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挖掘机液压系统

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课程:流体传动与控制课题:挖掘机液压系统班级:

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1概述

挖掘机的液压系统是挖掘机上重要的组成部分,它是挖掘机工作循环的的动力系统。挖掘机的工作条件恶劣,且动臂和底盘动作非常频繁,因此要求液压系统工作稳定,平均无故障时间长。因此,液压系统的性能优劣决定着挖掘机工作性能的高低。液压技术的发展直接关系挖掘机的发展,挖掘机与液压技术密不可分,二者相互促进。液压技术是现代挖掘机的技术基础,挖掘机的发展又促进了液压技术的提高。挖掘机的液压系统复杂,可以说目前液压传动的许多先进技术都体现在挖掘机上。挖掘机的液压系统都是由一些基本回路和辅助回路组成,它们包括限压回路、卸荷回路、缓冲回路、节流调速和节流限速回路、行走限速回路、支腿顺序回路、支腿锁止回路和先导阀操纵回路等,由它们构成具有各种功能的液压系统。随着科技的进步,挖掘机的液压系统将更加复杂,功能更加多样且便于操作控制,工作效率高,耗能少,先进的液压系统会使挖掘机在工程领域发挥更大的作用。

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。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。

2 挖掘机液压系统概述

2.1 挖掘机液压系统的基本组成及其基本要求

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就组成一个挖掘机液压系统。它是以油液为工作介质、利用液压泵将发元件将液压能转变为机械能,进而实现挖掘机的各种动作。按照不同的功能可将挖掘机液压系统分为三个基本部分:工作装置系统,回转系统、行走系统。挖掘机的工作装置主要由动臂、斗杆、铲斗及相应的液压缸组成,它包括动臂、斗杆、铲斗三个液压回路。回转装置的功能是将工作装置和上部转台向左或向右回转,以便进行挖掘和卸料,完成该动作的液压元件是回转马达。回转系统工作时必须满足如下条件:回转迅速、起动和制动无冲击、振动和摇摆,与其它机构同时动作时,能合理地分配去各机构的流量。行走装置的作用是支撑挖掘机的整机质量并完成行走任务,多采用履带式和轮胎式机构,所用的液压元件主要是行走马达。行走系统的设计要考虑直线行驶问题,即在挖掘机行走过程中,如果某一工作装置动作,不至于造成挖掘机发生行走偏转现象。

挖掘机的动作复杂,主要机构经常启动、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,因此挖掘机的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,也可以相互配合实现复合动作。

(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速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变化大的负载、急剧的振动作用下,具有足够

的可靠性。

(3)设置轻便耐振的冷却器,减少系统总发热量,使主机持续工作时的液压油温不超过 80℃,或温升不超过 45℃。

(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要低,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。

2.2 挖掘机液压系统的基本动作分析

(1)挖掘。通常以铲斗液压缸或斗杆液压缸分别进行单独挖掘,或者两者配合进行挖掘。在挖掘过程中主要是铲斗和斗杆有复合动作,必要时配以动臂动作。

(2)满斗举升回转。挖掘结束后,动臂缸将动臂顶起、满斗提升,同时回转液压马达使转台转向卸土处,此时主要是动臂和回转的复合动作。动臂举升和臂和铲斗自动举升到正确的卸载高度。由于卸载所需回转角度不同,随挖掘机相对自卸车的位置而变,因此动臂举升速度和回转速度相对关系应该是可调整的,若卸载回转角度大,则要求回转速度快些,而动臂举升速度慢些。

(3)卸载。回转至卸土位置时,转台制动,用斗杆调节卸载半径和卸载高度,用铲斗缸卸载。为了调整卸载位置,还需动臂配合动作。卸载时,主要是斗杆和铲斗复合作用,兼以动臂动作。

(4)空斗返回。卸载结束后,转台反向回转,同时动臂缸和斗杆缸相互配合动作,把空斗放到新的挖掘点,此工况是回转、动臂、和斗杆复合动作。由于动臂下降有重力作用、压力低、泵的流量大、下降快,要求回转速度快,因此该工况的供油情况通常是一个泵全部流量供回转,另一泵大部分油供动臂,少部分油经节流供斗杆。

3挖掘机液压系统工作原理

3.1挖掘机总体原理图

1-油泵;2-回转马达;3-缓冲补油阀组;4-左右履带行走马达;5-行走马达双速电磁阀;

6-补油单向阀;7-中央回转接头;8-限速阀;9-溢流阀;10-梭阀;11-合流阀;12-斗杆油缸;13-铲斗油缸;14-单向节流阀;15-动臂油缸;16-冷却器;17-冷却器;18-滤油器;19-背压

阀;20-节流阀

图3.1液压系统原理图

图示全液压挖掘机的液压系统为双泵双路定量系统。系统中所用的是斜轴式径向柱塞泵。它有两个出油口,相当于A,B两台泵供油,其流量为328L/min。A泵输出的压力油进入多路阀组I(带合流阀5)驱动回转马达18,铲斗缸22和辅助缸20动作,并经中央回转接头驱动右行走马达17。泵B输出的压力油进入多路阀组II(带限速阀10)驱动动臂缸19,斗杆缸21,并经过中央回转接头驱动左行走马达16和推土缸15。每组多路阀中的四联换向阀组成串联油路。

3.2 挖掘机液压系统的基本回路及其子系统分析

3.2.1行走机构液压系统

行走液压系统回路的组成(如图3.1所示):主泵→主控制阀→中心回转接头→行走马达→油箱。可实现车辆直线行走或单侧行走,行走时系统溢流压力设定为24.5MPa;车辆在行走(直线行走或单边行走)时主泵为分流状态:前泵供应左行走滑阀——斗杆组,后泵供应右行走滑阀——铲斗组。

(1)直线行走性能当进行直线行走操作时,主泵流量的分配取决于左右行走滑阀的操作量。通过外部管路将左行走压力补偿阀和右行走压力补偿阀连通起来,使左右压力补偿阀受力相等,如果左右滑阀的操作量相等,则通过左右行走滑阀的流量相等,保证了车辆的直线行走性能

图3.1行走机构液压系统图

3.2.2 回转机构液压系统

当铲斗装满后从挖掘位置到卸载位置时,挖掘机转台停止后,由于满斗承载压力突然停止会有很大反冲力,而使整台挖掘机机器晃动。为解决此不良症状发生,在回转台回转接头位置设计一回转晃动防止阀,来减少冲力而引起的整机性能损害。转台回转摇晃防止机构是挖掘机转台回转停止后消除其摇晃的机构,其工作原理是:回转马过停止运转的过程中,反转防止阀两侧受卸荷压力作用,弹簧压缩。由于左、右压力相等,反转防止阀不能换向。回转马达停止运转后B口侧压力比A口侧高,对回转马达产生反力作用,回转马达摇晃,此时A口侧压力比B口侧的高,对反转防止阀产生压力。由于阀中有节流孔,产生时间滞后,

滑阀向右移动,从而使A口与B口联通、压力相等。因此,转台回转摇晃仅一次而已。回转紧锁开关关闭时在回转锁紧开关OFF状态下,操作手柄移动时,PPC 油压开关将信号传输至调速器泵控制器,然后调速器泵控制器输出驱动信号使回转制动电磁阀励磁;电磁阀励磁后,先导油压通过回转电磁阀进入回转马达制动器油室,克服弹簧压力将制动活塞打开;当操作手柄停在中立位置4秒钟以后,调速器泵控制器通过感知PPC油压开关信号将输出的驱动信号切断,使回转制动电磁阀消磁,实现停车制动。控制系统如图5.8所示。

回转紧锁开关打开时在回转锁紧开关ON状态,回转制动电磁阀励磁线路断路,电磁阀消磁;消磁后的回转电磁阀将回转马达制动器油室与卸油回路接通,在制动器弹簧力作用下,制动活塞推动连接盘与制动片接合,实现制动功能;回转锁紧开关在ON 时,主控制阀的溢流压力上升为20.5MPa。

回转紧锁备用开关的使用若调速器泵控制器出现故障,则不能输出驱动信号,回转制动电磁阀不能励磁,回转制动将不能解除;此时,将回转锁紧备用开关打在ON,便可打开回转电磁阀,解除制动功能,实现回转。

拟订回转机构液压系统回路简图如图3.2所示。回转机构液压系统回路组成:主泵→主控制阀→回转马达→油箱。该构思简图可实现挖掘机任意角度回转以及在任意角度停止回转后的制动。根据基本设计要求回转安全阀压力设定值为20.5MPa,回转速度为10.0转/分。

图3.2回转机构液压系统图

3.2.3 铲斗液压系统

拟订铲斗液压系统回路简图如图3.3所示。铲斗液压系统回路组成:主泵→主控制阀→铲斗→油箱。该构思简图可实现铲斗在一定角度来回转动.

图3.3铲斗液压系统图

3.2.4斗杆液压系统

拟订斗杆液压系统回路简图如图3.4所示。斗杆液压系统回路组成:主泵→主控制阀→斗杆→油箱。该构思简图可实现斗杆在一定角度来回转动。

图3.4斗杆液压系统图

3.2.5 动臂液压系统

拟订动臂液压系统回路简图如图3.5所示。动臂液压系统回路组成: 主泵→主控制阀→动臂→油箱。该构思简图可实现斗杆在一定角度来回转动.

图3.5动臂液压系统图

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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

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。

挖掘机通用液压系统分析

摘要 单斗液压挖掘机作为完成土石方开挖的主要施工机械设备,已广泛用于工业与民用建筑、交通运输、水利电力工程、矿山开掘以及军事工程等机械化施工中。当今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。液压系统在挖掘机行业中具有极其重要的作用。本文对力士德SC330机型液压系统进行了详细的研究。第一章,介绍挖掘机的概况、国内外挖掘机技术及行业发展、分类以及工作工况,然后又介绍了液压系统的概况。第二章介绍了系统液压泵,主要介绍了泵功率的调节及泵的变量分析。第三章、第四章分别对回转系统和行走系统的工作原理及细部动作原理进行分析。第五章,对挖掘机液压系统进行了工作总结。 关键词:挖掘机,液压系统,变量分析,工作原理

Abstract Single bucket hydraulic excavator as completed earthwork excavation of main construction equipment, has been widely used in industrial and civil construction, transportation, water conservancy and electric power engineering, mine exploitation and military engineering mechanized construction.Current excavator production to large-scale, miniaturization, muti function change, special change and the direction of automation development. The hydraulic system in excavator industry plays an important role in. The book de SC330type hydraulic system are studied in detail. The first chapter, introduction of excavator excavator technology at home and abroad, and industry development, the classification as well as the working condition, and then introduced the general situation of hydraulic system. The second chapter introduces the system of hydraulic pump, mainly introduced the pump power regulation and pump variable analysis. The third chapter, the fourth chapter of rotary system and the operating system's principle of work and the detail operation principle anar ysis. The fifth chapter, the full text of a summary of the work. Key words: Excavator, Hydraulic system, Multivariate analysis,Working principle

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挖掘机液压系统的分析及故障诊断尤为重要。 二、挖掘机的液压系统类型 按液压栗特性,液压挖掘饥采用的液压系统大致上有定量系统、变量系统和定量、变量系统等三种类型。 (一)定量系统 在液压挖掘机采用的定量系统中,其流量不变,即流量不随负载而变化,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、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。 (二)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,其调节方式有三种:变量泵一定量马达调速、定量泵变量马达调速、变量泵变量马达调速。液压挖掘机采用的变量系统多采用变量泵一定量马达的组合方

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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。

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统两大部分构成。如果回转和行走采用液压马达驱动,工作装置通过油缸执行其动作,这类挖掘机就是全液压挖掘机。全液压挖掘机的液压系统是一个有机的整体,无论哪个元件出了故障,都会影响其正常工作。现以山河智能液压式履带挖掘机为例,分析液压系统常见故障原因及排除方法。 液压油温度过高 当液压油温度过高时,就必须考虑是否出现以下状况。 1.1.发动机皮带松动 这种情况下,挖掘机显示器会显示充电故障及高温。在熄火状态下用手去按动皮带,感受发动机皮带的松紧程度。由于皮带长期处于高速运动中,会逐渐老化,发动机启动

挖机液压传动系统介绍解读

挖机液压传动系统介绍 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。 类型

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

挖掘机液压系统的设计说明

目录 1 前言 (1) 1.1 挖掘机间介 (1) 1.2 国外研究现状及发展动态 (2) 1.3 本设计的研究容 (5) 2 液压挖掘机结构与工作原理 (7) 2.1 液压挖掘机整机性能 (7) 2.2 液压挖掘机结构 (8) 2.3 液压挖掘机传动原理 (10) 3 液压挖掘机工况分析及液压系统设计方案的确定 (12) 3.1 液压挖掘机的工况 (12) 3.2 挖掘机液压系统的设计要求 (17) 3.3 挖掘机液压系统的分析 (19) 3.4 液压系统方案拟订 (20) 4 液压系统的设计 (21) 4.1 液压系统方案及参数确定 (21) 4.2 执行元件液压缸及系统压力的初选 (22) 4.3 计算工作装置铲斗液压缸的主要尺寸 (23) 4.4 液压系统原理图的制定 (26) 5 液压元件的选择与专用件的设计 (31) 5.1 液压泵的选择和泵的参数的计算 (31) 5.2 柴油发动机的选择 (33) 5.3 液压阀的选择 (33) 5.4 其他液压元件的选择 (36) 5.5 油箱容量的确定 (38) 6 压系统性能验算 (40) 6.1 液压系统压力损失 (40) 6.2 液压系统的发热温升计算 (41) 总结 (46) 参考文献 (47) 致 (49)

容提要 挖掘机作为我国工程机械的主力机种,被广泛应用于各种各样的施工作业中。挖掘机产品的核心技术就是液压系统设计,由于挖掘机的工作条件恶劣,要现的动作复杂,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对推动我国挖掘机发展具有十分重要的意义。 在搜集了国外挖掘机液压系统相关资料的基础上,了解了挖掘机液压系统的发展历史,并对挖掘机液压系统的技术发展动态进行了分析总结。论文对挖掘机的各种工况进行了分析,系统总结了挖掘机液压系统的设计要求。根据挖掘机液压系统的设计要求,论文中采用通用多路阀,配以专用控制阀和简单的电子控制系统,设计了一套适合我国生产制造的LS恒功率控制单斗挖掘机液压系统。 本次毕业设计课题是WY200型液压挖掘机。课题以企业为依托。小型挖掘机由多个系统组成,包括液压系统,传动系统,操纵系统,工作装置,底架,转台,油箱,发动机安装等。本人的设计主要致力于分析和设计小型液压挖掘机工作装置的液压系统。本课题选择了国的质量和技术性能都接近设计要求的16~20t挖掘机作为基型,并在此基础上研究了国外的先进机型,设计出我们挖掘机的液压系统方按图,总体装配图以及相应的部件图和零件图。图纸基本采用Auto CAD二维软件绘图。本液压挖掘机的优点是采用伺服先导操纵系统,造型美观,具备挖掘,抓物,钻孔,推土,清沟和破碎等功能。平台可360°旋转,性能可靠,操作舒适,可广泛应用于建筑,市政,供水,供气,供电农林建设等工程。 Summary

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

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

挖掘机动臂机构液压系统

挖掘机动臂机构液压系统 1、设计背景 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。 2、设计要求 2.1使用要求 小型挖掘机主要用于城市、狭窄地区,代替人力劳动。主要作业是挖掘、装载、整地、起重等,用于城市管道工程、道路、住宅建设、基础工程和园林作业等。小型挖掘机体积小,机动灵活,并趋向于一机多能,配备多种工作装置,除正铲、反铲外,还配备了起重、抓斗、平坡斗、装载斗、耙齿、破碎锥、麻花钻、电磁吸盘、推土板、冲击铲、集装叉、高空作业架、铰盘及拉铲等,以满足各种施工的需要。与此同时,发展专门用途的特种挖掘机,如低比压、低嗓声、水下专用和水陆两用挖掘机等。总之它是一种多用途万能型的城市建设机械。由于这种机械的特点很靠近人,因此在设计上除了要求耐久性、可靠性和作业效率等,还需着重考虑人、机、环境的协调,特别要注意以下几点: (1)安全性即机械作业过程中不要与周围的人和物相碰撞,防倾翻稳定性好。 (2)低公害即排放要求高、低震动、低噪音,声音要比较悦耳。 (3)与周围环境能调和,形象要美观,形体和色彩不要引起人们不愉快感,对人有亲和感。 (4)尽量扩大其使用功能,可装多种附属装置,应成为城市万能型工程机械。 (5)操纵简便,任何人一学就会,都能操纵。 2.2 性能要求 小型挖掘机具有中型挖掘机的多项功能,又具有便于运输、能耗低、灵活、适应性强等优势,非常适用于空间狭小的施工场地作业,而且价格低、质量轻、保养维修方便,所以在小型土石方工程、市政工程、路面修复、混凝土破碎、电缆埋设、自来水管道的铺设、园林栽培等工程中得到了广泛的应用。由于满足基本的挖掘、装载、

日本(NACHI)挖掘机负荷敏感液压系统分析

…一e专题研究掣鏊台篇蠢—一dubjectResearch 日本‘NACHI)挖掘相负荷敏 液压系统分析威Jo乩 AnalysisofNACHIexcavatorloadsensitivityhydraulicpressuresystem 吕超1,阎季常2,高峰3 LVChao,YANJi—chang,GAOFeng (1.徐工研究院,江苏徐州221004;2.江苏瑞隆电液控制科技有限公司,江苏徐州221004 3.浙江大学,浙江杭州310058) 【摘要】分析了目前国内外小型挖掘机常用液压系统的几种形式,以日本NACHI系统为例研究负载敏感系统的工作原理。 【关键词】小型挖掘机;液压系统,负载敏感;压力补偿 小型液压挖掘机既具有精致小巧、灵活机动的优点,同时兼具中挖的基本功能,广泛用于各种小型土方施工。液压系统是挖掘机最重要的部分,液压系统设计是挖掘机主机厂产品设r一 计中最重要的组成部分之一。 目前挖掘机液压系统的形式和种类较;多,从多路阀的形式可分为开中心和闭 中心两种,按控制方式不同可分为阀控系; 统和泵控系统,在实际的应用中,阀控系 统很普遍,泵控系统往往和阀控系统结合 在一起使用,实际上是阀控和泵控组合而; 成的复合系统,小挖系统主要还是选用国 外成熟的系统居多,常见的有日本KYB 公司的三泵系统、NACHI公司的LS系 统、东芝公司的IB系统、德国力士乐公司 的LS、LUDV系统、韩国东明公司、第日 油压公司的系统等,下面我们主要对日本 不二越(NACHI)液压系统进行分析研IL-究。 1NACHI液压系统简介 挖掘机液压系统主要由液压执行元件 完成各个动作,电液系统配合实现整车的控制动作。液压系统主要由上、下车液压系统和先导操纵系统部分组成。NACHI液压系统原理见图1。 S 图1NACHI液压系统原理图 建筑机械化2008(07)35 万方数据

挖掘机液压回路分析项目

挖掘机液压系统设计 学院:机械工程学院 专业: 10机电(卓工) 组员:杨乐乐张阳王强 柳斌王超 指导教师:赵静一 2013年 7月

目录 1前言 (3) 2国内外研究现状 (4) 3挖掘机发展趋势 (6) 4挖掘机液压系统概述 (8) 4.1挖掘机液压系统的基本组成及其基本要求 (8) 4.2挖掘机液压系统的基本回路 (10) 5液压系统的方案的设计和液压元件的选择 (11) 5.1确定工作压力 (11) 5.2分析确定各系统图 (12) 6液压系统总体原理图 (17) 7液压元件的选择和专用件的设计 (20) 7.1选择液压泵的规格 (22) 7.2柴油发动机的选择 (22) 7.3液压控制阀的选择 (23) AQF-L32H2-A1M60×2 (24) 8其他液压元件的选择 (25) 8.1压力表 (25) 8.2液位液温器,液位控制器和空气滤清器的选择 (26) 8.3确定油箱的有效容积 (26) 8.4非橡胶管道的选择 (26) 9总结 (27)

1前言 挖掘机的液压系统是挖掘机上重要的组成部分,它是挖掘机工作循环的的动力系统。挖掘机的工作条件恶劣,且动臂和底盘动作非常频繁,因此要求液压系统工作稳定,平均无故障时间长。因此,液压系统的性能优劣决定着挖掘机工作性能的高低。液压技术的发展直接关系挖掘机的发展,挖掘机与液压技术密不可分,二者相互促进。液压技术是现代挖掘机的技术基础,挖掘机的发展又促进了液压技术的提高。挖掘机的液压系统复杂,可以说目前液压传动的许多先进技术都体现在挖掘机上。挖掘机的液压系统都是由一些基本回路和辅助回路组成,它们包括限压回路、卸荷回路、缓冲回路、节流调速和节流限速回路、行走限速回路、支腿顺序回路、支腿锁止回路和先导阀操纵回路等,由它们构成具有各种功能的液压系统。随着科技的进步,挖掘机的液压系统将更加复杂,功能更加多样且便于操作控制,工作效率高,耗能少,先进的液压系统会使挖掘机在工程领域发挥更大的作用。 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。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

常用挖掘机液压系统故障分析标准版本

文件编号:RHD-QB-K8165 (解决方案范本系列) 编辑:XXXXXX 查核:XXXXXX 时间:XXXXXX 常用挖掘机液压系统故障分析标准版本

常用挖掘机液压系统故障分析标准 版本 操作指导:该解决方案文件为日常单位或公司为保证的工作、生产能够安全稳定地有效运转而制定的,并由相关人员在办理业务或操作时进行更好的判断与管理。,其中条款可根据自己现实基础上调整,请仔细浏览后进行编辑与保存。 现以工程建设中使用较多的国产YW-100B型液压挖掘机为例,分析其液压系统常见故障的现象、原因及排除方法。 1)行走马达两个主油管爆裂。液压挖掘机行走马达两个主油管(A、B)经常爆裂的主要原因是,变速之后双速阀的阀芯未能及时回位,致使进油口和回油口不能联能,引起油液压力瞬时过高。此时应: (1)适当增大双速阀弹簧的弹力。在操纵压力解除后,阀芯在弹簧弹力的作用下能顺利复位。但应注意,增大弹簧的弹力不能简单的用增长率加垫片的方

法,必须以弹簧的弹力进行检测。 (2)研磨双速阀,去除毛刺,使阀芯在阀体内活动自如,无卡滞现象。 (3)操作要规范。例如,挖掘机行走过程中换档的正确操作是:无论变换任何速度,必须先让挖掘机停车,然后换档再行走。 2)行走跑偏。挖掘机发生行走跑偏时,在认定行走马达技术状况正常、履带松紧度调整正确的情况下,可作如下的分段检查: (1)检查行走液压回路工作压力。先检查行走速度慢的一侧,从组合阀开始,拆卸限压阀上的两根油管,用堵头堵住出油口。再拆卸另一个组合阀上的两根行走油管,启动发动机,拉动有堵头的组合阀的行走操纵手柄,观察油液压力是否符合要求,再观察另一个组合阀(限压阀)的A,B孔是否有油液流出。如

挖掘机液压系统的分析与设计完整版

挖掘机液压系统的分析与设计完整 版 编号:本科毕业设计题目:学院:专业:年级:姓名:指导教师:完成日期:挖掘机液压系统的分析与设计机械工程学院机械设计制造及其自动化级机制班2012年6月1日挖掘机液压系统的分析与设计摘要液压挖掘机是工程机械的一个重要品种,是一种广泛用于建筑、铁路、公路、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带动各种构件动作,具有许多优点,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对推动我国挖掘机发展具有十分重

要的意义。在搜集了国内外挖掘机液压系统相关资料的基础上,了解了挖掘机液压系统的发展历史,并对挖掘机液压系统的技术发展动态进行了分析总结。本次毕业设计课题是液压挖掘机。挖掘机多个系统组成,包括液压系统,传动系统,操纵系统,工作装置,底架,转台,油箱,发动机安装等。本人的设计主要致力于分析和设计中型液压挖掘机液压系统的液压元件。以液压元件和液压回路为主。关键词:挖掘机;液压系统;液压泵I Excavator Hydraulic System Analysis and Design Abstract Hydraulic excavator,one of important engineering machine, is a widely used in construction, railway, highway, water conservancy, mining, etc construction projects of earthwork machinery. Hydraulic excavator using hydraulic components (hydraulic pump hydraulic motor hydraulic cylinder, etc) drive the various components action,

液压挖掘机液压系统概述

=编者按>随着国民经济的快速发展,液压挖掘机在各种工程建设领域,特别是基础设施建设中所起的重要作用越来越明显,液压挖掘机作为一类快速、高效的施工机械愈来愈被广泛使用。液压技术是挖掘机的技术基础,液压挖掘机的发展也促进了液压技术的提高。 近几年关于挖掘机市场分析的文章屡见不鲜,但系统地论述现代液压挖掘机液压系统工作原理的文献却很少,鉴于此,5建筑机械化6杂志从2003年第9期开始将连续刊登由同济大学黄宗益教授以及李兴华、叶伟老师撰写的一组/液压挖掘机液压系统0系列文章。该系列文章将系统论述挖掘机液压系统基础知识、概况、泵阀组合、工作装置液压回路、回转和行走液压回路、挖掘机液压系统的基本分析方法等,进而从世界挖掘机液压系统的概括与总结、目前挖掘机油路型式的分析和对比、负载敏感和压力补偿概念的提出及其定义、通常的负载敏感阀系统、分流比(抗流量饱和)负载敏感阀系统、负载敏感泵控制系统、闭中性负载敏感挖掘机油路以及挖掘机的操纵与控制等方面作较全面的阐述。希望对液压挖掘机的设计、使用和维修有所帮助,引起大家的关注,并进行共同交流和讨论,以提高我国挖掘机的设计制造水平。 液压挖掘机液压系统概述 黄宗益,叶 伟,李兴华 (同济大学,上海200092) [摘 要]在简要说明液压系统对挖掘机的重要性后,提出了挖掘机对液压系统的几点性能要求,具体分析液压 挖掘机工作循环的4个基本动作以及行走时的复合动作过程液压作用元件互相配合的流量分配和功率分配,进而介绍挖掘机液压回路的基本类型。 [关键词]液压挖掘机;液压系统;复合动作;控制方式;流量分配;功率分配[中图分类号]T U 62 [文献标识码]B [文章编号]1001-1366(2003)09-0012-05 A survey of hydrau lic system in hydraulic excavators H U AN G Zhong -yi,YE Wei,LI Xing -hu a 1 前言 1 挖掘机的发展历史可追溯到19世纪三四十年代,由于当时美国进行大规模西部开发的需要,产生了以蒸气机作为动力,模仿人体大臂、小臂和手腕构造,能行走和扭腰的挖掘机。早期挖掘机主要用于矿山开采。 随后的100余年中挖掘机并没有得到很大发展,发展迟缓的原因主要是挖掘机作业装置动作多、运动范围大、采用多自由度机构,古老的机械传动对它不太合适;而且当时的工程主要是国土开发,大规模的筑路和整修场地等,平面作业多,因此铲土运输机械是当时工程机械的主力机种,得到 较快的发展。 20世纪60年代开始,液压传动技术得到了很快发展,逐渐成为成熟的传动技术;挖掘机找到了适合它的传动方式,为其发展建立了强有力的技术支撑。 同时工程建设和施工形式也发生了变化。在大 12 1 [收稿日期]2003-05-21 [作者简介]黄宗益(1936-),男,教授,博士生导师,上海市四平路1239号1 建筑机械化 2003/9

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