【正文】 因此，正確、合理地選用液壓油，對(duì)提高液壓設(shè)備運(yùn)行可靠性及經(jīng)濟(jì)性，延長(zhǎng)系統(tǒng)和元件的使用壽命，保證設(shè)備安全運(yùn)行，防止事故發(fā)生有重要意義。但受烘干設(shè)備限制，油箱不能過(guò)大。適用于除水乙二醇外的所有介質(zhì)。適用于一般礦物油和合成液壓油，不適合含水液壓液。酸洗后磷化。5）油箱底部應(yīng)距地面150mm以上，以便于搬運(yùn)、放油和散熱。隔板高度為液面高度的2/3～3/4。吸油管可安裝100μm左右的網(wǎng)式或線隙式過(guò)濾器，安裝位置要便于裝卸和清洗過(guò)濾器。對(duì)油箱的設(shè)計(jì)要求1）油箱必須有足夠大的容積。比如：如果油箱容積小了，系統(tǒng)運(yùn)行一段時(shí)間后油溫過(guò)高，油的粘度下降，泄漏增加；吸油濾油器配置不當(dāng)，導(dǎo)致液壓泵吸油不暢，泵易吸空，噪聲大，易損壞等等。液壓泵用壓油管經(jīng)圓整取。油管內(nèi)徑d，m，其計(jì)算如下： 式中 Q為通過(guò)油管的最大流量， V為油管內(nèi)允許的流速，一般油管??；壓力油管??；回油管取，短管和局部收縮處。主閥選擇長(zhǎng)江液壓Z系列多路換向閥。為了改善工作的性能，可以選用較大規(guī)格的換向閥。因此，在確定液壓閥的規(guī)格的時(shí)候，如果使閥的額定流量與系統(tǒng)的工作流量相接近時(shí)，顯而易見(jiàn)這樣是非常經(jīng)濟(jì)的。一般情況下，在安裝這些液壓元件的時(shí)候應(yīng)該盡可能的使液壓系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、明了，這樣也可以方便該系統(tǒng)的維修。接下來(lái)就是確定液壓元件的額定壓力。所以在能夠保證系統(tǒng)正常工作的前提。3．按安裝方式分類法蘭連接閥，板式連接，螺紋連接。像單向節(jié)流閥不僅可控制液壓油只能向一個(gè)特定的方向流動(dòng)，并且還可以調(diào)節(jié)其流動(dòng)的流量，這樣就可以大大的提高了液壓油的流動(dòng)效率。面每個(gè)系列的發(fā)動(dòng)機(jī)，細(xì)到各個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)型號(hào)，都會(huì)有改款，就是人稱的二代、或者都三代，每個(gè)系列都會(huì)有。東風(fēng)康明斯柴油發(fā)動(dòng)機(jī)一般來(lái)說(shuō)，每個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)企業(yè)的發(fā)動(dòng)機(jī)都是分系列的。C系列發(fā)動(dòng)機(jī)下面的型號(hào)有C100 C120 C220 230 245 260 280 300 325 20等型號(hào)。一般認(rèn)為挖掘機(jī)功率的利用和挖掘力的發(fā)揮是以整機(jī)質(zhì)量作為保證或前提條件的。所選液壓泵為力士樂(lè)軸向柱塞變量泵。（1）確定液壓泵的額定壓力確定液壓泵的額定壓力，主要根據(jù)液壓執(zhí)行元件所需最大壓力和油泵出口到液壓執(zhí)行元件的壓力損失來(lái)定，即 取式中——液壓泵的儲(chǔ)存系數(shù)，一般??； ——油泵出口到液壓元件的壓力損失，~確定液壓泵的最大流量液壓泵的最大流量是根據(jù)液壓泵同事驅(qū)動(dòng)若干個(gè)執(zhí)行元件時(shí)所需的最大流量并考慮液壓泵磨損后容積效率的下降及系統(tǒng)的泄露來(lái)確定的。該泵的結(jié)構(gòu)形式通常應(yīng)用的有齒輪泵、葉片泵及柱塞泵。為了調(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?；钊麠U后退時(shí) 計(jì)算得。流量 輸出轉(zhuǎn)矩 輸出功率 式中 ——每轉(zhuǎn)的體積排量 ——馬達(dá)速率 ——容積效率 ——機(jī)械效率 液壓泵的確定我們通常是根據(jù)最大的移動(dòng)速度還有最高的轉(zhuǎn)速來(lái)設(shè)計(jì)計(jì)算液壓缸和液壓馬達(dá)所要的流量。支重輪踏面直徑 取128mm。最大流量，最大轉(zhuǎn)速，排量扭矩T=，重量。（2）靜密封1，活塞靜密封－它的安裝方法是串裝兩個(gè)O形圈2，導(dǎo)向套靜密封－它的安裝方法是串裝兩個(gè)O形圈，并且再加上兩擋圈3，導(dǎo)向套防水密封（3）進(jìn)出油方式：缸底端我是采用彎油口的，缸筒端我是采用分直油口的。 液壓缸的技術(shù)要求連接方式的確定連接項(xiàng)目連接方式說(shuō)明要求附圖活塞和活塞桿卡鍵卡鍵的使用會(huì)影響到局部的強(qiáng)度，需要校核活塞桿上卡鍵槽強(qiáng)度；要注意的是在制造的時(shí)候要嚴(yán)格控制各個(gè)配合零件之間的長(zhǎng)度尺寸，免得裝配的時(shí)候活塞與卡鍵由于干涉或者是因?yàn)閮烧弋a(chǎn)生的間隙太大了而使得設(shè)計(jì)出來(lái)的液壓缸不好。 油缸穩(wěn)定性驗(yàn)算因?yàn)橐簤焊自诠ぷ鲿r(shí)，受到壓應(yīng)力蠻大的，所以要驗(yàn)算下它的穩(wěn)定性能。 最大行程S=500mm； 壁厚=5mm油缸強(qiáng)度計(jì)算活塞桿應(yīng)力校核 活塞桿的材質(zhì)我選用45鋼，經(jīng)查表知該材料的強(qiáng)度極限是這樣，我們就算出材料的許用應(yīng)力為（n為安全系數(shù)）可以看出,，能夠滿足要求。但是導(dǎo)向長(zhǎng)度不能太小了，不然會(huì)使得繞度變大。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=60mm.（2）活塞桿直徑的校核 根據(jù)下面公式來(lái)計(jì)算： （46）得=16mm==35mm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。 （43）式中－為液壓缸的機(jī)械效率，一般情況下 =,將代入式中，鏟斗液壓缸：已知F= =P=16MPa 可求得D為= 47mm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44與45圓整到相近的標(biāo)準(zhǔn)直徑，方便后面密封元件的選擇。包括推拉力，行程和往返運(yùn)動(dòng)速度都必須滿足要求。根據(jù)同類挖掘機(jī)液壓缸的速度來(lái)取值是一個(gè)比較穩(wěn)妥的方法。 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)。 液壓缸參數(shù)化設(shè)計(jì)表41 XE40參數(shù) parameter of XE40項(xiàng)目名稱單位數(shù)值型號(hào)操作重量kg4050鏟斗容量發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)型號(hào)/4TNV88直噴/√沖程/√水冷/√渦輪增壓/缸數(shù)/4發(fā)動(dòng)機(jī)輸出功率Kw/rpm最大扭矩/轉(zhuǎn)速N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。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。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。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。當(dāng)換向閥處于2位時(shí)，同理。9—安全閥；10—行走馬達(dá)圖36節(jié)流限速回路 Throttling speed loop 行走限速回路 節(jié)流限速回路如圖（b）中所示，兩個(gè)緩沖閥是并聯(lián)在高低壓油路1和2之間的，當(dāng)回轉(zhuǎn)馬達(dá)停止轉(zhuǎn)動(dòng)或者反轉(zhuǎn)時(shí)，高壓油路的高壓油就會(huì)經(jīng)過(guò)緩沖閥留到低壓油路，實(shí)現(xiàn)卸荷和消除液壓沖擊，同時(shí)在發(fā)轉(zhuǎn)時(shí)還能通過(guò)單向閥進(jìn)行補(bǔ)油，但補(bǔ)油量較少。圖35緩沖回路 The buffer circuit 如圖（a）中所示，緩沖閥3和4安裝在回轉(zhuǎn)馬達(dá)的兩個(gè)油路1和2上，正常工作狀態(tài)下緩沖閥處于關(guān)閉狀態(tài)。挖掘機(jī)的緩沖回路就是為了解決這個(gè)液壓沖擊問(wèn)題而設(shè)置在回轉(zhuǎn)回路中的，原理是挖掘機(jī)液壓系統(tǒng)中回轉(zhuǎn)馬達(dá)中的高壓油壓力過(guò)大時(shí)和低壓油路連通，而且還能對(duì)馬達(dá)進(jìn)行補(bǔ)油。這種回路常用于高壓并聯(lián)系統(tǒng)，受液壓換向沖擊小，操作時(shí)比較平穩(wěn)而且工作可靠。在換向閥中位卸荷回路中，通常采用中位機(jī)能是M型的三位四通換向閥，當(dāng)挖掘機(jī)不工作時(shí)，換向閥處于中位，進(jìn)油口和出油口聯(lián)通，油液經(jīng)過(guò)系統(tǒng)能各個(gè)換向閥后流回油箱，實(shí)現(xiàn)卸荷功能。限壓回路 Pressure limiting circuit 卸荷回路如圖所示來(lái)說(shuō)明限壓回路的工作原理，當(dāng)換向閥l處在中位時(shí)，液壓泵與主回路斷開(kāi)，處于不工作位置；若換向閥處于左位時(shí)，液壓泵與主回路接通，液壓缸上有負(fù)載W，則液壓缸無(wú)桿腔會(huì)受到很大的閉鎖壓力，當(dāng)此壓力很大的話，就有可能損壞管路和液壓元件，因此，液壓缸的進(jìn)出油路處都要安裝溢流閥2和3。近油路上；二，保證系統(tǒng)中某部分的壓力保持定值或不超過(guò)特定值，通常用溢流閥來(lái)實(shí)現(xiàn)。在下面的說(shuō)明里面，那些重要的回路我會(huì)講到。 液壓缸液壓系統(tǒng)動(dòng)臂缸、斗桿缸、鏟斗缸液壓回路圖基本相似，如下圖所示。回轉(zhuǎn)制動(dòng)：回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的制動(dòng)原理和行走馬達(dá)的制動(dòng)原理相同。 回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)液壓系統(tǒng)回轉(zhuǎn)液壓馬達(dá)的工作原理：甚至，當(dāng)一邊履帶不動(dòng)的話，該挖掘機(jī)還可以實(shí)現(xiàn)原地轉(zhuǎn)圈。3，卸土－等挖掘機(jī)的回轉(zhuǎn)馬達(dá)停了之后，用斗桿來(lái)決定在哪里卸土，由鏟斗來(lái)把土放下。雖然液壓元件想比較與液壓油，其比較不容易受到污染，但也需要設(shè)計(jì)一些一些濾油器和防塵裝置來(lái)保護(hù)液壓油免受污染。而且因?yàn)榱己玫膫鲃?dòng)設(shè)計(jì)，反過(guò)來(lái)減少傳動(dòng)浪費(fèi)，提高發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力性能。不僅如此，還需要挖掘機(jī)可以進(jìn)行復(fù)合運(yùn)動(dòng)，比如一邊挖掘，一邊移動(dòng)其動(dòng)臂，這樣可以明顯的提高其工作效率。它將那些液壓油分配到那些閥路里面。這樣我們就能實(shí)現(xiàn)挖掘機(jī)的各種功能了。②左、右行走馬達(dá)和作業(yè)裝置液壓作用元件由雙泵合流并聯(lián)向其同時(shí)進(jìn)行供油。挖掘機(jī)在行走的過(guò)程中有可能需要調(diào)整作業(yè)裝置的液壓元件進(jìn)行調(diào)整，比如鏟斗、斗桿和動(dòng)臂。柴油發(fā)動(dòng)機(jī)在低轉(zhuǎn)速的時(shí)候油泵的供油量較小，為了防止動(dòng)臂因?yàn)橹亓Φ淖饔醚杆俚南陆狄约皠?dòng)臂油缸發(fā)生吸空的現(xiàn)象，可以使用動(dòng)臂下降的再生補(bǔ)油回路，我們可以利用重力將動(dòng)臂油缸的無(wú)桿腔的油運(yùn)輸?shù)接袟U腔。卸載的時(shí)候，主要是斗桿和鏟斗的復(fù)合動(dòng)作，期間配合動(dòng)臂動(dòng)作。當(dāng)回轉(zhuǎn)和動(dòng)臂提升的同一時(shí)刻，斗桿還需要外放，有的時(shí)候還需要對(duì)鏟斗進(jìn)行一定的調(diào)整。抬升的動(dòng)臂與回轉(zhuǎn)馬達(dá)同共同工作時(shí)，二者的速度要協(xié)調(diào)一致，也就是說(shuō)回轉(zhuǎn)到指定卸載區(qū)域時(shí)，動(dòng)臂與鏟斗自動(dòng)抬升到了合適的卸載高度。挖掘過(guò)程中還有可能碰到石塊、樹(shù)根等堅(jiān)硬障礙物，往往由于挖不動(dòng)而需要短時(shí)間增大挖掘力，希望液壓系統(tǒng)能暫時(shí)增壓，能提高主壓力閥的壓力。圖21直線挖削 Linear dig cut圖22切削壓整 Cutting and press the whole單獨(dú)采用斗桿挖掘時(shí)，為了提高掘削速度，一般采用雙泵合流，個(gè)別也有采用三泵合流。此時(shí)斗桿收回，動(dòng)臂抬起，需要保證彼此動(dòng)作獨(dú)立，相互之間無(wú)干擾。 一般認(rèn)為斗容量小于0. 5m3或在土質(zhì)松軟時(shí)以轉(zhuǎn)斗挖掘?yàn)橹?，反之則以斗桿挖掘?yàn)橹?。?dāng)單獨(dú)采用鏟斗液壓缸進(jìn)行挖掘時(shí)，挖掘軌跡以鏟斗與斗桿的鉸點(diǎn)為中心，鏟斗斗尖所作的圓弧線的長(zhǎng)度決定于鏟斗液壓缸的行程。斗桿挖掘工況:由斗桿液壓缸單獨(dú)動(dòng)作進(jìn)行挖掘的工況。(6)姿態(tài)調(diào)整與保持工況:滿足停放、運(yùn)輸、檢修等需要。(3)卸載:轉(zhuǎn)到卸土點(diǎn)時(shí)，轉(zhuǎn)臺(tái)制動(dòng)，用斗桿液壓缸調(diào)節(jié)卸載半徑，然后鏟斗液壓缸回縮，鏟斗卸載。挖掘機(jī)的典型作業(yè)流程:，使工作裝置處于挖掘位置，并調(diào)整斗桿、鏟斗至合適位置、鏟斗挖掘作業(yè)、鏟斗卸載圖21液壓挖掘機(jī)的工作運(yùn)動(dòng) The work movement of the hydraulic excavator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。通常是借助計(jì)算機(jī)高速運(yùn)算與邏輯判斷功能，從滿足設(shè)計(jì)方案中，按照預(yù)定的目標(biāo)，利用計(jì)算機(jī)對(duì)其進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，對(duì)挖掘機(jī)的動(dòng)臂、斗桿、鏟斗進(jìn)行優(yōu)化，關(guān)鍵是符合實(shí)際且有效的數(shù)學(xué)模型。液壓挖掘機(jī)與機(jī)械傳動(dòng)挖掘機(jī)一樣，在工業(yè)與民用建筑、交通運(yùn)輸、水利施工、露天采礦及現(xiàn)代軍事工程中都有著廣泛的應(yīng)用，是各種土石方施工中不可缺少的一種重要機(jī)械設(shè)備。液壓挖掘機(jī)是在機(jī)械傳動(dòng)挖掘機(jī)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的。根據(jù)2005年挖掘機(jī)械協(xié)會(huì)統(tǒng)計(jì)國(guó)內(nèi)的13家主要企業(yè)挖掘機(jī)的銷量在2005年比2004年增幅達(dá)到了85%，總量占到了整個(gè)挖掘機(jī)市場(chǎng)將近三分之一，而銷量的話已經(jīng)占據(jù)到全球市場(chǎng)銷量的十分之一。再加上中國(guó)新農(nóng)村建設(shè)的不斷深入，因此小型設(shè)備在農(nóng)村和小城鎮(zhèn)建設(shè)用得越來(lái)越多了。而國(guó)內(nèi)的生產(chǎn)商主要有三一、山河、玉柴、福田、柳工和山重建機(jī)等企業(yè)。為了發(fā)展民族挖掘機(jī)產(chǎn)業(yè)，必須瞄準(zhǔn)國(guó)際先進(jìn)水平，圍繞國(guó)內(nèi)外兩個(gè)市場(chǎng)，在充分利用國(guó)際化配套和國(guó)外先進(jìn)技術(shù)的基礎(chǔ)上，增強(qiáng)自主創(chuàng)新意識(shí)，掌握核心設(shè)計(jì)制造技術(shù)，發(fā)揮性價(jià)比優(yōu)勢(shì)，提高產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力，把我國(guó)液壓挖掘機(jī)產(chǎn)品做大做強(qiáng)。到20世紀(jì)70年代末80年代初，長(zhǎng)江挖掘機(jī)廠和杭州重型機(jī)械廠分別研制成功了WY160和WY250等液壓挖掘機(jī)產(chǎn)品。所以，小型挖掘機(jī)的應(yīng)用在國(guó)外也迅速地發(fā)展起來(lái)。挖掘機(jī)已經(jīng)經(jīng)歷了130多年的歷史了，最起初的挖掘機(jī)都是人為手動(dòng)式，經(jīng)歷了水蒸汽驅(qū)動(dòng)，電能力驅(qū)動(dòng)，和內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動(dòng)等多種方式驅(qū)動(dòng)。的液壓挖掘機(jī)挖掘時(shí)，每回的生產(chǎn)率大概相當(dāng)于150200個(gè)普通工人一天的工作量。小型挖掘機(jī)的屬具也是十分豐富的。隨著我國(guó)液壓技術(shù)的發(fā)展和液壓元件制造質(zhì)量的提高，大、中型液壓挖掘機(jī)也必將得到迅速地發(fā)展。(2)工作油液的黏度受溫度的影響較大。由于液壓挖掘機(jī)不需要龐大復(fù)雜的中間機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)，結(jié)構(gòu)被簡(jiǎn)化，易損件減少了將近50%，故維護(hù)、檢修T作大為簡(jiǎn)化。(5)工作裝置的品種可以擴(kuò)大。(3)傳動(dòng)平穩(wěn)，T作可靠。(2)能實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)調(diào)速，調(diào)速范圍大。小型履帶挖掘機(jī)能夠那么小，而且靈活，最主要的是挖掘機(jī)的“零空間”回轉(zhuǎn)。而小型履帶挖掘機(jī)主要是在那些路況很差，其他工具比較難弄，而且大型挖掘機(jī)不好進(jìn)入的地方起作用。挖掘機(jī)液壓傳動(dòng)緊密地聯(lián)系在一起，其發(fā)