 ??? 。 167。 液壓系統(tǒng)的發(fā)熱和溫升的驗(yàn)算 系 統(tǒng) 工 作 時(shí) 液 壓 泵 的 輸 入 功 率 由 前 面的計(jì)算可知 KWP 3528021 ???? 挖掘機(jī)工作時(shí)，液壓缸的最大輸出功率 ?? mbgd TVFVFVFP 2m a xm a xm a x2 ???? ? （ 310） ?????????? ? 式中： mT —— 液壓馬達(dá)的外工作負(fù)載力矩， Nm ? —— 液壓馬達(dá)旋轉(zhuǎn)角速度， rad/s。 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(jì)（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(jī)械中，系統(tǒng)油溫的正常值為 5080,所以油箱的散熱平衡。 167。 液壓裝置的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 液壓裝置的結(jié)構(gòu)形式 液壓裝置按配置形式可以分為集中配置和分散配置兩種形式。集中式配置主要用于固定的液壓設(shè)備中，如機(jī)床及其自動(dòng)線液壓系統(tǒng)。分散式配置主要用于移動(dòng)式液壓設(shè)備，如工程機(jī)械液壓系統(tǒng)等。本次設(shè)計(jì)的是挖掘機(jī)液壓系統(tǒng)，所以采用 分散式配置，不需要進(jìn)行液壓站的設(shè)計(jì)。采用分散式配置的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)緊湊，節(jié)省占地面積。缺點(diǎn)是安裝維修較復(fù)雜，動(dòng)力源的震動(dòng)和油溫影響主機(jī)的精度。 閥集成塊 液壓閥集成塊在液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)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。閥集成塊的設(shè)計(jì)原則為： （ 1）合理選擇集成閥的個(gè)數(shù)，若集成的閥太多，會(huì)使閥塊的體積過大，設(shè)計(jì)、加工困哪；集成的太少，集成的意義又不大。在本次設(shè)計(jì)中，每個(gè)塊上集成 3 個(gè)閥。 （ 2）在閥塊設(shè)計(jì)時(shí)，塊內(nèi)的油路應(yīng)盡量簡(jiǎn)捷，盡量減少深孔、斜孔，閥塊中的孔徑應(yīng) 與通過的流量相匹配。 （ 3）閥塊設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意進(jìn)出油口的方向和位置，應(yīng)與系統(tǒng)的總體布置及管道連接形式匹配，并考慮安裝操作方便。 （ 4）閥塊設(shè)計(jì)時(shí)還要考慮有水平或垂直安裝要求的閥，必須符合要求。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)。 （ 5）閥塊設(shè)計(jì)時(shí)要設(shè)置足夠數(shù)量的測(cè)壓點(diǎn)，以供閥塊試用。 河南科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 31 結(jié) 論 本課題 —— 挖掘機(jī) 機(jī)液壓系統(tǒng) 設(shè)計(jì) ，其說明書的編寫終于完成。雖然不是很復(fù)雜，但通過這一設(shè)計(jì)實(shí)踐，我感到自己在這方面仍存在許多不足之處。對(duì)于我的本次設(shè)計(jì)，我覺得設(shè)計(jì)計(jì)算部分非常認(rèn)真 。在各種機(jī)械 設(shè)備上，液壓系統(tǒng)得到了廣泛的使用。液壓傳動(dòng)系統(tǒng)是液壓機(jī)械的一個(gè)組成部分，液壓系統(tǒng)原理圖的設(shè)計(jì)要同主機(jī)的結(jié)構(gòu)相適宜。著手設(shè)計(jì)時(shí)，必須從實(shí)際情況出發(fā)，有機(jī)的結(jié)合各種傳動(dòng)形式，充分發(fā)揮液壓傳動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)，力求設(shè)計(jì)出結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、工作可靠、成本低、效率高、操作簡(jiǎn)單、維修方便的液壓傳動(dòng)系統(tǒng)。 此次設(shè)計(jì) 的挖掘機(jī)液壓系統(tǒng)中 ，利用油泵產(chǎn)生油壓，再經(jīng)過 多路閥來(lái) 控制液壓缸來(lái)達(dá)到控制油缸伸縮的效果。其中結(jié)合了需要的技術(shù)要求，根據(jù)計(jì)算來(lái)確定發(fā)動(dòng)機(jī)、油箱容積、油泵的型號(hào)及各種液壓元件的選擇。 本液壓系統(tǒng)原理圖是專為工程機(jī)械中的挖 掘機(jī)而設(shè)計(jì)、制造，用于控制工作裝 置 進(jìn)行工作、 回轉(zhuǎn) 、 行走。適用于建筑工地、道路的土方施工液壓原理圖的設(shè)計(jì)根據(jù)油缸伸縮所完成的挖掘循環(huán)動(dòng)作，保壓性能要求高，且短時(shí)間要求具有較大流量、較高挖掘速度的特點(diǎn)，采用發(fā)動(dòng)機(jī)作為動(dòng)力源，油泵做為液壓源用供應(yīng)系統(tǒng)所需壓力油。 根據(jù)已知的條件和性能要求，計(jì)算了液壓系統(tǒng)在挖掘工作時(shí)的受力情況，計(jì)算了液壓缸在不同的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下的各種受力情況。參照了機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)上的計(jì)算公式，根據(jù)計(jì)算所得的結(jié)果來(lái)選取各種液壓元件。對(duì)系統(tǒng)的性能、發(fā)熱溫升進(jìn)行了驗(yàn)算。并對(duì)液壓系統(tǒng)的液壓原理、操作進(jìn)行了說明。 通過此設(shè)計(jì)，使我加深了對(duì)液壓原理和流體機(jī)械及有關(guān)課程和知識(shí)，提高了綜合運(yùn)用這些知識(shí)的能力。并為在今后走下工作崗位打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，并提高了運(yùn)用設(shè)計(jì)資料，及 熟知 國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的能力。 河南科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 32 參考文獻(xiàn) [1] 張嵐 .新編實(shí)用液壓技術(shù)手冊(cè) [M]． 人民郵電出版社 ． [2] 徐福玲 .液壓與氣壓傳動(dòng) [M]． 機(jī)械工業(yè)出版社 ． : [3] 李壯云 .液壓元件與系統(tǒng) [M]． 機(jī)械工業(yè)出版社 ． [4] 孔德文 .液壓挖掘機(jī) [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(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè) (第 ４ 卷 )[M].北京 :機(jī)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(jì)（論文） 34 致 謝 經(jīng)過這次畢業(yè)設(shè)計(jì)過程，我覺得收獲甚豐。畢業(yè)設(shè)計(jì)是我大學(xué)過程中重要的實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，讓我學(xué)到了許多課本上學(xué)不到的東西，學(xué)會(huì)了獨(dú)立設(shè)計(jì)液壓系統(tǒng)，以及如何查閱資料。得到了一個(gè)很好的鍛煉機(jī)會(huì)，為以后的走上工作崗位打下了良好的基礎(chǔ)。在此，我忠誠(chéng)的感謝學(xué)校的領(lǐng)導(dǎo)和各位導(dǎo)師 給我的幫助。 回想大學(xué)四年的學(xué)習(xí)生活，我真誠(chéng)地感謝我的導(dǎo)師 張福壽 老師和 機(jī)電 學(xué)院 液壓專業(yè) 的所有老師，正是在他們精心的培養(yǎng)、指導(dǎo)、無(wú)私的關(guān)懷與幫助下，促使我順利完成了學(xué)業(yè)。各位老師，不僅在學(xué)業(yè)上嚴(yán)格要求我，而且在工作、生活中給予了我無(wú)微不至的長(zhǎng)者的關(guān)懷和照顧。他們淵博的知識(shí)，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。在此我謹(jǐn) 向老師們致以最崇高的敬意和最衷心的感謝！ 這次畢業(yè)設(shè)計(jì)培養(yǎng)了我科學(xué)的思維方式和正確的設(shè)計(jì)思想，以及分析和解決實(shí)際問題的能力，是我在畢業(yè)前全面素質(zhì)教育的重 要實(shí)踐訓(xùn)練。在畢業(yè)設(shè)計(jì)工作中，我認(rèn)真貫徹理論與實(shí)踐相結(jié)合，教學(xué)與科研、生產(chǎn)相結(jié)合，教育與國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)和社會(huì)發(fā)展相結(jié)合的原則，加強(qiáng)多學(xué)科理論知識(shí)和技能綜合運(yùn)用能力的訓(xùn)練，加強(qiáng)了我的創(chuàng)新意識(shí)、創(chuàng)新能力和創(chuàng)業(yè)精神的培養(yǎng)。 同時(shí)也感謝機(jī)電學(xué)院領(lǐng)導(dǎo)、老師和同學(xué)，他們給予了我無(wú)私的幫助。感謝論文引用的參考文獻(xiàn)的作者們，他們大量開拓性的工作和成果，為我的畢業(yè)設(shè)計(jì)提供了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。