小型液压挖掘机液压系统的设计
挖掘机液压缸设计计算结构设计

挖掘机液压缸设计计算结构设计1 绪论1.1 小型挖掘机的概述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。
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、整地、起重等功能外,必须考虑到工作空间小(人力所不能至)、地形复杂、方便操作、可控,目前市场对小型挖掘机性能要求如下:1.改进挖掘机可控性和控制精确性以及复合动作。
2.简化液压系统、降低成本,达到大作业量与低油耗的动态平衡。
3.改进工作可靠性。
4.改进驾驶操作舒适性及降低劳动强度,提高单位生产率。
5.改进操作安全性。
6.低振动、低噪音适用生活区工作。
液压机液压系统设计

攀枝花学院学生课程设计说明书题目:液压传动课程设计——小型液压机液压系统设计学生姓名:学号:所在院系:机电工程学院专业:机械设计制造及其自动化班级:指导教师:职称:攀枝花学院教务处制攀枝花学院本科学生课程设计任务书注:任务书由指导教师填写。
摘要液压机是一种用静压来加工金属、塑料、橡胶、粉末制品的机械,在许多工业部门得到了广泛的应用。
液压传动系统的设计在现代机械的设计工作中占有重要的地位。
液体传动是以液体为工作介质进行能量传递和控制的一种传动系统。
本文利用液压传动的基本原理,拟定出合理的液压传动系统图,再经过必要的计算来确定液压系统的参数,然后按照这些参数来选用液压元件的规格。
确保其实现快速下行、慢速加压、保压、快速回程、停止的工作循环。
关键词:液压机、课程设计、液压传动系统设计AbstractHydraulic machine is a kind of static pressure to the processing of metal, plastic, rubber, the powder product of machinery, in many industrial department a wide range of applications. The design of the hydraulic drive system in modern mechanical design work occupies an important position. Transmission fluid is the liquid medium for the work carried out energy transfer and control of a transmission system.This paper using hydraulic transmission to the basic principle of drawing up a reasonable hydraulic system map ,and then after necessary calculation to determine the liquid pressure system parameters , Then according to the parameters to choose hydraulic components specification. To ensure the realization of the fast down, slow pressure, pressure maintaining, rapid return, stop work cycle.Key words:hydraulic machine, course design, hydraulic transmission system design.目录摘要 (I)Abstract (II)1 任务分析 (1)1.1技术要求 (1)1.2任务分析 (1)2 方案的确定 (2)2.1运动情况分析 (2)3 工况分析 (3)3.1工作负载 (3)3.2 摩擦负载 (3)3.3 惯性负载 (3)3.4 自重 (3)3.5 液压缸在各工作阶段的负载值 (3)4 负载图和速度图 (5)5 液压缸主要参数的确定 (6)5.1 液压缸主要尺寸的确定 (6)5.2 计算在各工作阶段液压缸所需的流量 (6)6 液压系统图 (9)6.1 液压系统图分析 (9)6.2 液压系统原理图 (9)7 液压元件的选择 (11)7.1液压泵的选择 (11)7.2 阀类元件及辅助元件 (11)7.3油箱的容积计算 (12)8 液压系统性能的运算 (13)8.1 压力损失和调定压力的确定 (13)8.2 油液温升的计算 (14)8.3 散热量的计算 (15)结论 (17)参考文献 (18)1 任务分析1.1技术要求设计一台小型液压压力机的液压系统,要求实现快速空程下行—慢速加压—保压—快速回程—停止的工作循环,快速往返速度为V=5.6 m/min,加压速度1V=70mm/min,其往复运动和加速(减速)时间t=0.02s,压制力为320000N,运2动部件总重为40000N,工作行程400mm,(快进380mm,工进20mm),静摩擦系数fs=0.2,动摩擦系数fd=0.1油缸垂直安装,设计该压力机的液压系统传动。
《2024年液压挖掘机工作装置与液压系统设计的研究》范文

《液压挖掘机工作装置与液压系统设计的研究》篇一一、引言随着工程机械技术的不断进步,液压挖掘机已经成为现代工程施工中不可或缺的重要设备。
液压挖掘机以其高效率、大功率及灵活的操作方式,在建筑、采矿、道路建设等工程领域中得到了广泛应用。
液压挖掘机的工作性能及工作效率在很大程度上取决于其工作装置与液压系统的设计。
因此,对液压挖掘机工作装置与液压系统设计的研究具有重要的理论意义和实际应用价值。
二、液压挖掘机工作装置设计液压挖掘机的工作装置主要包括动臂、斗杆和铲斗等部分,其设计直接关系到挖掘机的作业效率和作业质量。
1. 动臂设计:动臂是液压挖掘机的主要承重部件之一,其设计需考虑强度、刚度及重量等因素。
在设计中,应采用合理的截面形状和尺寸,以保证动臂在承受较大载荷时仍能保持足够的强度和刚度。
同时,动臂的设计还需考虑其重量的减轻,以降低整机的能耗。
2. 斗杆设计:斗杆是连接动臂和铲斗的部件,其设计需考虑与动臂和铲斗的配合精度及运动灵活性。
斗杆的设计应保证在各种工况下都能与动臂和铲斗协调工作,以实现高效的挖掘作业。
3. 铲斗设计:铲斗是直接与土壤或其他物料接触的部件,其设计需考虑斗体的形状、容积及开口大小等因素。
合理的铲斗设计可以提高挖掘作业的效率和质量,减少物料遗漏和浪费。
三、液压系统设计液压系统是液压挖掘机的核心部分,其设计直接影响到挖掘机的整体性能。
1. 液压系统组成:液压系统主要由液压泵、液压缸、阀组和控制装置等部分组成。
其中,液压泵提供动力,液压缸实现工作装置的运动,阀组和控制装置则负责控制和调节液压系统的压力、流量和方向。
2. 液压系统设计要点:在液压系统设计中,需考虑系统的稳定性、可靠性和经济性。
首先,要合理选择液压泵的类型和规格,以保证系统具有足够的动力和压力。
其次,要设计合理的阀组和控制装置,以实现对系统压力、流量和方向的精确控制。
此外,还需考虑系统的散热、过滤和防泄漏等问题,以保证系统的稳定性和可靠性。
小型液压机液压系统设计3

兰州交通大学博文学院毕业设计说明书题目:小型液压机液压系统设计学号:系别:机电工程系专业:机械设计制造及其自动化班级:12级机机制(6)班指导教师:惠振亮年月日兰州交通大学博文学院毕业设计设计任务书题目小型液压机液压系统设计1、课程设计的目的学生在完成《液压传动与控制》课程学习的基础上,运用所学的液压基本知识,根据液压元件,各种液压回路的基本原理,独立完成液压回路设计任务;从而使学生在完成液压回路设计的过程中,强化对液压元器件性能的掌握,理解不同回路在系统中的各自作用。
能够对学生起到加深液压传动理论的掌握和强化实际应用能力的锻炼。
2、课程设计的内容和要求(包括原始数据、技术要求、工作要求等)设计一台小型液压机的液压系统,要求实现快速空程下行——慢速加压——保压——快速回程——停止的工作循环。
快速往返速度为3m/min,加压速度为40~250mm/min,压制力为200kN,运动部件总重量为20kN。
3、主要参考文献[1] 成大先. 机械设计手册[M]。
北京:化学工业出版社,2004.[2] 李壮云. 中国机械设计大典[M]。
南昌::江西科学技术出版社,2002.1[3] 王文斌. 机械设计手册[M] 。
北京:机械工业出版社,2004.8[4] 雷天觉. 液压工程手册。
北京。
机械工业出版社。
1990摘要液压机是一种用静压来加工金属、塑料、橡胶、粉末制品的机械,在许多工业部门得到了广泛的应用。
液压传动系统的设计在现代机械的设计工作中占有重要的地位。
液体传动是以液体为工作介质进行能量传递和控制的一种传动系统。
本文利用液压传动的基本原理,拟定出合理的液压传动系统图,再经过必要的计算来确定液压系统的参数,然后按照这些参数来选用液压元件的规格。
确保其实现快速下行、慢速加压、保压、快速回程、停止的工作循环。
关键词:液压机、课程设计、液压传动系统设计目录摘要..............................................................................................................................1 任务分析 01.1技术要求 01.2任务分析 02 方案的确定 (1)2.1运动情况分析 (1)3 工况分析 (2)3.1工作负载 (2)3.2 摩擦负载 (2)其中液压缸3.3 惯性负载 (2)3.4 自重 (2)3.5 液压缸在各工作阶段的负载值 (2)4 负载图和速度图 (3)5 液压缸主要参数的确定 (4)5.1 液压缸主要尺寸的确定 (4)5.2 计算在各工作阶段液压缸所需的流量 (5)6 液压系统图 (6)6.1 液压系统图分析 (6)6.2 液压系统原理图 (7)7 液压元件的选择 (9)7.1液压泵的选择 (9)7.2 阀类元件及辅助元件 (9)7.3油箱的容积计算 (10)8 液压系统性能的运算 (10)8.1 压力损失和调定压力的确定 (10)8.2 油液温升的计算 (12)8.3 散热量的计算 (13)结论 (14)参考文献...................................................................................... 错误!未定义书签。
SWE50型机电一体化液压挖掘机-液压系统(动臂部分)设计

SWE50型机电一体化液压挖掘机液压系统(动臂部分)设计摘要:本人的设计主要致力于分析和设计小型液压挖掘机的液压系统,本液压挖掘机的优点是采用伺服先导操纵系统,造型美观,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。
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。
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。
本课题选择了国内的质量和技术性能都接近设计要求的5t挖掘机作为基型,并在此基础上研究了国外的先进机型,设计出挖掘机的液压系统方案图,总体装配图以及相应的部件图和零件图,并对动臂机构部分进行了设计,设计了动臂机构原理图,动臂机构液压缸。
图纸基本采用Auto CAD二维软件绘图。
关键词:挖掘机;液压系统;液压泵;液压阀Desing of the SWE50Type of the Hydraulic System(the Part of MovableArm)of Hydraulic ExcavatorWith Electromechanical I ntegratiomAbstractt:My design is mainly dedicated to the analysis and design of small hydraulic excavator hydraulic system.This hydraulic excavator has the advantage of the servo pilot control system,handsome in appearance,the paper excavator various conditions were analyzed,the syst em summari zes the mining hydraulic system design requirements.Subjects rely on the enterprise.Excavator by a number of system components,including hydraul ic systems,transmission systems,control systems,equipment,chassis, turntable,fuel tanks,engine installation.The advantages of hydraulic excavators is the use of servo pilot control system,handsome in appearance,with mining,grasping objects,drilling,earth moving,cl ear communication and breaking other functions.Reliable,comfortable operation and can be widely used in construction,municipal,water,gas,electricity and construction agriculture and forestry projects.The topi cs chosen for the national quality and technical performance are close to the design requirements of the5t excavator as the base type,and on this basis,the advanced study of foreign models,design of hydraulic excavator system plan diagram,assembly drawing and the corresponding overall parts diagrams and parts diagram,and the boom part of the design age ncies,design agency Schematic boom,boom cylinder body.The basic two-dimensional drawings using Auto CAD drawing software.Keywordss:excavator;hydraulic pumps;hydraulic valves;hydraulic system1前言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。
完整_挖掘机的液压系统设计

摘要挖掘机作为我国工程机械的主力种机,被广泛应用于各种各样的施工作业中。
挖掘机产品核心技术就是液压系统设计,由于挖掘机的工作条件恶劣,其性能的优劣决定挖掘机工作性能的高低,要求实现的动作复杂,于是他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的发展具有十分重要意义。
关键词:液压挖掘机液压系统回路目录前言 (4)1 绪论 (5)1.1选题的意义 (5)1.2挖掘机的发展趋势 (5)1.3挖掘机的设计方案 (5)1.3.1挖掘机液压系统技术发展动态的分析研究 (5)1.3.2挖掘机液压系统总体设计 (6)1.3.3挖掘机液压系统设计 (6)2 挖掘机液压系统概述 (7)2.1挖掘机液压系统的基本组成及其要求 (7)2.2挖掘机液压系统的基本动作分析 (8)2.3挖掘机液压系统的基本回路分析 (9)2.3.1限压回路 (9)2.3.2缓冲回路 (10)2.3.3 节流回路 (11)2.3.4 行走限速回路 (12)2.3.5闭锁回路 (13)2.3.6再生回路 (13)3 挖掘机液压系统设计 (14)3.1 挖掘机的功用和对液压系统的要求 (14)3.2挖掘机液压系统分析 (15)3.2.1挖掘机的液压系统原理图如下图 (15)3.2.2系统工作循环分析 (15)3.2.4液压系统中几种低压回路作用 (17)3.3液压元件的选用 (17)3.3.1泵、马达的选用 (17)3.3.2液压阀的选用 (18)4液压缸的设计计算和泵的参数计算 (19)4.1 液压的计算设计 (19)4.1.1外负载计算 (19)4.1.2液压缸结构尺寸计算 (19)4.1.3油缸强度计算 (21)4.2泵的参数计算 (23)4.2.1泵的压力计算 (23)4.2.2计算所需要的泵的流量 (24)5溢流阀的作用和设计计算 (25)5.1溢流阀的作用 (25)5.2溢流阀的设计计算 (25)5.2.1设计要求 (25)5.2.2几何尺寸确定 (26)5.2.3静态特性计算 (28)6 致谢 (33)参考文献 (34)前言挖掘机的液压系统是挖掘机上最重要的组成部分,它是挖掘机工作循环的动力系统。
挖掘机液压系统设计

挖掘机液压系统设计挖掘机作为一种重型工程机械,广泛应用于土木工程、水利工程、矿山工程等领域。
其液压系统作为重要的动力传递和控制装置,对挖掘机的工作效率和性能起着至关重要的作用。
因此,挖掘机液压系统设计至关重要。
一、液压系统工作原理在挖掘机液压系统中,液压泵将机器的动力转换为液压能,通过管道输送至液压缸或液压马达,驱动斗杆、斗杆缸、斗杆滑板等机械部件运动。
同时,通过液压控制阀的调节,实现对液压系统的控制,如液压油的流量、压力等参数,从而控制挖掘机的动作。
二、液压系统设计要求1. 稳定性:挖掘机在工作时需要承受较大的载荷和冲击,因此液压系统设计要求稳定可靠,能够保证机器正常运行。
2. 效率:高效的液压系统设计可以提高挖掘机的工作效率,减少能源消耗,降低运行成本。
3. 灵活性:液压系统设计要求机器动作灵活,能够满足不同工况下的要求,提高挖掘机的适应性和操作性。
4. 安全性:液压系统设计应具备良好的安全性能,确保挖掘机在工作过程中不发生液压系统故障及相关事故。
三、液压系统设计步骤1. 确定液压系统工作压力:根据挖掘机的工作负荷和工作环境确定液压系统的工作压力,以保证系统正常工作。
2. 选择液压元件:根据液压系统的压力、流量等参数选择适合的液压泵、液压缸、液压马达等元件。
3. 设计液压管路:设计合理的液压管路,保证液压油的快速输送和减小压力损失,提高系统效率。
4. 配置液压控制阀:根据挖掘机的工作要求配置液压控制阀,实现对挖掘机动作的精确控制。
5. 系统集成测试:完成液压系统设计后进行系统集成测试,验证系统的稳定性、效率和安全性。
四、优化液压系统设计1. 采用先进的液压技术:挖掘机液压系统设计可以采用先进的液压技术,如负载敏感控制、节流阀控制等,提高系统的性能和效率。
2. 应用智能化控制:结合电子控制技术,实现液压系统的智能化控制,提高挖掘机的自动化程度和操作便利性。
3. 优化系统布局:合理布置液压元件和管路,减小系统的体积和重量,提高挖掘机的运行效率和操作舒适性。
对于小型液压挖掘机机械结构及液压系统设计分析

对于小型液压挖掘机机械结构及液压系统设计分析摘要:在人们的日常生产生活中,挖掘机的使用越来越常见。
随着时间的推移,大型挖掘机在小范围场地工作时阻塞交通,噪音污染、能源浪费等问题随之产生。
因此小型液压挖掘机的开发与使用越来越受到人们的关注。
液压系统作为小型液压挖掘机最重要的组成部分,对其进行探究和分析具有十分重要的理论意义和现实意义。
关键词:小型挖掘机;机械结构;液压系统;设计1液压挖掘机小型液压挖掘机具有质量小、功能多、效率高、价格低、结构简单、保养维修方便等诸多优势,在城镇的管道开挖与铺设、修复路面、小型的基础建设、公共事业与房屋维修、栽培园林、清淤河道等情景下具有不可替代的作用。
在大型挖掘机无法施工的环境中,体型紧凑、行动便捷的小型挖掘机首当其冲,并在越来越多的领域发光发热。
小型挖掘机具有独特的液压动力系统,使得其可以安装更多辅助作业工具。
小型挖掘机相较于其他挖掘机具有尾部旋转半径为零的特点,在作业空间狭小的情况下,不必过多考虑是否阻碍挖掘机转动,这就使得驾驶员可以专注于前方铲斗的操作,大大降低了周围施工现场损坏建筑物以及自身的可能性。
小型挖掘机能够在很大的范围内摆动,得益于自身动臂与机身铰接的设计,这样的设计让小型挖掘机在周围有障碍物的情况下有了更多的操作空间,同时也减少了经常移动机身的麻烦,在墙壁或者围墙旁边进行挖掘工作也没有丝毫问题。
在运输方面,小型挖掘机更小的体型大大方便了它的运输,小型的运输工具就可以满足各个施工现场转移的需求,大大降低了机器的运输成本。
2小型挖掘机液压系统的基本动作2.1挖掘铲斗液压缸和斗杆液压缸均可推动液压杆执行挖掘动作,有时二者需同时工作进行挖掘。
当二者同时工作时,铲斗与斗杆有复合运动,必要时辅以动臂动作。
面对挖掘过程中“挖不动”情况时,液压系统短时增加压力,提高主要压力阀压力,继而将障碍物挖除。
2.2挖斗举臂回转第一个动作结束时,动臂液压缸推动动臂升起,挖斗提升,与此同时回转系统工作,旋转工作台转向卸料位置。
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太原科技大学本科生毕业设计(论文)题目:小型液压挖掘机液压系统的设计姓名:刘凯学号: 200812030139系别:机械工程学院专业:机械设计制作及其自动化年级:机自0812指导教师:宋福荣年月日小型液压挖掘机液压系统的设计摘要近年来,有关挖掘机液压系统方面的文献并不少见,但文献的内容大多针对某一专题进行研究,系统地论述现代液压挖掘机液压系统的论文却较少,因此研究和设计液压挖掘机液压系统具有重要的现实意义和理论意义。
本论文主要概述挖掘机液压技术的发展史及其目前在国内的外发展情况,简述了液压挖掘机发展趋势,本文对液压挖掘机的常用液压回路进行了简单阐述和分析,对课题要求设计的小型液压挖掘机液压系统进行了方案设计及分析,并通过进一步计算确定了需要的液压元件完成选型。
运用AutoCAD绘制液压系统原理图、工作油箱总成、液压布置图、油箱零件图。
最后通过验算证明了本设计的可行性。
关键词:液压系统,挖掘机,Mini Hydraulic Excavator Hydraulic System of DesignAbstract.In recent years, the excavator hydraulic systems, the literature is not uncommon, but most of the content documents of a topic for research, systematic exposition of modern hydraulic excavator hydraulic system of the paper is less, so the research and design of hydraulic excavator system has important practical and theoretical significance.Hydraulic excavator of this thesis outlines the history of technology and its current developments in the foreign country, outlines the development trend of hydraulic excavators, hydraulic excavators used this hydraulic circuit for a simple set and analysis, subject to design small hydraulic excavator hydraulic system design and analysis, and by further calculation to determine the need for complete selection of hydraulic components. AutoCAD drawing using hydraulic system diagram, work tank assembly, hydraulic layout, tank parts diagram. Finally, tests prove the feasibility of this design.Keywords:Hydraulic System,Excavator目录1 绪论 (1)1.1 选题意义 (1)1.2 挖掘机及其液压技术概述 (1)1.3 国内外研究现状 (2)1.4 挖掘机发展趋势 (3)2 挖掘机液压系统概述 (5)2.1 挖掘机液压系统的基本组成及其基本要求 (5)2.2 挖掘机液压系统的基本动作分析 (6)2.3 挖掘机液压系统的基本回路分析 (6)2.3.1 限压回路 (6)2.3.2 缓冲回路 (7)2.3.3 节流回路 (8)2.3.4 行走限速回路 (9)2.3.5 合流回路 (11)2.3.6 闭锁回路 (12)2.3.7 再生回路 (12)3 挖掘机液压系统设计 (13)3.1 挖掘机的功用和对液压系统的要求 (13)3.2 挖掘机液压系统分析 (13)3.2.1 挖掘机的液压系统原理图 (13)3.2.2 系统工作循环分析 (14)3.2.3 主要液压元件在系统中的作用 (15)3.2.4 液压系统中几种低压回路的作用 (16)3.3 液压元件的选用 (16)3.3.2 液压阀的选用 (16)3.3.4 辅助元件的选用 (17)4参数计算及选择 (18)4.1 计算所需要的泵的流量 (18)4.2回转台启动力矩和制动力矩 (19)4.2泵的选择 (22)4.3油箱容积计算 (22)4.4油管尺寸计算 (23)4.5热平衡验算 (24)5 结论 (25)参考文献 (27)致谢 (27)小型液压挖掘机液压系统的设计1 绪论1.1 选题意义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人们所认识。
据统计,国内主要23家主要挖掘机制造公司2009年挖掘机市场总计销售各级别挖掘机约95,000台,同比2008年大幅增长23%,再次创造中国挖掘机年度销量记录。
挖掘机的发展与液压技术密不可分,二者相互促进,一方面,液压技术是现代挖掘机的技术基础,另一方面,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,其性能的优劣决定着挖掘工作性能的高低,可以说目前液压传动的许多先进技术都体现在挖掘机上。
近年来,有关挖掘机液压系统方面的文献并不少见,但文献的内容大多针对某一专题进行研究,系统地论述现代液压挖掘机液压系统的论文却较少,因此研究挖掘机液压系统具有重要的现实意义和理论意义。
1.2 挖掘机及其液压技术概述挖掘机的发展史可追溯到 19 世纪三四十年代。
美国实施西部大开发工程催生了以蒸汽机作为动力,模仿人体大臂、小臂和手腕构造,能行走和扭腰的挖掘机。
随后的一百多年中,挖掘机并没有得到很大发展,其原因一是当时的工程主要是国土开发、大规模的筑路和整修场地等,平面作业较多,使铲土运输机械成为当时的主力机种,二是挖掘机作业装置动作多、运动范围大、采用多自由度机构,机械传动难以适应这些要求,而当时的液压技术还不成熟,不能大规模地应用到实际工业中。
随着社会的不断进步,工程建设和施工形式逐渐向土木施工方向发展,同时液压技术也逐步得以完善,这些因素的变化反过来又促进挖掘机的不断更新换代。
20 世纪 40 年代有了在拖拉机上配装液压铲的悬挂式挖掘机,50年代初期和中期相继研制出拖式全回转液压挖掘机和履带式全液压挖掘机,60 年代,当液压传动技术成为成熟的传动技术时,液压挖掘机进入了推广和蓬勃发展吉阶段,各国挖掘机制造厂和品种增加很快(见表 1—1),产量猛增。
1968~1970年间液压挖掘机产量已占挖掘机总产量的 83%,目前已接近 100%,所谓挖掘机在现代主要是指液压挖掘机,机械式挖掘机已很少见,液压传动技术为挖掘机的发展提供了强有力的技术支撑。
液压传动是挖掘机的重要组成部分之一,目前常用的传动方式有机械传动、电力传动和流体传动。
流体传动包括液体传动和气体传动,液体传动又分为液压传动和液力传动。
所谓液压传动是指在密闭的回路中,利用液体的压力能来进行能量的转换、传递和分配的太原科技大学生毕业设计(论文)液体传动。
在现代工业中液压传动技术几乎应用于所有机械设备的驱动、传动和控制,如操纵车辆转向和制动,控制和驱动飞机、机床、工程机械、农业机械、采矿机械、食品机械和医疗机械等1650 年法国帕斯卡提出的封闭静止流体中压力传递的帕斯卡原理成为液压传动的理论基础,此后液压传动理论不断得以丰富和完善,如 1686 年牛顿揭示了粘性流体的内磨擦定律,18 世纪建立了流体力学的两个重要方程:连续性方程和伯努利方程。
丰富的理论和实践的需要促进了液体应用技术和成果的不断涌现。
1795 年英国人约瑟夫步拉默发明了世界上第一台水压机;随后出现在英国的工业革命促进了液压技术的迅速发展;到1870 年液压传动技术已经被用来驱动各种液压设备,如液压机、起重机、绞车、挤压机、剪切机和铆接机等; 1900 年,世界上出现了第一台轴向柱塞泵;1910 年及 1922 年海勒.肖及汉斯.托马斯研制出用油作工作介质的径向柱塞泵;1926 第一套由泵﹑控制阀和执行元件组成的集成液压系统在美国诞生;1936 年哈里威克斯又发明了先导式液流阀。
第二次世界大战之后,美国麻省理工学院的布莱克本、李诗颖等人对液压伺服控制问题作了深入的研究,于 1958 年制造了喷嘴挡板型电液伺服阀;20 世纪六十年代末,电液比例阀应运而生;70 年代后期,德美等国相继研制成负载敏感泵及大功率电磁阀;近年来,为适应机电一体化、控制柔性化和计算机集中控制的要求,液压系统的研究已由手动控制转向数字控制和信号控制。
目前液压技术的研究和发展动向主要体现在以下几个方面:(1)提高效率,降低能耗。
(2)提高技术性能和控制性能。
(3)发展集成、复合、小型化、轻量化元件。
(4)开展液压系统自动控制技术方面的研究与开发。
(5)加强以提高安全性和环境保护为目的研究开发。
(6)提高液压元件和系统的工作可靠性。
(7)标准化和多样化。
(8)开展液压系统设计理论和系统性能分析研究。
1.3 国内外研究现状我国挖掘机生产起步较晚,从 1954 年抚顺挖掘机厂生产第一台机械式单斗挖掘机至今,大体经历了测绘仿制、自主研发和发展提高三个阶段。
新中国成立初期,以测绘仿制前苏联 20 世纪 30~40 年代的机械式单斗挖掘机为主,开始了我国的挖掘机生产历史,由于当时国家经济建设的需要,先后建立起十多家挖掘机生产厂,到 20 世纪 80 年代末,我国的中小型液压挖掘机已形成系列,但总的说来,我国的挖掘机生产批量小,产品质量不稳定,与国际先进水平相比,差距较大。
改革开放以来,生产企业积极引进、消化、吸收国外先进技术,促进了我国挖掘机行业的发展,目前国产液压挖掘机的产品性能指标已达到 20 世纪 80 年代的国际水平,部分产品达到了90 年代的水平。
国外挖掘机生产历史较长,液压技术的不断成熟使挖掘机得到全面发展。
德国是世界上较早开发研制挖掘机的国家,1954 年和 1955 年德国的德马克和利渤海尔两家公司分小型液压挖掘机液压系统的设计别开发了全液压挖掘机;美国是继德国以后生产挖掘机历史最长、数量最大、品种最多和技术水平处于领先地位的国家;日本挖掘机制造业是在二次大战后发展起来的,其主要特点是在引进、消化先进技术的基础上,通过大胆创新发展起来的;韩国是液压挖掘机生产的后起之秀,20 世纪 70 年代开始引进技术,由于产业政策支持,很快进入国际市场,并已挤入国际液压挖掘机的主要生产国之一。