2013年挖掘机液压系统毕业设计

毕业设计

中文题目SY135小型履带式挖掘机液压控制

学院：机械与汽车工程学院

专业: 机械设计制造及其自动化

年级班级：2009级（3）班

姓名：***

学号：09********

指导教师：***

职称：助教

2013.5.10 -2013.5.17

毕业设计（论文）诚信声明书

本人郑重声明：在毕业设计（论文）工作中严格遵守学校有关规定，恪守学术规范；我所提交的毕业设计（论文）是本人在 *** 指导教师的指导下独立研究、撰写的成果，设计（论文）中所引用他人的文字、研究成果，均已在设计（论文）中加以说明；在本人的毕业设计（论文）中未剽窃、抄袭他人的学术观点、思想和成果，未篡改实验数据。

本设计（论文）和资料若有不实之处，本人愿承担一切相关责任。

学生签名：

年月日

目录

摘要 (1)

关键词 (1)

1 前言 (2)

1.1 国内外发展状况 (2)

1.1.1 国外发展状况 (2)

1.1.2 国内发展状况 (3)

1.2 本课题研究内容及意义 (3)

2 液压系统分析设计 (4)

2.1液压系统概述 (4)

2.2工作原理 (4)

2.3基本要求 (4)

2.4基本动作及系统分析 (5)

2.5 小型液压挖掘机的基本回路 (6)

2.6 主泵原理图设计 (7)

2.7 回转机构原理图设计 (8)

2.8 中位负载控制设计 (8)

2.9 行走机构原理图设计 (9)

2.10 主阀原理图设计 (9)

2.11 先导系统原理图设计 (12)

2.12整体液压系统设计图 (14)

3 液压缸设计 (16)

3.1 工作装置构成与分析 (16)

3.2 液压缸参数化设计 (18)

3.2.1 液压缸速度计算及流量选择 (18)

3.2.2 液压缸工作压力的确定 (18)

3.2.3 液压缸内径D和活塞杆直径d的确定 (19)

3.2.4 液压缸壁厚和外径的计算以及校核和活塞杆的校核 (21)

3.2.5 液压缸油口直径的计算 (22)

3.2.6 液压缸工作行程计算 (22)

3.2.7 液压缸安装距的确定 (23)

3.2.8 最小导向长度的确定 (23)

3.2.9 缸体长度的确定 (24)

3.2.10 油缸强度计算 (24)

3.2.11 油缸稳定性验算 (25)

3.2.12 液压缸的技术要求 (26)

3.2.13 液压缸选型 (28)

3.3 液压泵和液压马达的确定 (30)

3.3.1 液压缸所需流量 (31)

3.3.2 液压泵的确定 (31)

3.3.3 液压马达的确定 (32)

4 工作介质及主要元器件选择 (34)

4.1 工作介质的选择 (34)

4.2 柴油发动机的选择 (34)

4.3 液压阀的选择 (34)

5 结论 (37)

致谢 (38)

参考文献 (39)

附录 (40)

SY135小型履带式挖掘机液压控制系统设计

学生：***

指导老师：***

（机械工程系，）

【摘要】：本次毕业设计课题是要对SY135小型履带式挖掘机液压系统参数化设计和对铲斗缸参数化设计。做这个课题，主要的思路是要先根据已知挖掘机的性能参数对工作速度和工作压力进行初步的确定，再根据这些数据，对铲斗缸进行参数计算。参考三一液压缸的连接方式，和SY135挖掘机用的液压缸的具体形状，绘制出铲斗的CAD图。依照铲斗缸的设计同理也能设计出斗杆缸和动臂缸。根据设计的挖掘机所用到的动臂缸的数目，就能确定出液压缸所需要的工作流量。通过流量，工作压力，还有速度，就能初步确定液压泵和液压马达。然后再参考三一挖掘机的液压系统，根据几个回路和对挖掘机工作方式的了解，初步设计液压挖掘机的液压系统原理图，并用CAD2007绘制出来。经过审核之后，再来确定要用的液压油，发动机，最后就是对液压阀进行选型。

此液压系统时采用负流量调节，用先导系统进行控制。操作安全可靠，而且操作的难度低。

【关键词】：铲斗缸;参数化设计; 负流量调节

Design hydraulic system of SY135 small crawler excavator

Student: ***

Tutor: ***

(School of Mechanical and Automotive Engineering,

of Technology, ,China)

【Abstract】：My graduation project is the parametric designs of SY135 small-scale crawler excavator's hydraulic system and the bucket cylinder. To do this project, the main idea is according to the known performance parameters of the excavator to determine the working speed and working pressure. Then calculate the bucket cylinder's parameters based on these data .Reference to the connection of three-one hydraulic cylinder and SY135 excavator's hydraulic cylinder's shape to draw a CAD drawing for bucket. According to the number of the excavator's boom cylinder, we can determine the work flow required by the hydraulic cylinder. And according to the flow, working pressure and speed, we will be able to initially determine the hydraulic pumps and hydraulic motors. Then reference to the three-one excavator's hydraulic system, a few loops and how the excavator works. We can preliminary design the hydraulic system schematic of the hydraulic excavator and use CAD2007 to draw out. After the audit, then determine the hydraulic oil, engine, and select the hydraulic valve we will use. This hydraulic system using negative flow regulation, and control by the pilot system. This system is safety and reliable, also easy to operate.

【Key word】：Bucket cylinder; Parametric design; Negative flow regulation

1 前言

对于那些工作环境狭窄且复杂的作业环境，中大型挖掘机活动很受限。这时就需要一种高效而且紧凑的挖掘机！而小型挖掘机能够解决工程上复杂地段的大部分问题。大多数小型挖掘机的构件要比中大型的挖掘机还要坚固，污染还要低。而在挖掘力方面，当然了，小型挖掘机的挖掘力和其他挖掘机的挖掘力没得比，但这样的挖掘力足以在大部分的情况下作业。在中大型挖掘机不能进行作业的区域中，所有的小型挖掘机都可以进行高效的作业。根据一些测试者的多年测试经验发现，小型挖掘机的作业效率和中大型挖掘机几近相等，有的能力甚至超过了中大型挖掘机。这样的测试结果是因为，设计人员早在设计之初就把中大型挖掘机的标准运用到小型挖掘机中，所以才有这样的作业能力。

小型挖掘机的工作是进行泥土的挖掘和装载，还能进行一些土地的平整、修复坡断、吊起装载、破碎石块、拆迁等其他作用。而小型履带挖掘机主要是在那些路况很差，其他工具比较难弄，而且大型挖掘机不好进入的地方起作用。给人们减轻了很多的负担和压力。近几年来小型挖掘机市场发展得越来越好，最主要是该类的产品多样性，高质量，高效率，能在中大型挖掘机无法作业的地方进行工作。

三一小型挖掘机系列包括： SY55系列、SY60系列、SY65系列、SY75系列、SY95系列、SY135系列等等。小型挖掘机小巧灵活，能在很多复杂的地方工作，而且节省了劳动力，受到了广大用户青睐。小型履带挖掘机能够那么小，而且灵活，最主要的是挖掘机的“零空间”回转。什么叫“零空间”回转呢，其实是指挖掘机在工作时，车的尾巴旋转轨迹不超过这台挖掘机履带的轨迹。

小型挖掘机操作室的和大型挖掘机一样，做得都很舒适。因为，操纵者在恶劣环境中施工，工作状态容易受到影响，所以挖掘机要考虑到驾驶员工作的效率、工程的质量甚至其周围人群和设备的安全。因此，小型挖掘机配备一个安全和舒适的驾驶室是很重要的，绝大多数的小型挖掘机都是可以装配上独立的封闭的驾驶室。小型挖掘机的属具也是十分丰富的。早起挖掘机会在尾部装个推土板，这不是用来推土的，其实是用来配重用的。在近些年来“零回转”技术的逐渐成熟和车身结构的优化，这样的推土板拿来当推土用。根据专家统计，一台斗量为0.5m3的液压挖掘机挖掘时，每回的生产率大概相当于150-200个普通工人一天的工作量。

1.1 国内外发展状况

1.1.1 国外发展状况

挖掘机已经经历了130多年的历史了，最起初的挖掘机都是人为手动式，经历了水蒸汽驱动，电能力驱动，和内燃机驱动等多种方式驱动。而履带挖掘机是在20世纪被发明出来的。

说到目前最大的挖掘机，那就是RH400了，而O＆K于1997年推出了第一台样机（工作重量830吨），最新的RH400由两台Cummins QSK60-C型柴油机（16缸）提供动力，铲斗的容量有50立方米。然而，大型挖掘机的活动限制也是一个很大的问题。所以，小型挖掘机的应用在国外也迅速地发展起来。早在10年前，北美工程机械市场中大约只有8个品牌的48种型号的小型挖掘机，到了今天，已经迅速增长到20多个品牌超过了100多个型号的小型挖掘机。

1.1.2 国内发展状况

随着我国国民经济的迅速发展起来，小型的工程机械市场逐渐的升温。很多设施进入了保养期，而且城市化的推进和农业的迅速发展起来，都使得小型工程机械的使用频率有所提到，小型工程机械正在向着又好又快发展。目前国外有20多家公司专门批量生产小型的挖掘机。而国内的生产商主要有三一、山河、玉柴、福田、柳工和山重建机等企业。小型挖掘机是说那些整台机械重量小于或者等于13t的挖掘机，要是小于6t的就叫做微型挖掘机。小型挖掘机具有功能多样性，又具有输送、低能耗、灵活、适应性高、高作业效率等方面的优势，所以小型挖掘机采用那么广泛用在狭小的空间。跟着我们国家基础建设的不断改善，使得小型工程机械也有了越来越大的应用和发展空间。再加上中国新农村建设的不断深入，因此小型设备在农村和小城镇建设用得越来越多了。面对我国国民经济的发展水平不断地提高，而且尤其是面对劳动力成本的不断上升，用小型挖掘机来减轻劳动力是一个很明智的选择。

中国挖掘机发展短短20多年来，现在有了一些知名的品牌，像三一、柳工、玉柴、山河智能、福田，徐挖、雷沃等品牌挖掘机。他们的产品各具特色，而且受到越来越多用户的认可。根据2005年挖掘机械协会统计国内的13家主要企业挖掘机的销量在2005年比2004年增幅达到了85%，总量占到了整个挖掘机市场将近三分之一，而销量的话已经占据到全球市场销量的十分之一。在2007年，协会又对21家挖掘机主要厂家的销售进行统计，在两千零七年挖掘机销量达到六万多台，而内资品牌的占有量又有了提升，已经提升至五分之一，达到了13376台。

1.2 本课题研究内容及意义

通过对本课题的研究，能在了解小型履带式挖掘机的特点及发展趋势的基础上，通过对13吨小型履带式挖掘机工况分析的基础上设计液压控制系统，并进行工作装置参数化分析。通过SYC135小型履带式挖掘机液压打控制系统的分析与元器件选型，以及工作装置铲斗油缸的设计培养学生的科学分析能力、综合能力和解决工程实际问题能力，从而为掌握液压控制系统的设计方法打下基础。

2 液压系统分析设计

2.1液压系统概述

我们说的挖掘机的液压系统就是几个机构用管路连接起来，成为一体之后能行驶我们要的工作能力的系统。而里面的东西包含了像斗杆、液压主泵、液压主阀、存油的油箱、一些马达用到的部件（像阀之类的）、管路还有几个油缸等。它们都是以油液来作为工作介质，利用液压泵将柴油机产生的机械能转为液压能来供应给那些执行元件，像那些马达还有油缸。这样我们就能实现挖掘机的各种功能了。

2.2工作原理

我们都知道挖掘机液压系统都是由那些我们大二学到的基本回路组成的，还有一些是很关键的辅助回路。像我的学的，用溢流阀，调压阀还有节流阀来组成的调压回路；还有就是用溢流阀还有换向阀所组成的卸荷回路，将油引到油箱里面；还有像我们说的利用溢流阀，减压阀还有单向阀来做到起减压作用的减压回路；还有就是用单向阀和节流阀组成平衡回路；我们挖掘机有时候要保持一些状态，就要用到单向阀来组成的保压回路和锁紧回路；速度控制的像调速；挖掘机用的方向控制回路像换向就要用到了，还有要制动刹车也要用等。

我们说的液压系统的工作，事实上就是将液压油从油箱底部抽出来然后通过滤油器的过滤，然后吸入到液压泵中，等再从油泵出来的时候就有一定压力了。它将那些液压油分配到那些阀路里面。然后驾驶员通过控制那些手柄，脚踏―→先导阀―→工作阀进而实现了我们要的一些动作，在这个系统，为了不让它的压力过大，我们会设置一些像限压阀，安全阀之类的，那些安全阀对系统有保护和补油的作用。

2.3基本要求

我们研究的液压挖掘机它们的运动组成相对其它的液压系统难好多的，因为我们的挖掘机需要经常开关、刹车、变换方向，而且有时候的受力也是在发生变化的，像挖硬土块，突然挖穿遇到松的泥巴一样，这样它受到的冲击还有振动也会比较地频繁，我设计的履带挖掘机通常都是在野外山地工作的，城市走履带不好，影响路面而且跑得慢，通过这些考虑我觉得这样的挖掘机要满足下面的几个要求：

1)需要保证挖掘机的动臂、铲斗和斗杆能够各自单独地动作，并可以互相配合来实现复合的运动。

2)为了使挖掘机具备较高的生产效率，必须将挖掘机那些工作装置的运动和挖掘机转台的回转运动给区分开来。不仅如此，还需要挖掘机可以进行复合运动，比如一边挖掘，一边移动其动臂，这样可以明显的提高其工作效率。

3)由于挖掘机的工作地点一般都是不平坦的地带，因此在对其进行驱动的时候，最好

能将其左右两边的履带传动轴给区分开来，这样的话就能使其移动更加方便、灵活，也能适应各种复杂地形。

4)挖掘机的动臂经常会因为其自身的重量比较大，在挖掘的时候因为重力的原因，其会迅速的下降，如果是在坡度较陡的情况下还会有滑坡的危险，所以为了避免这种情况的出现，挖掘机上各个元件都需要有过载保护的要求，并且履带行走也要有制动限制。

大部分挖掘机的液压系统都会有如下几点要求限制：：

1)为了提高挖掘机燃料的使用效率，必须保证挖掘机的传动系统要非常的合理，这样才可以提高其传动效率。而且因为良好的传动设计，反过来减少传动浪费，提高发动机的动力性能。

2)挖掘机在工作的时候，会造成很大的冲击或者是振动，这样的话就必须要确保液压系统中的各个液压元件都要有很好的抗震效果。

3)由于液压系统长期处于高功率的工作状态，其散发出来的热量会使得油温升高，当然，油温过高的话就可能会导致爆炸，根据规定，油温的温度不能超过80摄氏度。

4)挖掘机基本上都是在一些尘土比较多的地方工作，这就出现了一个问题，灰尘长期对液压油还有液压元件进行污染，时间久了，就会使挖掘机的性能降低，其使用寿命也会大大受到影响，因此，者就对液压系统有了很高的密封要求。虽然液压元件想比较与液压油，其比较不容易受到污染，但也需要设计一些一些滤油器和防尘装置来保护液压油免受污染。

5)通过采用液压和电液操纵装置，用于挖掘机进行设置自动控制系统，这样就可以大大的提高挖掘机的技术操作性，也可以降低驾驶员的劳动强度，提高工作效率。

2.4基本动作及系统分析

挖掘机的一个作业循环包含了下面动作：

1，挖掘－通过回转铲斗来完成破土还有装土，通过改变斗杆的位置来完成挖土距离和位置的改变。

2，满斗回转－等铲斗装满土之后，动臂提起来，这个时候回转马达工作，挖掘机转向。

3，卸土－等挖掘机的回转马达停了之后，用斗杆来决定在哪里卸土，由铲斗来把土放下。

4，回位－就是等卸完土之后，回到原来的工作地方，准备进行1到4的循环。

整机移动过程中包括：

直线行驶－由于挖掘机左右两边的履带式通过两个传动系统控制的，这样的话，要使其沿着直线行走，，只要保证相关传动轴具备相投的转速就可以达到目的了。

转弯－同直线行走有相同的原理，只要让传动轴转速不一致，其自然也就向两边偏转了。甚至，当一边履带不动的话，该挖掘机还可以实现原地转圈。

下图是挖掘机的液压系统简图，其中包括了原始动力源，动力源，控制元件，执行元件。

2.5 小型液压挖掘机的基本回路

液压系统的基本回路其实是由一个或多个液压元件有机连接形成的、并且通过这些液压元件形成一些典型的回路，通过这种回路就可以使得液压机械实现一些特定的功能。在本文所设计的小型履带式挖掘机自然也包含了这些液压元件所组成的液压回路。在下面的说明里面，那些重要的回路我会讲到。

目前SY135采用的都是双泵恒功率控制液压系统，负流量控制，两液压泵按照全功率变量。全功率变量指的是两泵功率之和保持恒定，这主要是为了当执行单泵动作时，此泵可吸收另一不工作的液压泵进行运动，此泵也可吸收另一不工作的泵的功率，从而充分发挥了柴油机的功率。

2.6 主泵原理图设计

说明

附图

A:变量活塞 B ：功率调节阀 aa:本泵功率控制 bb ：交叉功率控制 cc ：变功率控制 dd ：中位负流量控制

1a ，2a ：泵的测压点

3a ：先导泵供油给手柄 4a ：电磁阀压力测压点 1A ,2A ：泵1，2的出油口；

3A ：先到泵供油给电磁阀 1B :主泵吸油口

3B ：先导泵吸油口 r D ：泵的泄油口

1P ：电磁阀入油口

1i P ，2i P ：负流量控制端口 主泵系统在整机的右侧门，其作用是为了给主液压系统提供液压油的。主泵的话是通过负流量调节的，它的原理是泵的输出流量会随着先导压力的上升而减少。负流量控制是在主控阀中位有回油的时候，通过负反馈阀组的节流孔，能使油液在节流孔前后产生压力差。还有就是能够将节流孔前的压力引导到泵调节器进而来进行泵的排量控制。

2.7 回转机构原理图设计

说明附图A,B：马达进油口

M：补油口

DB：泄油口

PA,PB：马达进油口测压点

PG：来自于先导泵的推开制动活塞

SH：来自于主阀PX的解锁压力

马达进油口测压点上方的两个阀为

KRD22EK系列的回转安全阀，其作用是改善

升压缓冲特性，降低起动，停止时的冲击。

回转安全阀构成了缓冲回路，解决了缓冲问

题。

马达进油口测压点下方两个阀为

2KAR6P系列的防反转阀，其特点是（1）防

止回转时的摇摆，（2）能够安装在回转马达

上，（3）紧凑设计。

SH与PG侧那块为延时阀MRB，其原理是在回

转停止时，回转上部件由于慢性地继续旋转，

回转制动器延时大约5-8秒后起作用。

2.8 中位负载控制设计

说明附图

当阀处于中位时，P1、

P2通过阀的中位油道，最后经过NR1、NR2节流

后回油箱，在节流口NR1、NR2前取得压力信号FL、FR，就可以控制主泵到最小排量。

2.9 行走机构原理图设计

说明

附图

A,B ：主油口

5P :行走速度控制口 1T ,2T :马达泄油口

T1下两个安全阀，和节流阀构成行走限速回路。顾名思义，用于限制行走速度。

2.10 主阀原理图设计

在主阀块原理图中，包含了控制挖掘机的大部分主要功能 1：直线行走

2：合流（动臂上升能加快速度，斗杆伸出得时候可以加快速度，铲斗在挖掘时候力能够更大）

3：回转优先

4：再生回路（动臂在下降还有斗杆在缩进的时候可以利用这个原理） 5：动臂，斗杆的锁定

功能分析：

功能项目说明附图

直线行走行走直线功能，是在挖掘机陷到坑里面或者在一些特殊的环境时，又要行走，又要自救（让其他机构能动来自救），就要用到这个功能。仅仅在工作行走下，来自每台泵的工作液压油都供应给每台行走马达。在工作行走和其他附件下，来自于前面的工作液压油都供应给两台行走马达，而来自后面的泵的工作液压油供应给附件。

动臂提升合流

动臂提升合流它的原理很简单，主要是要用到换向阀和插装阀来进行，为提高作业效率，双泵合流，以提高动臂提升速度。

要知道在换向阀打到左边得时候，这时候动臂就可以提升了。

斗杆伸出合流

斗杆伸出合流它的原理不复杂，主要靠换向阀和插装阀来进行的，这种合流是为了提高作业效率，双泵合流可以来提高斗杆的伸出速度。

要知道在换向阀换到右边的时候，就是斗杆伸出的时候。

铲斗挖掘

而铲斗挖掘是在换向阀换到A，在B的挖掘条件下，为了能够加快挖掘的速度，还有就是能够提高挖掘力，这时候就要依靠双泵的合流，来提高铲斗挖掘的挖掘力了

动臂，斗杆锁定

动臂和斗杆的锁定时同样的道理，由换向阀自锁，用以保持工作状态

再生回路

当斗杆无负载下落时斗杆油缸大腔压力很小，两位两通阀在弹簧的作用下往下运动，关闭活塞杆腔的回油通道，这样活塞杆腔的油就直接回到油缸大腔，实现活塞杆的快速伸出。

回转优先

当回转与斗杆复合动作时，通过PSP压力信号控制SP阀左移，切断斗杆的供油，保证回转起动，实现回转优先。（此时斗杆由另一油泵供油）

2.11 先导系统原理图设计

先导系统包括：

先导泵（带安全阀）－是用来给先导控制系统提供压力油

先导阀（手，脚先导阀）－它是比例来控制主阀的动作的

电磁阀组－它包括了先导开关还有行走换速以及增力

单向阀－让液压油单向流动，而且确保蓄能器里面的压力不会跑掉

蓄能器－要是发动机突然间熄火了，压力降不下来，这时候就要用到它了功率控制电磁阀－顾名思义，这是用来控制系统的功率的

项目名称说明附图

先导液压系统黑色框框C为手，脚先导系统，框框B构成了先导泵，剩下的就是先导阀组了。

手先导伺服手先导阀采用川崎TH40K1314。

P：压力有源；T：油箱

1，2，3，4：控制油口

川崎TH40K1314参数：额定流量20L/Min 最大入口压力6.9MPa

川崎TH40K1314特性：

尺寸紧凑；总体减震；证明可靠；高反应性；滞后性低；污染影响小；操作员工作强度小

脚先导对于脚伺服阀，选型用川崎的RCV8C

川崎RCV8C参数：额定流量

10L/min，最大入口压力9.8MPa 川崎RCV8C特性：

总体减震室；总体止回阀；独一的减震机械；坚固的总隔断构造；脚先导式操纵杆型；具有多样的控制任选项；大回流和控制流量通道

2.12整体液压系统设计图

说明

主机启动后，当先导控制阀组不进行工作情况下，液压泵提供的压力油就会经过多路换向阀直接回到油箱。先导泵（齿轮泵）给先导控制油路提供液压，要是压力太大了，为了保证系统里面的压力，压力油就会通过溢流阀流出来回到油箱。

当挖掘机需要行走到工作位置时，先导控制阀的第二个控制行走的电磁铁通电，来自先导泵的压力油通过控制多路换向阀组里面相应的换向阀，这样一来挖掘机的左右两个行走马达就可以工作，使挖掘机移动到工作位置。

到达我们的目的地后，我们就可以操作它工作了。（1）刚开始我们可以通过控制先导控制阀中第三个控制手柄的电磁铁换向来调整挖掘机的铲斗，斗杆，动臂的位置，让挖掘机处于合适的挖掘角度。

调整好了之后，就要开始挖掘了。先导控制阀中的手柄电磁铁通电，根据我们上面说的铲斗和斗杆的配合来完成我们要的挖掘。

挖掘完成后，先导控制阀的电磁铁通电，动臂液压缸伸出，使动臂提升到一定的高度。

我们起动回转马达让机身回转，这样就能让铲斗到达我们想要的卸载位置，有些时候我们也需要行走一段距离才能达到想要的位置。接着先导控制阀中的电磁铁通电，铲斗油缸伸出，完成卸载过程（4）。

卸载结束后，控制先导控制阀，使机身反方向回转。循环工作（1）-（4）。

附图

3 液压缸设计

3.1 工作装置构成与分析

在设计液压缸的时候，要对其进行全面地研究分析，而且需要收集必要的资料并且加以整理当作设计的依据。

（1）了解并且掌握液压缸对于机器上的工作要求和用途。做液压缸设计的主要目的是为了满足挖掘机的基本功能。像在液压翻斗自卸汽车中，它的液压缸的用途是将翻斗（车厢）举升成为倾斜的状态，使得所承载的物料能够自动卸载掉，要求回程的时候也能够在翻斗重力条件下完成。像这种液压缸就可以设计成单（活塞）杆单作用液压缸，而且也可以设计成柱塞缸。

（2）要知道液压缸的工作环境和工作条件。以为要是液压缸环境和工作的一些条件不一样，液压缸的结构设计和参数设计也会随着发生变化。像那种在采矿用的液压缸，在工作条件恶劣的条件下，如粉尘很大，负载的变化大，就要求我们设计的液压缸能绝对安全可靠，更重要的是不许有泄漏。再根据这样的工作条件，在设计时就要想到到防尘措施；

1-斗杆油缸；2-动臂；3-油管；4-动臂油缸；5-铲斗；6-斗齿；7-侧板；8-连杆；

9-曲柄；10-铲斗油缸；11-斗杆。

图3.1.1 工作装置组成图

图3.1.1为小型挖掘机工作装置的组成图和传动示意图，其中反铲工作装置主要由曲柄9、连杆8、铲斗5、斗杆11、动臂2和相应的直线液压缸1、10、4等所组成。转台上连接着动臂的下铰链和动臂油缸的一端，整个动臂装置会随着动臂油缸的伸缩绕着动臂下铰链不断地转动，以实现动臂的动作。斗杆缸的两端分别连接在动臂和斗杆上，通过斗杆缸的伸缩使得斗杆绕着动臂上的铰链进行转动。铲斗和斗杆是铰链连接的，铲斗缸的伸缩通过曲柄连杆机构使铲斗绕着铰链转动，从而使铲斗能够实现挖掘和卸土等动作。

在进行挖掘作业时，启动回转马达和行走马达，通过转台的转动和履带的行走使工作装置达到需要挖掘的位置，同时对操作杆进行操作使动臂油缸的有杆腔进油使动臂油缸收缩，在动臂下降到铲斗接触挖掘面时，就能开始操作斗杆缸和铲斗缸，斗杆缸和铲斗缸由无杆腔进油，使油缸伸长，铲斗就能进行挖掘和装置动作了。铲斗装满后，先停止斗杆缸和铲斗缸的动作，再操作动臂油缸使油缸无杆腔进油，动臂缸伸长，整个工作装置向上移动，接着启动行走马达和回转马达，工作装置移动到卸载的位置，然后操作铲斗油缸和斗

挖掘机液压系统毕业设计

中文题目：XE40小型挖掘机液压系统设计 外文题目：DESIGN HYDRAULIC SYSTEM OF XE40 SMALL CRAWLER EXCAVATOR 毕业设计（论文）共 76 页（其中：外文文献及译文 8 页）图纸共 11 张完成日期 2015年 6 月答辩日期2015 年 6 月

辽宁工程技术大学 本科毕业设计（论文）学生诚信承诺保证书 本人郑重承诺：《》毕业设计（论文）的内容真实、可靠，系本人在指导教师的指导下，独立完成。如果存在弄虚作假、抄袭的情况，本人承担全部责任。 学生签名： 年月日 辽宁工程技术大学 本科毕业设计（论文）指导教师诚信承诺保证书本人郑重承诺：我已按学校相关规定对同学的毕业设计（论文）的选题与内容进行了指导和审核，确认由该生独立完成。如果存在弄虚作假、抄袭的情况，本人承担指导教师相关责任。 指导教师签名： 年月日

摘要 XE40小型挖掘机是徐工生产的小型液压挖掘机，本次的毕业设计的课题就是对其进行液压系统的参数化设计。为了研究这个课题，我们的主要的思路就是要先根据已知的挖掘机的性能参数对工作速度和工作压力进行初步的确定，再根据这些数据，对铲斗缸进行参数计算。参考所选液压缸的连接方式和XE40小型挖掘机选用的液压缸的具体形状，绘制出液压缸的CAD图。依照铲斗缸的设计方式与计算流程同理也能设计出斗杆缸和动臂缸。同时根据所设计的挖掘机所选用的动臂缸的数量，就能大致确定出运作液压缸所需要的流量。通过已确定的流量，工作压力，还有工作速度，就能初步确定液压泵的型号和液压马达的型号。然后再参考徐工挖掘机XE40的液压系统，根据系统回路和对挖掘机工作方式的了解，初步设计出液压挖掘机系统的原理图，并用CAD绘制出来。经过审核之后，再来确定所要要用的液压油，发动机，以及对液压阀进行选型。 关键词:液压缸;参数化设计；徐工挖掘机;液压系统

挖掘机节能液压控制系统分析与应用解读

挖掘机节能液压控制系统分析与应用? 李艳杰 1,2于安才 2姜继海 2 (1. 沈阳理工大学机械工程学院沈阳 110159; 2. 哈尔滨工业大学机电工程学院哈尔滨 150001 摘要 :深入分析了现代液压挖掘机中三种主流的节能液压系统——负流量控制、正流量控制和负载敏感系统的基本工作原理, 重点分析了它们在不同系列挖掘机中的应用;介绍了两种新型挖掘机液压系统的基本原理;分析表明三种典型挖掘节能液压系统都具有一定的节能效果,但工作原理各有不同;新型的挖掘机液压系统虽然还在研发阶段,但具有更好的节能效果及应 用前景。 关键词:液压挖掘机负流量控制正流量控制负载敏感系统 中图分类号 TU621 Analyses and Application of Energy-Saving Hydraulic Control System of Excavator LI Yan-jie1,2YU an-cai2JIANG Ji-hai2 (1. School of Mechanical Engineering, Shenyang Ligong University, Shenyang 110159; 2. School of Mechatronics Engineering, Harbin Institute of Technology, Harbin 150001 Abstract : Negative flow control, positive flow control and load sensing are the general energy-saving hydraulic systems of modern hydraulic excavator. The basic principles of the three typical hydraulic control systems were analyzed deeply. Their application in different kind of excavators is mainly analyzed. The principles of two new

液压挖掘机开题报告

液压挖掘机开题报告 福州大学本科生毕业设计(论文)开题报告 机械设计制造及其自动姓名张玉辉学号 020800239 专业化题目小型液压挖掘机工作装置的设计 一、研究背景、概况及意义 这次的毕业设计是在我们学完了大学的全部基础课程、技术基础课程以及全部专业课程之后进行的。这是我们对所有课程的一次深入的综合性的总复习，也是一次理论结合实际的训练，因此，它在我们四年的大学生活中占有重要的地位。就我个人而言，这次毕业设计是熟悉和运用有关手册、图表等技术资料及编写技术文件等基本技能的一次实践机会，它能让我综合运用各科专业课程的基本理论，并结合生产实习和课程设计中学到的实践知识，独立地分析和解决问题，为未来从事的工作打下良好的基础。 挖掘机是用来开挖土嚷的施工机械。它是用铲斗上的斗齿切削土嚷并装入斗内，装满后提升铲斗并回转到卸土地点卸土，然后再使回转台回转、铲斗下降到挖掘面、进行下一次挖掘。挖掘机在工业与民用建筑、道路建设、农田水利、油田矿山、市政工程、机场港口等部门土石施工中占有重要位置。与发达国家相比，我国重矿机械行业还存在着不小的差距，主要表现为我们国家科技和新产品开发能力薄弱，缺乏市场竞争力，现代重要技术装备仍依靠进口，而从20世纪后期开始，国际上挖掘机的生产向大型化、微型化、多功能化、专用化和自动化的方向发展。因此开发新品种、多功能、高质量及高效率的挖掘机具有重要的现实意义。液压挖掘机的工作装置的性能是决定挖掘机能效高低的关键因素，它的设计好坏直接决定了挖掘机的性能水平。因此，研究小型液压挖掘机工作装置的设计具有十分重要的理论意义和现实意义。

1 二、研究主要内容 本次设计研究主要内容包含工作装置的整体方案拟定、对比、确定，对挖掘机工况分析，各主要零件的主要结构参数计算、结构分析和结构设计，并绘制出液压挖掘机工作装置的装配图及各主要零件的零件图，对动臂三维建模、强度分析、提出完善意见，查阅相关科技外文资料然后对其翻译，最后编写设计说明书。 三、研究步骤、方法及措施 1、查阅相关文献、搜集有关的资料。初步了解液压挖掘机的发展及应用。 2、通过对实物的参观及查阅相关书籍，对液压挖掘机的结构、工作原理、特点有进一步的了解。 3、对工况进行分析，根据有关书籍上提供的经验数据和有关公式，计算出主要件的结构参数。 4、根据计算结果和有关图册，进行工作装置的结构设计。 5、对动臂进行三维建模、利用相关软件进行强度分析、根据分析结果提出结构完善意见。 6、翻译相关科技外文资料。 7、编写设计说明书。 2 四、研究进度计划 设计是为2012年2月13日至2010年6月15日，期间约有15周。以下为大体计 划和进度。 毕业设计的主要内容和时间安排:

液压挖掘机设计与研究毕业论文

液压挖掘机设计与研究毕业论文 1 绪论 1.1 设计背景及目的 液压挖掘机是一种广泛用于建筑、公路、铁路、水利、采矿等建设工程的土方机械。液压挖掘机利用液压元件（液压泵、液压马达、液压缸等）带动各种构件动作，具有非常多得优点，而且只要加装不同的辅助设备即可用来抓物，钻孔，推土，清沟，破碎等作业，是工程机械的一个重要品种，能适应各种恶劣环境状况，大大提高了工作效率，改善了人的劳动强度。为整个社会的快速发展作出了巨大的贡献。 随着技术日渐成熟，国外一些知名的工程机械制造企业发展均比较迅速。例如，国外的有日本小松、德国力士乐、OK公司等，国有徐工集团、中联重科、三一集团、广西柳工集团、龙工集团、山河智能等企业。工程机械制造业的迅速发展不仅在专业方面做出了卓越贡献，同时也为整个社会的建筑风貌、自然救灾等方面作出了伟大的贡献。如5.12汶川大地震发生后，三一重工派出数十台挖掘机日夜兼程赶往灾区用于道路疏通，伤员抢救，以及灾后重建工作等。 我国是一个发展中国家，在辽阔的国土上正在进行大规模的经济建设，这就需要大量的土石方施工机械为其服务，而液压挖掘机是最重要的一类土石方施工机械。因此，可以肯定液压挖掘机的发展空间很大。可以预见，随着国家经济建设的不断发展，对挖掘机的需求量将逐年大幅度增长。今后几年我国液压挖掘机行业将会有一个很大的发展，其年产量将会以高于20％的速度增长。 从1967年到1977年间，国通过数年坚持不懈的努力，克服了重重困难，终于有少量几种规格的液压挖掘机产品获得初步成功，当时有上海建筑机械厂的WY100；矿山机器厂的W4-60；矿山机器厂的WY60；长江挖掘机厂的WY160和重型机械厂的WY250等，到现在，短短的40多年，挖掘机的产量和销量有了飞跃式的提高。尤其是在十一五期间，我国品牌的液压挖掘机发展迅速，在国的市场占有率也快速提高，如表1。

挖掘机力士乐液压系统分析

挖掘机力士乐液压系统分析 [主要内容] 介绍了力士乐闭中心负载敏感压力补偿挖掘机液压系统组成及其工作原理、特性。重点分析了多路阀 液压系统、液压泵控制系统、各主要液压作用元件液压回路及多路阀先导操纵系统等。 目前液压挖掘机有两种油路:开中心直通回油六通阀系统和闭中心负载敏感压力补偿系统,我国国产液压挖掘机大多采用“开中心”系统,而国外著名的挖掘机厂家基本上都采用“闭中心”系统。闭中心具有明显的优点,但价格较贵。国内厂家对开中心系统比较熟悉,而对闭中心系统不太了解,因此有必要来介绍一下闭中心系统,本文重点分析力士乐闭中心负载敏感压力补偿(LUDV)挖掘机油路。 LUDV意为与负载无关的分配阀。 LUDV系统 力士乐挖掘机液压系统可以看作由以下4部分组成: ①多路阀液压系统(主油路); ②液压泵控制液压系统(包括与发动机综合控制); ③各液压作用元件液压子系统,包括动臂、斗杆、铲斗、回转和行走液压系统,还包括附属装置液压系统; ④多路阀操纵和控制液压系统。

1多路阀液压系统 多路阀液压系统是液压挖掘机的主油路,它确定了液压泵如何向各液压作用元件的供油方式,决定了液压挖掘机的工作特性。力士乐采用的闭中位负载敏感压力补偿多路阀液压系统的工作原理见图1(因换向阀不影响原理分析,故未画出)。 图1挖掘机力士乐主油路简图 挖掘机力士乐主油路由工装油路和回转油路二个负载敏感压力补偿系统组成。 1.1工装油路 工作装置和行走油路(除回转外)简称工装油路,用阀后补偿分流比负载敏感压力补偿(LUDV)系统,具有抗饱和功能。在每个操纵阀阀杆节流口后,设压力补偿阀,然后通过方向阀向各液压作用元件供油。LUDV多路阀原理符号见图2。

液压挖掘机毕业设计开题报告

毕业设计（开题报告） 学院 专业 班级学号 学生 指导教师 题目基于SOLIDWORKS的液压挖掘机 工作装置设计 任务规定 进行日期自2013 年1月14日起，至2013 年6月25 日止 1 绪论 1.1 开题的目的和意义： 液压挖掘机是一种多功能机械，目前被广泛应用于水利工程，交通运输，电力工程和矿山采掘等机械施工中，它在减轻繁重的体力劳

动，保证工程质量。加快建设速度以及提高劳动生产率方面起着十分重要的作用。由于液压挖掘机具有多品种，多功能，高质量及高效率等特点，因此受到了广大施工作业单位的青睐。液压挖掘机的生产制造业也日益蓬勃发展。 挖掘机液压传动紧密地联系在一起，其发展主要以液压技术的应用为基础。其结构主要是由发动机、液压系统、工作装置、行走装置和电气控制等部分组成（如图1.1所示），由于挖掘机的工作条件恶劣，要求实现的动作很复杂，于是它对液压系统的设计提出了很高的要求，其液压系统也是工程机械液压系统中最为复杂的。因此，对挖掘机液压系统的分析设计已经成为推动挖掘机发展中的重要一环。 所以，液压挖掘机作为工程机械的一个重要品种，对于减轻工人繁重的体力劳动，提高施工机械化水平，加快施工进度，促进各项建设事业的发展，都起着很大的作用，因此，大力发展液压挖掘机，对于提高劳动生产率和加速国民经济的发展具有重要意义。

图1.1 液压挖掘机整体系统图 通过本次毕业设计,我能将所学的基础理论应用于实际，从而使知识 系统化、综合化。并结合本次毕业设计培养独立获取新知识的能力，提高其运用SOLIDWORKS完成总体装配结构图设计，并将三维图转换为二维CAD图纸的能力，学会一些机械绘图基本要求。使自己树立起具有符合国情和生产实际的正确的设计思想和观点；树立起严谨、负责、实事求是、刻苦钻研、勇于探索并 与建筑、高等级公路、桥梁，水坝和矿业的发展息息相关，使用也越来越广。 1.2液压挖掘机的类型 挖掘机械的类型与构造型式繁多，可按照挖掘工作原理与过程、用途、构造特征等进行划分。 （1）根据铲斗类型分为正铲和反铲。 （2）按照用途：单斗挖掘机分为 建筑型、采矿型和剥离型等。 建筑型挖掘机一般可装置各种不同的工作装置 进行多种作业 故又称通用式。 （3）按照动力装置 挖掘机有电驱动、内燃机驱动和复合驱动等 以一台发动机带支挖掘机全部机构者为单机驱动式 以若干发动机分别带动各个主要机构者为多机驱动式。 （4）按照传动方式 挖掘机分为机械传动式、液压传动式和混合

多功能挖掘机工作装置设计开题报告 (87)

毕业设计(论文)开题报告题目：多功能挖掘机工作装置设计

图1 整体式直动臂图2 整体式弯动臂

注：1. 正文：宋体小四号字，行距22磅。 2. 开题报告由各系集中归档保存。 参考文献 [1] 任友良.液压挖掘机工作装置结构性能分析[D].杭州:浙江大学,2010:9-22 [2] 康海洋.液压挖掘机动臂结构动态分析[D].长沙:长沙理工大学,2007:6-18 [3] 王建军，冯光金，占必红等.小型挖掘机工作装置三维建模及有限元分析[J].中国工程 机械学报，2011，（9） [4] 牛多青，尹成龙，汪振乾等.基于SolidWorks的挖掘机工作装置虚拟设计[J].机械制造， 2007，（45） [5] 周勇，宋春华.国内外液压挖掘机的发展动向[J].矿山机械，2008，（36） [6] 朱建新，邹湘伏，黄志雄.谈国产液压挖掘机未来的发展趋势[J].凿岩机械气动工具， 2003，（3） [7] 何清华，张大庆，郝鹏等.液压挖掘机工作装置仿真研究[J].系统仿真学报，2006，（18） [8] 刘韬，胡军科，谢平.液压挖掘机工作装置结构的优化设计[J].建设机械技术与管理， 2010 [9] 张林艳，邓子龙，张红亮等.挖掘机工作装置虚拟样机的建立与动力学仿真[J].辽宁石 油化工大学学报，2008，（28） [10] 张卫国. 液压挖掘机工作装置动力学仿真分析及研究[D].山西：太原理工大学，2010 [11] 郑东京.挖掘机工作装置的有限元分析及其仿真[D].陕西：西北农林科技大学，2011 [12] 陈玉峰.液压挖掘机工作装置运动与动力综合优化研究[D].重庆：重庆大学，2005 [13] 杜文靖，崔国华，刘小光.液压挖掘机工作装置整体集成有限元分析[J].农业机械学报， 2007（38） [14]GU Jun and SEW ARD Derek.Digital Servo Control of a Robotic Excavator[J].CHINESE

挖掘机液压系统 精华版 --液压系统 入门必读材料

挖掘机工作原理 挖掘机的工作原理液压挖掘机主要由发动机、液压系统、工作装置、行走装置和电气控制等部分组成。液压系统由液压泵、控制阀、液压缸、液压马达、管路、油箱等组成。电气控制系统包括监控盘、发动机控制系统、泵控制系统、各类传感器、电磁阀等。液压挖掘机一般由工作装置、回转装置和行走装置三大部分组成。根据其构造和用途可以区分为：履带式、轮胎式、步履式、全液压、半液压、全回转、非全回转、通用型、专用型、铰接式、伸缩臂式等多种类型。工作装置是直接完成挖掘任务的装置。它由动臂、斗杆、铲斗等三部分铰接而成。动臂起落、斗杆伸缩和铲斗转动都用往复式双作用液压缸控制。为了适应各种不同施工作业的需要，液压挖掘机可以配装多种工作装置，如挖掘、起重、装载、平整、夹钳、推土、冲击锤等多种作业机具。回转与行走装置是液压挖掘机的机体，转台上部设有动力装置和传动系统。发动机是液压挖掘机的动力源，大多采用柴油要在方便的场地，也可改用电动机。液压传动系统通过液压泵将发动机的动力传递给液压马达、液压缸等执行元件，推动工作装置动作，从而完成各种作业。挖掘机液压系统是怎么工作的? 挖掘机液压系统是怎么工作的挖掘机有三个部分的液压缸分别是动臂，斗杆，铲斗。有三个液压马达，左右行走和一个回转。这些都由换向阀控制供油。油液从液压泵出来经换向阀分配到以上各执行元件。挖掘机的换向阀大多是液控的就是用一股压力较小的油推动换向阀的阀芯。一般中型挖掘机用的是三联泵，两个大泵提供工作所需要的压力，一个小齿轮泵给控制油路供油。控制油通过手柄下边的控制阀调节主油路换向阀阀芯的位置从而实现动臂斗杆和铲斗油缸的伸缩。以及液压马达的转与停以及转动方向。主油路设溢流阀，压力超过限定值就会打开，油液直接回油箱。所以系统压力始终保持在一定范围内。同样道理在各油缸的支路也设溢流阀，实现二次调定压力。不光是挖掘机，任何液压系统工作原理都是油箱中油液-泵-控制元件-执行元件-油箱。液控比例阀换向阀的作用和液控比例阀换向阀串联的先导阀是什么作用传统换向阀的进出油口控制通过一根阀芯来进行，两油口听开口对应关系早在阀芯设计加工时已确定，在使用过程中不可能修改，从而使得通过两油口的流量或压力不能进行独立控制，互不影响。随着微处理控制器、传感器元件成本的下降，控制技术的不断完善，使得双阀芯控制技术在工程机械领域得以应用。英国Utronics 公司利用自己的技术及专利优势研制出双阀芯多路换向阀，已广泛应用于JCB、Deere、DAWOO、CASE 等公司的挖掘机、*车、装载机及挖掘装载机等产品上。为适应中国工程机械产品对液压系统功能要求。稳定性以及自动化控制程度的不断提高，Utronics 公司产品适时进入中国市场，现已初步完成厦工（5t）装载机、詹阳（8t）挖掘机样机调试并进入试验阶段。1、传统单阀芯换向阀的缺陷传统的单阀芯换向阀所组成的液压系统难以合理解决好以下功能和控制之间存在的矛盾：（1）液压系统设计时为提高系统稳定性，减少负载变化对速度的影响，要么牺牲部分我们想实现的功能，要么增加额外的液压元件，如调速阀、压力控制阀等，通过增加阻尼，提高系统速度刚度来提高系统的稳定性。但是这样元件的增加又会降低效率，浪费能源；还会使得整个系统的可*性降低、增加成本。（2）由于换向结构的特殊性，使得用户在实现某一功能时必须购买相应的液压元件，再加上工程机械厂家会根据不同最终用户要求设计出相应的功能，这样会造成生产厂家采购同类、多规格的液压控制元件来满足不同功能要求的需要，不利于产品通用化及产品管理，同时会大大提高产品成本。 （3）由于执行机构进出液压油通过一根阀芯进行控制，单独控

挖掘机液压系统图

挖掘机液压系统图 一．液压挖掘机液压系统的基本类型 液压挖掘机液压系统大致上有定量系统、变量系统和定量、变量复合系统等三种类型。 1．定量系统 在液压挖掘机采用的定量系统中，其流量不变，即流量不随外载荷而变化，通常依靠节流来调节速度。根据定量系统中油泵和回路的数量及组合形式，分为单泵单回路定量系统、双泵单回路定量系统、双泵双回路定量系统及多泵多回路定量系统等。 2．变量系统 在液压挖掘机采用的变量系统中，是通过容积变量来实现无级调速的，其调速方式有三种：变量泵－定量马达调速、定量泵－变量马达调速和变量泵－变量马达调速。 单斗液压挖掘机的变量系统多采用变量泵－定量马达的组合方式实现无极变量，且都是双泵双回路。根据两个回路的变量有无关连，分为功率变量系统和全功率变量系统两种。其中的分功率变量系统的每个油泵各有一个功率调节机构，油泵的流量变化只受自身所在回路压力变化的影响，与另一回路的压力变化无关，即两个回路的油泵各自独立地进行恒功率调节变量，两个油泵各自拥有一半发动机输出功率；全功率变量系统中的两个油泵由一个总功率调节机构进行平衡调节，使两个油泵的摆角始终相同。同步变量、流量相等。决定流量变化的是系统的总压力，两个油泵的功率在变量范围内是不相同的。其调节机构有机械联动式和液压联动式两种形式。 二．YW-100型单斗液压挖掘机液压系统 国产YW-100型履带式单斗液压挖掘机的工作装置、行走机构、回转装置等均采用液压驱动，其液压系统如图1所示。 该挖掘机液压系统采用双泵双向回路定量系统，由两个独立的回路组成。所用的油泵1为双联泵，分为A、B两泵。八联多路换向阀分为两组，每组中的四联换向阀组为串联油路。油泵A输的压力进入第一组多路换向阀，驱动回转马达、铲斗油缸、辅助油缸，并经中央回转接头驱动右行走马达7。该组执行元件不工作时油泵A输出的压力油经第一组多路换向阀中的合流阀进入第二组多路换向阀，以加快动臂或斗杆的工作速度。油泵B输出的压力油进入第二组多路换向阀，驱动动臂油缸、斗杆油缸，并经中央回转接头驱动左行走马达8和推土板油缸6。 该液压系统中两组多种换向阀均采用串联油路，其回油路并联，油液通过第二组多路换向阀中的限速阀5流向油箱。限速阀的液控口作用着由梭阀提供的A、B两油泵的最大压力，当挖掘机下坡行走出现超速情况时，油泵出口压力降低，限速阀自动对回油进行节流，防止溜坡现象，保证挖掘机行驶安全。

液压挖掘机行走装置设计毕业论文

液压挖掘机行走装置设计毕业论文 第一章设计原则及方案的选择 1.1 行走装置设计原则 单斗液压挖掘机的行走装置是整机的支撑部分，其作用是用来承受机械的自重及工作装置挖掘时的反力，使挖掘机稳定的支撑在地面上工作。同时又使挖掘机能在工作时作场运动及转移工地时作运输性（轮式行走装置）运行。 因而，设计单斗液压挖掘机的行走装置时应尽量满足以下要求： 1、单斗液压挖掘机应有较大的牵引力，使挖掘机在湿软的地面或高低不平的地面上行走时具有良好的越野性能，并有较强的爬坡能力和转弯能力： 2、在不增高行走装置的总高度的前提下应使行走装置具有较大的离地间隙，使挖掘机在不平地面上行走具有良好的通过性能： 3、要降低挖掘机的接地比压或使其具有较大的支撑面积，以提高挖掘机的稳定性： 4、挖掘机在斜坡下行时不发生超速溜坡现象，挖掘时不发生下滑，提高工作时的安全可靠性： 5、挖掘机的行走装置外形尺寸应符合道路运输的要求。 轮胎式行走装置与履带式相比，最大的优点是机动性好，运行速度快（通常达到20KM/h）。如将传动箱脱档后由牵引车拖运作长距离运输时，速度可达60KM/h。轮胎式行走装置的缺点是接地比压较大（150～500KPa）爬坡能力较小（通常不超过65％）。挖掘时需用专门的支腿支撑使机身稳定。目前轮胎式行走装置基本上只用在斗容量1m3以下的挖掘机中。单斗液压挖掘机的行走装置按照传动方式可分为液压式和机械式两类。 选择行走装置的形式时，应根据工作地点的土壤条件、工作量、运输距离及使用条件等决定。

图1.1 挖掘机样机图

1.2轮胎式挖掘机行走装置的结构形式 轮胎式液压挖掘机形式很多，有装在标准汽车地盘上的液压挖掘机，也有装在轮胎式拖拉机地盘上的悬挂式液压挖掘机。这些挖掘机的斗容量斗较小，工作装置回转角度受一定的限制。若斗容量稍大、工作性能要求较高的轮胎式挖掘机斗具有专业的轮胎地盘行走装置。 专用轮胎地盘的行走装置式根据挖掘机的工况、行驶要求等因素合理设计的行走装置，挖掘机的作业及行驶操作均在驾驶室进行，因此，操作方便，灵活可靠。 1.2.1根据回转中心位置的不同，专用轮胎地盘行走装置可分为下列几种： a. 全轮驱动，无支腿，转台布置在两轮的中间，两轴轮距相同。这中地盘的优点是省去支腿，机构简单，便于在狭窄地点施工，机动性好。缺点是行走时转向桥负荷大，操作困难或需液压助力装置。因此这种结构仅适用于小型挖掘机。 b．全轮驱动，转台偏于固定轴一边，减轻了转向桥的负荷，并便于操作。支腿装在固定轴一边，增加了工作时的稳定性。这种结构适用于中小型挖掘机。 c. 单桥驱动。转台远离中心。驱动轮的轮距较宽。而转向轴短小。两轮贴近。转向时绕垂直轴转动.在公路上行驶时可将铲斗放在前面的加长车架上.由于轮胎形成三支点布置。受力较好。无需悬挂摆动装置。行驶时转弯半径小。工作时四个支腿支撑.这种结构的缺点是行走时在松软地面会形成三道车辙，阻力较大。而且三支点地盘的稳定性较差，故这种结构仅适用于小型挖掘机。 d. 全轮驱动。具有四个支腿。转台接近固定轴一边。前轴摆动。由于中心偏后。因此转向桥负荷较轻。易操作。并且通常采用大型轮胎和低压轮胎。因而对地面要求无标准汽车地盘那么严格.这种轮胎地盘目前在中大型挖掘机中应用最普遍。

液压挖掘机液压系统介绍

液压挖掘机液压系统介绍 newmaker 按照挖掘机工作装置和各个机构的传动 要求，把各种液压元件用管路有机地连 接起来的组合体，称为挖掘机的液压系统。其功能是，以油液为工作介质，利用液压泵将发动机的机械能转变为液压能并进行传送，然后通过液压缸和液压马达等将液压能转返为机械能，实现挖掘机的各种动作。 基本要求 液压挖掘机的动作复杂，凡要机构经常启动、制动、换向、负载变化大，冲击和振动频繁，而且野外作业，温度和地理位置变化大，因此根据挖掘机的工作特点和环境特点，液压系统应满足如下要求： 1）要保证挖掘机动臂、斗杆和铲斗可以各自单独动作，也可以互相配合实现复合动作。2）工作装置的动作和转台的回转既能单独进行，又能作复合动作，以提高挖掘机的生产率。3）履带式挖掘机的左、右履带分别驱动，使挖掘机行走方便、转向灵活，并且可就地转向，以提高挖掘机的灵活性。 4）保证挖掘机的一切动作可逆，且无级变速。 5）保证挖掘机工作安全可靠，且各执行元件（液压缸、液压马达等）有良好的过载保护；回转机构和行走装置有可靠的制动和限速；防止动臂因自重而快带下降和整机超速溜坡。 为此，液压系统应做到： 1）有高的传动效率，以充分发挥发动机的动力性和燃料使用经济性。 2）液压系统和液压元件在负载变化大、急剧的振动冲击作用下，具有足够的可靠性。 3）调协轻便耐振的冷却器，减少系统总发热量，使主机持续工作时液压油温不超过80度，或温升不超过45度。 4）由于挖掘机作业现场尘土多，液压油容易被污染，因此液压系统的密封性能要好，液压元件对油液污染的敏感性低，整个液压系统要设置滤油器和防尘装置。 5）采用液压或电液伺服操纵装置，以便挖掘机设置自动控制系统，进而提高挖掘机技术性能和减轻驾驶员的劳动强度。

挖掘机工作原理

挖掘机的工作原理 液压挖掘机主要由发动机、液压系统、工作装置、行走装置和电气控制等部分组成。液压系统由液压泵、控制阀、液压缸、液压马达、管路、油箱等组成。电气控制系统包括监控盘、发动机控制系统、泵控制系统、各类传感器、电磁阀等。 液压挖掘机一般由工作装置、回转装置和行走装置三大部分组成。根据其构造和用途可以区分为：履带式、轮胎式、步履式、全液压、半液压、全回转、非全回转、通用型、专用型、铰接式、伸缩臂式等多种类型。 工作装置是直接完成挖掘任务的装置。它由动臂、斗杆、铲斗等三部分铰接而成。动臂起落、斗杆伸缩和铲斗转动都用往复式双作用液压缸控制。为了适应各种不同施工作业的需要，液压挖掘机可以配装多种工作装置，如挖掘、起重、装载、平整、夹钳、推土、冲击锤等多种作业机具。 回转与行走装置是液压挖掘机的机体，转台上部设有动力装置和传动系统。发动机是液压挖掘机的动力源，大多采用柴油要在方便的场地，也可改用电动机。 液压传动系统通过液压泵将发动机的动力传递给液压马达、液压缸等执行元件，推动工作装置动作，从而完成各种作业。 挖掘机液压系统是怎么工作的? 挖掘机有三个部分的液压缸分别是动臂，斗杆，铲斗。有三个液压马达，左右行走和一个回转。这些都由换向阀控制供油。油液从液压泵出来经换向阀分配到以上各执行元件。挖掘机的换向阀大多是液控的就是用一股压力较小的油推动换向阀的阀芯。一般中型挖掘机用的是三联泵，两个大泵提供工作所需要的压力，一个小齿轮泵给控制油路供油。控制油通过手柄下边的控制阀调节主油路换向阀阀芯的位置从而实现动臂斗杆和铲斗油缸的伸缩。以及液压马达的转与停以及转动方向。主油路设溢流阀，压力超过限定值就会打开，油液直接回油箱。所以系统压力始终保持在一定范围内。同样道理在各油缸的支路也设溢流阀，实现二次调定压力。不光是挖掘机，任何液压系统工作原理都是油箱中油液-泵-控制元件-执行元件-油箱。液控比例阀换向阀的作用和液控比例阀换向阀串联的先导阀是什么作用 传统换向阀的进出油口控制通过一根阀芯来进行，两油口听开口对应关系早在阀芯设计加工时已确定，在使用过程中不可能修改，从而使得通过两油口的流量或压力不能进行独立控制，互不影响。 随着微处理控制器、传感器元件成本的下降，控制技术的不断完善，使得双阀芯控制技术在工程机械领域得以应用。英国Utronics公司利用自己的技术及专利优势研制出双阀芯多路换向阀，已广泛应用于JCB、Deere、DAWOO、CASE等公司的挖掘机、*车、装载机及挖掘装载机等产品上。为适应中国工程机械产品对液压系统功能要求。稳定性以及自动化控制程度的不断提高，Utronics公司产品适时进入中国市场，现已初步完成厦工（5t）装载机、詹阳（8t）挖掘机样机调试并进入试验阶段。 1、传统单阀芯换向阀的缺陷 传统的单阀芯换向阀所组成的液压系统难以合理解决好以下功能和控制之间存在的矛盾：（1）液压系统设计时为提高系统稳定性，减少负载变化对速度的影响，要么牺牲部分我们想实现的功能，要么增加额外的液压元件，如调速阀、压力控制阀等，通过增加阻尼，提高系统速度刚度来提高系统的稳定性。但是这样元件的增加又会降低效率，浪费能源；还会使得整个系统的可*性降低、增加成本。 （2）由于换向结构的特殊性，使得用户在实现某一功能时必须购买相应的液压元件，再加上工程机械厂家会根据不同最终用户要求设计出相应的功能，这样会造成生产厂家采购同类、多规格的液压控制元件来满足不同功能要求的需要，不利于产品通用化及产品管理，同时会大大提高产品成本。

液压挖掘机(底盘)行走系统设计

目录 摘要.................................... 错误！未定义书签。Abstract ................................ 错误！未定义书签。第1章绪论............................. 错误！未定义书签。 1.1 挖掘机的简介..................... 错误！未定义书签。 1.2 挖掘机的工作特点................. 错误！未定义书签。 1.3 国内挖掘机的现状和发展前景....... 错误！未定义书签。 1.4 本课题的主要任务及意义........... 错误！未定义书签。第2章总体设计方案..................... 错误！未定义书签。 2.1 履带式行走装置的结构形式......... 错误！未定义书签。 2.1.1 履带式行走装置的特点........ 错误！未定义书签。 2.1.2 履带式行走装置的组成........ 错误！未定义书签。 2.2 总体设计原则..................... 错误！未定义书签。 2.3 总体设计重点及难点............... 错误！未定义书签。 2.4 设计方式及步骤................... 错误！未定义书签。第3章“四轮一带”及其附件的设计........ 错误！未定义书签。 3.1 履带的设计和选型................. 错误！未定义书签。 3.1.1 履带的特点.................. 错误！未定义书签。 3.1.2 履带的构成.................. 错误！未定义书签。 3.1.3 履带的选型.................. 错误！未定义书签。

挖掘机基本构造及工作原理

第一部分：挖掘机 第一章挖掘机的基本构造及工作原理 第一节概述 一、单斗液压挖掘机的总体结构 单斗液压挖掘机的总体结构包括①动力装置、②工作装置、③回转机构、④操纵机构、⑤传动系统、⑥行走机构和⑦辅助设备等，如图所示。

常用的全回转式液压挖掘机的动力装置、传动系统的主要部分、回转机构、辅助设备和 驾驶室等都安装在可回转的平台上，通常称为上部转台。因此又可将单斗液压挖掘机概括成 工作装置、上部转台和行走机构等三部分。 工作装置——①动臂、②斗杆、③铲斗、④液 压油缸、⑤连杆、⑥销轴、⑦管路 上部转台——①发动机、② 减震器主泵、③主阀、④驾 驶室、⑤回转机构、⑥回转 支承、⑦回转接头、⑧转台、 ⑨液压油箱、⑩燃油箱、○11 控制油路、○12电器部件、○13 配重 行走机构——①履带架、② 履带、③引导轮、④支重轮、 ⑤托轮、⑥终传动、⑦张紧 装置 挖掘机是通过柴油机把柴油的化学能转化为机械能，由液压柱塞泵把机械能转换成液 压能，通过液压系统把液压能分配到各执行元件（液压油缸、回转马达+减速机、行走马达 +减速机），由各执行元件再把液压能转化为机械能，实现工作装置的运动、回转平台的回 转运动、整机的行走运动。 二、挖掘机动力系统 1、挖掘机动力传输路线如下 １）行走动力传输路线：柴油机——联轴节——液压泵（机械能转化为液压能）——分配阀 ——中央回转接头——行走马达（液压能转化为机械能）——减速箱——驱动轮——轨链履 带——实现行走 ２）回转运动传输路线：柴油机——联轴节——液压泵（机械能转化为液压能）——分配阀 ——回转马达（液压能转化为机械能）——减速箱——回转支承——实现回转 ３）动臂运动传输路线：柴油机——联轴节——液压泵（机械能转化为液压能）——分配阀 ——动臂油缸（液压能转化为机械能）——实现动臂运动 ４）斗杆运动传输路线：柴油机——联轴节——液压泵（机械能转化为液压能）——分配阀 ——斗杆油缸（液压能转化为机械能）——实现斗杆运动 ５）铲斗运动传输路线：柴油机——联轴节——液压泵（机械能转化为液压能）——分配阀 ——铲斗油缸（液压能转化为机械能）——实现铲斗运动

挖掘机毕业设计开题报告

附表2： 毕业设计开题报告班级：姓名：

三、调研报告（或文献综述） 3.1液压挖掘机的发展概况

挖掘机的最早雏形，主要用于河道、港口的疏浚工作，第一台有确切记载的挖掘机械是1796年英国人发明的蒸汽“挖泥铲” 。而能够模拟人的掘土工作，在陆地上使用的蒸汽机驱动的“动力铲” 。（图1－1）于1835 年在美国诞生，主要

用于修筑铁路的繁重工作， 被认为是现代挖掘机的先驱， 距今已有 170 多年的历 史。 1950 年，德国研制出世界上第一台全液压挖掘机（图 1－2）。由于科学技术 的飞速发展，各种新技术、 新材料不断在挖掘机上得到应用， 尤其是电子技术和 信息技术的应用使得液压挖掘机在作业效率、 可靠性、安全性和操作舒适性以及 节能、环保等方面有了长足的进步。 目前液压挖掘机已经在全世界范围内得到广 泛应用，成为土石方施工不可缺少的重要机械装备 3.1.1国内液压挖掘机的发展概况 我国从 1967年开始自行研制液压挖掘机。 早期开发成功的产品主要有上海建 筑机械厂的 WY100、贵阳矿山机器厂的 W4-60、合肥矿山机器厂的 WY60 等。到 20 世纪 701年代末 80 年代初，长江挖掘机厂和杭州重型机械厂分别研制成功了 WY160和 WY250等液压挖掘机产品。 从 1994年开始，美国的卡特彼勒公司、 日 本的神户制钢所、 日本的小松制作所、 日本的日立建机株式会社、 韩国大宇重工、 韩国现代重工业以及德国利勃海尔、德国雪孚、 德国阿特拉斯、 瑞典沃尔沃等公 司先后在中国建立了中外合资、 外商独资挖掘机生产企业， 生产具有世界先进水 平的多种型号和规格的液压挖掘机产品。 近年来我国经济增长迅速，液压挖掘机市场需求不断扩大，形成了巨大的挖掘机市场空 间，图 1－ 1 蒸汽机驱动的“动力图 1－ 2 早起全液压挖掘

挖掘机液压系统设计

目录 绪论 --------------------------- 3 1.1 现代液压技术的发展状况------------ 4 1.2 液压传动的研究对象-------------- 4 1.3 液压传动的组成---------------- 4 1.4 液压传动的优缺点----------------- 5 液压传动的主要优点------------- 5 液压传动的主要缺点------------ 5 1.5 液压技术的发展应用-------------- 6 、液压传动在各类机械中的应用- 6 、液压传动技术的发展概况--------- 7 第1章挖掘机的液压系统 ------------------ 8挖掘机的工作循环及对液压系统的要求 ----------------------------------------------------- 8 WY —100 挖掘机液压系统的工作原理------------- 9 第3 章液压系统的设计 ------------------ 12明确设计要求进行工况分析------------------ 12 确定液压系统的主要参数------- 13 液压缸的载荷组成计算-------- 13 液压马达的负载------------- 15 计算液压缸的主要结构尺寸和液压马达的排 -------------------------------------- 15 液压缸的设计计算------------ 15 液压马达的设计计算------------- 16 液压泵的确定与所需功率的计算-- 17 液压泵的确定--------------- 17 选择液压泵的规格------------ 18 阀类元件的选择------------------- 18 选择依据------------------ 18 选择阀类元件应注意的问题---- 18

挖掘机液压系统原理

一、主液压回路系统的构成 日立挖掘机主液压回路系统是由主液压系统和先导回路系统构成。主液压回路将泵的液压油供给各操作机能的促动器。 二、先导回路液压操作系统的组成 液压系统是由发动机、主泵、先导泵、控制阀各1台和四个液压缸、1台旋转马达及2台行走马达组合而成、泵通过输入轴由发动机所驱动。主泵的液压油通过控制阀流到各促动器。先导泵的液压油流入先导回路内。 三、主回路 1、主液压回路 主液压回路系由吸引回路、输出回路、回油路及牌友回路所构成。液压系统由主泵、控制阀、行走马达各一台及四个液压缸。 主泵是斜轴式排量可变型轴向活塞泵，是由发动机驱动的（发动机转速比为1.0） 2、吸引回路和输出回路 泵通过吸引滤油器吸引液压油箱的油，油从泵流入控制阀，然后由油箱口放出，主泵放出的油通过控制阀流至各促动器。 控制阀控制各种液压机能，从各促动器流出的回油通过控制阀和液压油冷却器流回液压油箱。 3、回油路 每个促动器放出的油全部通过控制阀流回液压油箱内。回油路内有旁道单向阀，其设定压力分别为9.8×10^4pa及4×9.8×10^4pa。通常回油通过液压油冷却器及左侧控制阀流回液压油箱， 油温低时，粘度变高，通过油冷却器时的阻力也随着增大。 油压超过9.8×10^4pa时，回油直接流回液压油箱，可在短时间内把油温提高到适当的高度。 油冷却器被阻塞时，回油通过旁道单向阀直接流回液压油箱。 旁道单向阀被阻塞时设在冷却器和液压油箱之间，其设定压力为4×9.8×10^4pa。 液压箱内设有直流式滤油器，从左右两侧的控制阀流出的油合流后经直流式滤油器过滤，直流式滤油器内有旁道安全阀。当滤芯阻塞使差压达9.8×10^4pa时，旁道安全阀就打开，油直接流回液压油箱。 4、排油回路 马达及刹车阀等内部漏的油以及润滑油回路内的油，全部都积蓄起来，经过排油回路流回操作油箱。 5、行走马达排油回路 左右两行走马达漏的油由各个马达壳的排油口排出，合流后通过中心接头，经过直流式滤油器流回液压油箱。 6、旋转马达排油回路 旋转马达漏的油排出后，与行走回路排出的油一起通过直流式滤油器流回液压油箱。 7、输出压控制 控制阀内的卸载安全阀控制泵的输出压力保持一定。全部操作均在330×9.8×10^4Pa设定压力操作。 在挖掘操作时，设定压力变为370×9.8×10^4Pa。 狼涌截止安全阀把高压油释放到液压油箱内，以免油压系统及发动机承受过负荷。 8、先导回路 先导回路是由吸引、出油回路构成的。先导系统有先导泵、换冲阀、保险阀、2个高速电

挖掘机液压系统设计

目录 绪论----------------------------------------3 1.1现代液压技术的发展状况---------------4 1.2液压传动的研究对象-------------------4 1.3液压传动的组成-----------------------4 1.4液压传动的优缺点---------------------5 1.3.1液压传动的主要优点------------------5 1.3.2 液压传动的主要缺点------------------5 1.5液压技术的发展应用-------------------6 1.4.1、液压传动在各类机械中的应用---------6 1.4.2、液压传动技术的发展概况-------------7 第1章挖掘机的液压系统----------------------8 2.1挖掘机的工作循环及对液压系统的要求-----8 2.2 WY—100挖掘机液压系统的工作原理-------9 第3章液压系统的设计-----------------------12 3.1明确设计要求进行工况分析---------------12 3.2确定液压系统的主要参数-----------------13 3.2.1液压缸的载荷组成计算-----------------13 3.2.2液压马达的负载-----------------------15 3.3计算液压缸的主要结构尺寸和液压马达的排 ---------------------------------------15 3.3.1液压缸的设计计算---------------------15 3.3.2液压马达的设计计算-------------------16 3.4液压泵的确定与所需功率的计算-----------17 3.4.1液压泵的确定-------------------------17 3.4.2 选择液压泵的规格--------------------18 3.5阀类元件的选择-------------------------18 3.5.1.选择依据----------------------------18

液压挖掘机毕业设计

摘要 液压挖掘机是一种多功能的工程机械，通常用于挖掘、倾倒、表面处理、提升及其他工作。然而，液压挖掘机的驾驶者必须有多年训练经验才能工作起来又快又娴熟。每个液压挖掘机有三个铰接件：动臂、斗杆和铲斗。操纵者只有两只手，所以，对于初学习者来说同时精确控制三个铰接件并不是一件容易的事。此外，驾驶者必须在各种危险的环境下，有时甚至得在尘土非常多的环境下工作，这对于他们的健康将有非常大的危害。因为这些原因，研究液压挖掘机的自动化对于提高生产力，生产效率和安全是很有必要的，目前，挖掘机的自动化研究已在各地广泛进行。在所有的被用作发展复杂多变任务的基础的基本元素中，挖掘机动力臂控制目前是最重要最基本方面，挖掘机自动化过程中存在以下问题：机械结构中的变量参数、各种非线性液压执行机构和地面的扰动。为了解决这些问题，已经进行了许多研究，这些研究要么按照基于规则的研究分类要么按照基于研究的模型分类。本设计提出了一种不连续检验，它是基于接近非线性增益系数的自适应鲁棒控制器以及整个系统的非线性，误差处理是通过鲁棒控制器的反馈和鲁棒控制器的设计，最后，臂的运动控制实验被用来证明此方案的可行性。

目录 一、项目实施的目的与要求 (4) 二、项目报告的内容 (5) （一）项目背景及其意义 (5) （二）项目国内发展现状 (6) （三）项目分析及其技术要求 (6) 1、项目原理分析 (7) 2、项目方案制定 (8) 四、项目设计步骤 (10) 五、项目成果实物图 (13) 六、设计课题收获及感受 (14)

一、项目实施的目的与要求 目的： 液压传动课程作业是本课程的一个综合实践教学环节，通过该教学环节，要求达到以下三个目的： （1）巩固和深化液压的理论知识，掌握液压系统设计计算的一般方法和步 骤； （2）能正确合理地确定执行元件，选用标准液压元件；能熟练地运用液压基本回路组合成满足基本性能要求的、高效率的液压系统； （3）熟悉并会运用有关的国家标准、部颁标准、设计手册和产品样本等技术资料。 要求： （1）设计时必须从实际出发，总和考虑实用性、经济性、安全性及操作方便和结构简单。多设想几个方案进行分析对比后确定最理想的一个； （2）独立完成作业。设计时可以参考同类机械，但必须在深入理解和消化后借鉴，不要简单地抄袭； （3）在完成课程作业的过程中，要随时复习液压元件的工作原理、基本回路几典型液压系统的实例，积极思考，认真完成； （4）在完成课程作业的过程中，希望大家注意深化和扩大自己的知识面，培养独立的工作能力，使自己解决工程问题的能力有所提高。