【正文】 作用力與斗桿鉸點由最大力臂。 　鏟斗油缸工作受力分析反鏟裝置載作業(yè)過程中，當以轉(zhuǎn)斗挖掘為主時，其最大挖掘力為鏟斗油缸設(shè)計的依據(jù)。此時動臂油缸作用力為：＝（） 式中——鏟斗及其裝載土壤重力 ——斗桿所受重力 ——動臂所受重力 ——鏟斗質(zhì)心到動臂下鉸點A的水平距離 ——斗桿質(zhì)心到動臂下鉸點A的水平距離 ——動臂質(zhì)心到動臂下鉸點A的水平距離同樣根據(jù)受力平衡可求出斗桿油缸閉鎖力和鏟斗油缸閉鎖力。 －160型單斗履帶式挖掘機液壓系統(tǒng)１－油泵； ２、４－分配閥組；３－單向閥；５－速度限制閥；６－推土板油缸；７、８－行走馬達；９－雙速閥；１０－回轉(zhuǎn)馬達；１１－動臂油缸；１２－輔助油缸；１３－斗桿油缸；１４－鏟斗油缸；１５－背壓閥；１６－冷卻器；１７－濾油器　液壓挖掘機工作裝置油缸作用力的確定對液壓挖掘機的油缸研究，先以動臂油缸、鏟斗油缸、斗桿油缸做為研究對象。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(dǎo)軌表面。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。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。同時回油溫度較高，可對液壓馬達進行預(yù)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”。1．排灌油路。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)行組件的分支油路中均設(shè)有超載閥，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)行組件的沖擊振動向油泵的傳遞。在左、右行走馬達內(nèi)部除設(shè)有補油閥外，還設(shè)有雙速電磁閥9，當雙速電磁閥在圖標位置時馬達內(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。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)行組件不工作時油泵A輸出的壓力油經(jīng)第一組多路換向閥中的合流閥進入第二組多路換向閥，以加快動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。該挖掘機液壓系統(tǒng)采用雙泵雙向回路定量系統(tǒng)，由兩個獨立的回路組成。其調(diào)節(jié)機構(gòu)有機械聯(lián)動式和液壓聯(lián)動式兩種形式。同步變數(shù)、流量相等。根據(jù)兩個回路的變量有無關(guān)連，分為功率變量系統(tǒng)和全功率變量系統(tǒng)兩種。2．變量系統(tǒng)在液壓挖掘機采用的變量系統(tǒng)中，是通過容積變量來實現(xiàn)無級調(diào)速的，其調(diào)速方式有三種：變數(shù)泵－定量馬達調(diào)速、定量泵－變量馬達調(diào)速和變量泵－變量馬達調(diào)速。1．定量系統(tǒng)　　在液壓挖掘機采用的定量系統(tǒng)中，其流量不變，即流量不隨外載荷而變化，通常依靠節(jié)流來調(diào)節(jié)速度。 挖掘機液壓系統(tǒng)的簡介液壓挖掘機的液壓系統(tǒng)都是由一些基本回路和輔助回路組成，它們包括限壓回路、卸荷回路、緩沖回路、節(jié)流調(diào)速和節(jié)流限速回路、行走限速回路、支腿順序回路、支腿鎖止回路和先導(dǎo)閥操縱回路等，由它們構(gòu)成具有各種功能的液壓系統(tǒng)。２　　挖掘機液壓系統(tǒng)的計算　液壓挖掘機的基本系統(tǒng)本次設(shè)計的液壓挖掘機的基本參數(shù)定為：；液壓泵的系統(tǒng)工作壓力28MPa，最大排量2140mL/L；回轉(zhuǎn)液壓馬達最大排量140mL/r；行走液壓馬達最大排量2140mL/L。第一章介紹液壓挖掘機的發(fā)展歷程和結(jié)構(gòu)特點；第二章對液壓挖掘機的液壓組件進行設(shè)計計算，液壓泵、液壓馬達、液壓缸等；第三章根據(jù)第二章所得結(jié)果對液壓挖掘機的液壓組件進行合理選擇應(yīng)用；第四章對整個液壓挖掘機的液動系統(tǒng)回路進行設(shè)計，并繪制液壓回路圖。本次設(shè)計是以研究探討為主，了解液壓挖掘機的基本結(jié)構(gòu)和原理，在此基礎(chǔ)上對液壓挖掘機的液壓系統(tǒng)的一些部件進行設(shè)計計算，根據(jù)所得結(jié)果對液壓組件（液壓泵、液壓馬達、液壓缸等）進行合理配置，使之能提高挖掘機的使用率、生產(chǎn)率適用范圍和使用壽命等。加快建設(shè)速度以及提高勞動生產(chǎn)率方面起著十分重要的作用。 5)采用液壓或電液伺服操縱裝置，以便挖掘機設(shè)置自動控制系統(tǒng)，進而提高挖掘機技術(shù)性能和減輕駕駛員的勞動強度。4)由于挖掘機作業(yè)現(xiàn)場塵土多，液壓油容易被污染，因此液壓系統(tǒng)的密封性能要好，液壓組件對油液污染的敏感性低，整個液壓系統(tǒng)要設(shè)置濾油器和防塵裝置。2)液壓系統(tǒng)和液壓組件在負載變化大、急劇的振動沖擊作用下，具有足夠的可靠性。5)保證挖掘機工作安全可靠，且各執(zhí)行組件（液壓缸、液壓馬達等）有良好的超載保護；回轉(zhuǎn)機構(gòu)和行走裝置有可靠的制動和限速；防止動臂因自重而快帶下降和整機超速溜坡。3)履帶式挖掘機的左、右履帶分別驅(qū)動，使挖掘機行走方便、轉(zhuǎn)向靈活，并且可就地轉(zhuǎn)向，以提高挖掘機的靈活性。設(shè)計基本要求：液壓挖掘機的動作復(fù)雜，凡要機構(gòu)經(jīng)常啟動、制動、換向、負載變化大，沖擊和振動頻繁，而且野外作業(yè)，溫度和地理位置變化大，因此根據(jù)挖掘機的工作特點和環(huán)境特點，液壓系統(tǒng)應(yīng)滿足如下要求：1)要保證挖掘機動臂、斗桿和鏟斗可以各自單獨動作，也可以互相配合實現(xiàn)復(fù)合動作。按照挖掘機工作裝置和各個機構(gòu)的傳動要求，把各種液壓組件用管路有機地連接起來的組合體，稱為挖掘機的液壓系統(tǒng)。國內(nèi)挖掘機的發(fā)展起步較晚，目前國內(nèi)市場上國產(chǎn)挖掘機大多數(shù)為20t—40t級的，超過50t級的液壓挖掘機極少。　　今后一個時期挖掘機市場火爆式的炎夏恐難遇到,我們期待溫暖、柔和、生機勃勃的春天的到來?！　】傊?中國挖掘機市場將持續(xù)呈波浪型發(fā)展,從的發(fā)展觀來看,要摒棄一切脫離實際的超前。這里,我們暫且將整機質(zhì)量在10噸或10噸以下稱小型挖掘機(整機質(zhì)量等于或小于4噸的挖掘機稱作為微型挖掘機或叫做迷你型挖掘機)。小型挖掘機兼具有中型挖掘機的多項功能,又具有運輸、能耗、靈活性、適應(yīng)性等方面優(yōu)勢,而且價格低、重量輕、保養(yǎng)維修方便等優(yōu)點得到了廣泛的。大型挖掘機在我國一直處于薄弱地位，主要依賴進口。輪胎挖掘機的需求一直在穩(wěn)步增長，詹工可生產(chǎn)14至30噸級的輪挖，其中20噸級的輪挖的行駛速度可高達54公里/小時。通過快速換裝不同的工作裝置以完成挖、裝、填、夯、抓、刨、吊鉆、剪等多種作業(yè)，挖掘裝載機出現(xiàn)了需求不斷上升的勢頭。國產(chǎn)機的價格優(yōu)勢是十分明顯的，以13至14噸級的輪式挖掘機為例，雖然其關(guān)鍵零部件系國外配置，但價格仍相差25萬至30萬元。成都神鋼的挖掘機、凱斯的挖掘裝載機、JCB的挖掘裝載機、常林的挖掘裝載機、柳工的挖掘機、詹工的挖掘機、玉柴的挖掘機以及山河智慧、南特的小挖等諸多企業(yè)的產(chǎn)品一一呈現(xiàn)在市場上。20世紀80年代，以微電子技術(shù)為核心的高新技術(shù)，特別是微機、微處理器、傳感器和檢測儀表在挖掘機上的應(yīng)用，推動了電子控制技術(shù)在挖掘機上應(yīng)用和推廣，并已成為挖掘機現(xiàn)代化的重要標志，亦即目前先進的挖掘機上設(shè)有發(fā)動機自動怠速及油門控制系統(tǒng)、功率優(yōu)化系統(tǒng)、工作模式控制系統(tǒng)、監(jiān)控系統(tǒng)等電控系統(tǒng)。20世紀70年代，為了節(jié)省能源消耗和減少對環(huán)境的污染，使挖掘機的操作輕便和安全作業(yè)，降低挖掘機口音，改善駕駛員工作條件，逐步在挖掘上應(yīng)用電子和自動控制技術(shù)。此外，液壓技術(shù)在挖掘機上普遍使用，為電子技術(shù)、自動控制技術(shù)在挖掘機的應(yīng)用與推廣創(chuàng)造了條件。實現(xiàn)與回轉(zhuǎn)達機械的功率匹配。當外阻力增大時則減少流量（降低速度），使挖掘力成倍增長率加；采用三回路液壓系統(tǒng)。中、小型液壓挖掘機的液壓系統(tǒng)有向變量系統(tǒng)轉(zhuǎn)變的明顯趨勢。5）加強對駕駛員的勞動保護，改善駕駛員的勞動條件。在上述基礎(chǔ)理論的指導(dǎo)下，借助于大量試驗，縮短了新產(chǎn)品的研究周期，加速了液壓挖掘機更新?lián)Q代的進程，并提高其可靠性和耐久性。美國提出了考核動強度的動態(tài)設(shè)計分析方法，并創(chuàng)立了預(yù)測產(chǎn)品失效和更新的的理論。4）更新設(shè)計理論，提高可靠性，延長使用壽命。K)公司生產(chǎn)的挖掘機的油泵調(diào)節(jié)系統(tǒng)具有合流特性，使油泵具有最大的工作效率；日本神鋼公司在新型的909090909型液壓挖掘機上采用智能型控制系統(tǒng)，即使無經(jīng)驗的駕駛員也能進行復(fù)雜的作業(yè)操作；德國利勃海爾公司開發(fā)了ECO（電子控制作業(yè)）的操縱裝置，可根據(jù)作業(yè)要求調(diào)節(jié)挖掘機的作業(yè)性能，取得了高效率、低油耗的效果；美國卡特彼勒公司在新型B系統(tǒng)挖掘機上采用最新的3114T型柴油機以及扭矩載荷傳感壓力系統(tǒng)、功率方式選擇器等，進一步提高了挖掘機的作業(yè)效率和穩(wěn)定性。例如，德國阿特拉斯公司生產(chǎn)的挖掘機裝有新型的發(fā)動機轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)裝置，使挖掘機按最適合其作業(yè)要求的速度來工作；美國林肯貝爾特公司新C系列LS5800型液壓挖掘機安裝了全自動控制液壓系統(tǒng)，可自動調(diào)節(jié)流量，避免了驅(qū)動功率的浪費。所有這一切，挖掘機的全液壓化為其奠定了基礎(chǔ)和創(chuàng)造了良好的前提。 2）迅速發(fā)展全液壓挖掘機，不斷改進和革新控制方式，使挖掘