【正文】 設(shè)計(jì)者：**** 43。他們?cè)谧约好β档耐瑫r(shí)，依然熱情的幫助我，對(duì)我提出的問題總是毫無(wú)保留的加以指導(dǎo)，協(xié)助我完成論文的寫作和圖紙的設(shè)計(jì)。在這次設(shè)計(jì)，我不得不感謝我的朋友們，他們給了我不少的幫助，提出了很多好的建議。在設(shè)計(jì)過程中，不管我遇到任何問題都熱心的幫我們解決。這一切都要感謝學(xué)校領(lǐng)導(dǎo)，是他們的奔波勞累給我們提供了順利畢業(yè)的機(jī)會(huì)。這份深情不是能用言語(yǔ)來(lái)言謝的，只能在心底默默的祝福他們。致　謝今天我能夠一個(gè)大學(xué)畢業(yè)生的身份完成這份畢業(yè)論文，最應(yīng)該感謝的是父母對(duì)我的養(yǎng)育之恩。對(duì)系統(tǒng)的性能、發(fā)熱溫升進(jìn)行了驗(yàn)算。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。此次設(shè)計(jì)，利用油泵產(chǎn)生油壓，再經(jīng)過電磁閥控制液壓缸來(lái)達(dá)到控制油缸伸縮的效果。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。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。水垢對(duì)散熱的影響，冷卻面積應(yīng)比計(jì)算面積大30﹪，實(shí)際選用冷卻器散熱面積為：A==㎡查《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》并圓整得 A=㎡總 結(jié)本課題——機(jī)電一體化液壓挖掘機(jī)動(dòng)臂機(jī)構(gòu)的液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)，其說(shuō)明書的編寫終于完成?！±鋮s器所需冷卻面積的計(jì)算冷卻面積 A= ()式中 K—冷卻器的散熱系數(shù)，用管式冷卻器時(shí)，取K=116W/（W/℃）平均溫升，其公式如下：= ()、液壓油入口和出口溫度、冷卻水或風(fēng)的入口和出口溫度取油進(jìn)入冷卻器的溫度=60℃，油流出冷卻器的溫度=50℃，冷卻水入口溫度=25℃，冷卻水出口溫度=30℃。=+= ()式中 油箱的散熱系數(shù) 管路的散熱系數(shù)、分別為油箱、和管道的散熱面積油溫與環(huán)境溫度之差 （W/℃）冷卻條件通風(fēng)條件很差8～9通風(fēng)條件良好15～17用風(fēng)扇冷卻23循環(huán)水強(qiáng)制冷卻110～170 外徑選擇（W/℃）風(fēng)速/管道外徑/m086512514105694023則計(jì)算出的，油溫會(huì)不斷升高，這時(shí)，最大溫差，則 ()溫度為，則油溫。m)。對(duì)于本系統(tǒng)來(lái)說(shuō), 就是正個(gè)工作循環(huán)中的雙泵的平均輸入功率== ()式中是液壓系統(tǒng)的總輸入功率，是輸出的有效功率。(4) 油液流經(jīng)閥或管道的功率損失 ()式中 －通過閥或管路的壓力損失(Mpa)； －通過閥或管路的流量()。則大小泵是同時(shí)工作的,所以大小泵到油缸之間總的壓力損失為=+= 液壓系統(tǒng)的發(fā)熱溫升計(jì)算 計(jì)算液壓系統(tǒng)的發(fā)熱功率液壓系統(tǒng)工作時(shí)，除執(zhí)行元件驅(qū)動(dòng)外載荷輸出有效功率外，其余功率損失全部轉(zhuǎn)化為熱量，使油溫升高。溢流閥的額定流量為130L/min,。 從系統(tǒng)圖中可以看出,從大泵的出口到油缸的進(jìn)油口,要經(jīng)過單向閥、電磁換向閥、單向調(diào)速閥、溢流閥。設(shè)定此管路長(zhǎng)為4m，正常運(yùn)轉(zhuǎn)后的粘度為= 27，油的密度為=918Kg/油在管路的實(shí)際流速 ===()Re===18002300 ()油在管路中呈層流流動(dòng)狀態(tài)，其沿程阻力系數(shù)為： ()根據(jù)公式 ()求得沿程壓力損失為:== 局部壓力損失局部壓力損失包括通過管路中折管和管接頭等處的管路局部壓力損失，以及通過控制閥的局部壓力損失。 油箱容量的確定初步確定油箱的有效容積,跟據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式來(lái)確定油箱的容量, ()式中 －液壓泵每分鐘排出的壓力油的容積 －經(jīng)驗(yàn)系數(shù),這樣,　油箱經(jīng)驗(yàn)系數(shù)表系統(tǒng)類型行走機(jī)械低壓系統(tǒng)中壓系統(tǒng)鍛壓系統(tǒng)冶金系統(tǒng)1～22～45～76～1210得=3，故V==3=根據(jù)以上的要求來(lái)選擇液壓控制閥，所選的液壓閥能滿足工作的需要。(4) 膠管的接頭軸線，應(yīng)盡量放置在運(yùn)動(dòng)的平面內(nèi)，避免兩端互相運(yùn)動(dòng)時(shí)膠管受力。(2) 膠管的長(zhǎng)度應(yīng)考慮到膠管在通入壓力油后，長(zhǎng)度方向?qū)l(fā)生收縮變形，一般收縮是取3%~4%，膠管安裝時(shí)避免處于拉緊狀態(tài)。高壓膠管的工作壓力對(duì)不正常使用的情況下可提高20%；對(duì)于使用頻繁，經(jīng)常扭變的要降低40%。在本液壓系統(tǒng)中，液壓缸在短時(shí)間內(nèi)快速運(yùn)動(dòng)，由蓄能器來(lái)補(bǔ)充供油，則計(jì)算公式為： ()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t—?jiǎng)幼鲿r(shí)間，設(shè)定t=代入數(shù)據(jù)，由以上公式得=考慮安全系數(shù)和其他方面取20L,查《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》得：NXQ1L40/ 蓄能器F219本系統(tǒng)管路很復(fù)雜，取其中主要的幾條來(lái)計(jì)算，按照公式： ()－液體流量 －流速，對(duì)于吸油管=1~2m/s，一般取1m/s以下，對(duì)于壓油管≤3~6m/s，對(duì)于回油管≤~。選用主操作閥采用川崎KMX15R/B450，能實(shí)現(xiàn)動(dòng)臂提升合流、斗桿大小腔合流、斗桿再生回路、行走直線、動(dòng)臂提升優(yōu)先、回轉(zhuǎn)優(yōu)先、斗桿閉鎖等功能。 液壓閥的結(jié)構(gòu)形式的選擇液壓閥的結(jié)構(gòu)方式分為：管式結(jié)構(gòu)，板式結(jié)構(gòu)。 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(dòng)控制，機(jī)械控制，液壓控制，電氣控制。 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(jìn)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。 根據(jù)液壓閥額定壓力來(lái)選擇選擇的液壓閥應(yīng)使系統(tǒng)壓力適當(dāng)?shù)陀诋a(chǎn)品標(biāo)明的額定值。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(gè)液壓系統(tǒng)。 柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的選擇取泵的總效率=，泵的總驅(qū)動(dòng)功率為： = ()考慮安全系數(shù),故取25KW。1 BM PC　2 PCT－812 3—D/A接口 4－液壓閥驅(qū)動(dòng)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(dá)11—行走馬達(dá)12—雙速電磁閥缸13—補(bǔ)油單向閥 14－緩沖補(bǔ)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(dòng)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(dòng)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(dòng)臂油缸 動(dòng)臂機(jī)構(gòu)液壓系統(tǒng)原理圖5 選擇各執(zhí)行元件 液壓泵的選擇，主泵的壓力為，最大流量為；齒輪泵的壓力為，最大流量為。系統(tǒng)圖中應(yīng)注明各液壓執(zhí)行元件的名稱和動(dòng)作，注明各液壓元件的序號(hào)以及各電磁鐵的代號(hào)，并附有電磁鐵、行程閥。各液壓元件盡量采用國(guó)產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)件，在圖中要按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的液壓元件職能符號(hào)的常態(tài)位置繪制。整機(jī)的液壓系統(tǒng)圖（）由擬定好的控制回路及液壓源組合而成，從中分離出動(dòng)臂機(jī)構(gòu)液壓系統(tǒng)的簡(jiǎn)明工作原理圖（）。(3) 補(bǔ)油油路 該液壓系統(tǒng)中的回油經(jīng)背壓閥流回油箱，~，形成背壓油路，以便在液壓馬達(dá)制動(dòng)或出現(xiàn)超速時(shí)，背壓油路中的油液經(jīng)補(bǔ)油閥向液壓馬達(dá)補(bǔ)油，以防止液壓馬達(dá)內(nèi)部的柱塞滾輪脫離導(dǎo)軌表面。該回路無(wú)背壓以減少外漏。同時(shí)回油溫度較高，可對(duì)液壓馬達(dá)進(jìn)行預(yù)熱，避免環(huán)境溫度較低時(shí)工作液體對(duì)液壓馬達(dá)形成“熱沖擊”。另外，兩組多路換向閥的進(jìn)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(dòng)向油泵的傳遞。在左、右行走馬達(dá)內(nèi)部除設(shè)有補(bǔ)油閥外，還設(shè)有雙速電磁閥9，當(dāng)雙速電磁閥在圖示位置時(shí)馬達(dá)內(nèi)部的兩排柱塞構(gòu)成串聯(lián)油路，此時(shí)為高速；當(dāng)雙速電磁閥通電后，馬達(dá)內(nèi)部的兩排柱塞呈并聯(lián)狀態(tài)，馬達(dá)排量大、轉(zhuǎn)速降低，使挖掘機(jī)的驅(qū)動(dòng)力增大。該液壓系統(tǒng)中兩組多種換向閥均采用串聯(lián)油路，其回油路并聯(lián)，油液通過第二組多路換向閥中的限速閥5流向油箱。該組執(zhí)行元件不工作時(shí)油泵A輸出的壓力油經(jīng)第一組多路換向閥中的合流閥進(jìn)入第二組多路換向閥，以加快動(dòng)臂或斗桿的工作速度。八聯(lián)多路換向閥分為兩組，每組中的四聯(lián)換向閥組為串聯(lián)油路。 繪制液壓系統(tǒng)原理圖該挖掘機(jī)液壓系統(tǒng)采用雙泵雙向回路定量系統(tǒng)，由兩個(gè)獨(dú)立的回路組成。不同工業(yè)部門由于使用要求、操作條件、應(yīng)用環(huán)境的差異，所用的液壓傳動(dòng)系統(tǒng)差別也很大。當(dāng)液壓系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，及時(shí)找出原因，采取正確的解決辦法是保護(hù)設(shè)備、避免造成重大損失的重要措施。液壓系統(tǒng)能否可靠、靈敏、準(zhǔn)確、有效而且經(jīng)濟(jì)地工作，與所選用的液壓油的品種及性能密切相關(guān)。 選用液壓油液在任何液壓系統(tǒng)中，液壓油是一至關(guān)重要的組成部分。閉式回路系統(tǒng)結(jié)構(gòu)較為緊湊，泵的自吸性好，系統(tǒng)與空氣接觸的機(jī)會(huì)較少，空氣不易滲入系統(tǒng)，故傳動(dòng)的平穩(wěn)性較好，且工作機(jī)構(gòu)的變速和換向靠調(diào)節(jié)泵或馬達(dá)的變量機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)，避免了在開式系統(tǒng)換向過程中所出現(xiàn)的液壓沖擊和能量損失。液壓系統(tǒng)回路中泵—缸回路系統(tǒng)為開式，泵—馬達(dá)系統(tǒng)為閉式。再根據(jù)調(diào)速方案及工程機(jī)械選用原則，主泵采用變量柱塞泵，輔助油泵采用齒輪泵。為防止系統(tǒng)中雜質(zhì)流回油箱，可在回油路上設(shè)置磁性過濾器或其他型式的過濾器。油液的凈化裝置是液壓源中不可缺少的。對(duì)長(zhǎng)時(shí)間所需流量較小的情況，可增設(shè)蓄能器做輔助油源。為節(jié)省能源提高效率，液壓泵的供油量要盡量與系統(tǒng)所需流量相匹配。節(jié)流調(diào)速系統(tǒng)一般用定量泵供油，在無(wú)其他輔助油源的情況下，液壓泵的供油量要大于系統(tǒng)的需油量，多余的油經(jīng)溢流閥流回油箱，溢流閥同時(shí)起到控制并穩(wěn)定油源壓力的作用。在回轉(zhuǎn)過程中，能自動(dòng)識(shí)別和避開障礙物，達(dá)到原定的卸料位置。本設(shè)計(jì)主要采用手動(dòng)控制，另根據(jù)壓力控制CLSS系統(tǒng)可進(jìn)行自動(dòng)操作，在計(jì)算機(jī)的直接操縱下自動(dòng)完成給定的挖掘任務(wù)，并具有一定得局部自主能力。壓力控制多用在帶有液壓夾具的機(jī)床、擠壓機(jī)壓力機(jī)等場(chǎng)合。另外還有時(shí)間控制、壓力控制等。加工機(jī)械的各執(zhí)行機(jī)構(gòu)的順序動(dòng)作多采用行程控制，當(dāng)工作部件移動(dòng)到一定位置時(shí)，通過電氣行程開關(guān)發(fā)出電信號(hào)給電磁鐵推動(dòng)電磁閥或直接壓下行程閥來(lái)控制接續(xù)的動(dòng)作。(3) 指定順序動(dòng)作方案 主機(jī)各執(zhí)行機(jī)構(gòu)的順序動(dòng)作，根據(jù)設(shè)備類型不同，有的按固定程序運(yùn)行，有的則是隨機(jī)的或人為的。在系統(tǒng)的某個(gè)局