挖掘机液压系统的设计与研究

山东农业大学毕业论文题目：挖掘机液压系统的设计与研究院部机械电子与工程学院专业班级届次学生姓名学号指导教师目录引言 (i)1挖掘机发展的历史和现状及发展 (3)1.1国内挖掘机发展的历史和现状 (3)1.2 国外挖掘机发展的历史和现状及发展 (2)2 挖掘机液压系统的基本组成及其基本要求 (2)3 挖掘机液压系统的基本动作分析 (2)4 挖掘机液压系统的基本回路分析 (2)4.1限压回路 (2)4.2缓冲回路 (3)4.3节流回路 (2)4.4行走限速回路 (2)4.5合流回路 (2)4.6闭锁回路 (2)4.7再生回路 (2)5 负载敏感压力补偿液压系统的设计 (2)5.1负载敏感压力补偿液压系统控制回路设计 (2)5.1.1降低系统溢流损失 (2)5.1.2液压系统的最高压力限制 (2)5.1.3防止系统压力冲击 (3)5.1.4二次压力反馈式LS控制系统 (3)5.1.5发动机扭矩控制 (2)5.2负载敏感压力补偿液压系统的基本回路 (2)5.2.1回转回路 (2)5.2.2行走回路 (3)5.2.3动臂、斗杆、铲斗回路 (3)致谢词 (2)参考文献 (2)ContentsIntroduction (i)1 Development and present of excavator (3)1.1 Development and present of excavator internal (3)1.2 Development and present of excavator overseas (2)2 The basic compose and requirment of hydraulic system of excavator 23 The basic motion analysis of hydraulic system of excavator (2)4 The basic circuit analysis hydraulic system of excavator (2)4.1Pressure limiting circuit (2)4.2Buffer circuit (3)4.3Cuttingloop (2)4.4Walking speed limit of loop (2)4.5 Combined Loop (2)4.6 Closed loop (2)4.7 Regeneration circuit (2)5 The design of pressure compensated load sensing hydraulic system 25.1The design of load sensing hydraulic system pressure compensationcontrol loop (2)5.1.1 Overflow losses reduce system (2)5.1.2Limit the maximum pressure hydraulic system (2)5.1.3 To prevent the system pressure shock (3)5.1.4LS secondary pressure feedback control system (3)5.1.5Engine torque contro (2)5.2Pressure compensated load sensing hydraulic system of the basiccircuit (2)5.2.1Turn loop (2)5.2.2Walking Loop (3)5.2.3The boom；Stick；Bucket Loop (3)Acknowledgement (2)References (2)挖掘机液压系统的设计与研究【摘要】本次设计主要是对挖掘机的液压系统进行设计和研究。

介绍了国内国外的挖掘机发展和现状作了概述，并对挖掘机液压系统基本动作和基本回路做了详细的分析与介绍，其中包括限压回路、缓冲回路、节流回路、行走限速回路、合流回路、闭锁回路、再生回路。

并且对负载敏感压力补偿液压系统、二次压力反馈式LS控制系统和动臂、斗杆、铲斗回路进行设计。

文中对各液压回路给出了具体的结构简图以及相关研究资料。

文中运用运算和图表以及数据分析、CAD制图对挖掘机液压系统进行了具体的设计和研究。

关键词：挖掘机，液压系统，回路分析Design and Study on Hydraulic System ofExcavatorAuthor：SunYongteng，Supervisor：Li Rushen（Professor of Shandong Agriculture University）Abstract The research focus on design and study on hydraulic system of excavator. It introduces the development of excavator internal and overseas, and give a general introduction to the presents of excavator. The research has a detail motion analysis and circuit analysis of hydraulic system of excavator. It includes pressure limiting circuit, buffer circuit, cutting loop, walking speed limit of loop, combined Loop, walking speed limit of loop, combined loop, closed loop, Regeneration circuit. Except that it also have a design of Pressure compensated load sensing hydraulic system, LS secondary pressure feedback control system, and the boom stick and bucket loop. The thesis has a detail design and research on hydraulic system of excavator by calculation, charm data analysis and drafting of CAD.Key words: excavator; hydraulic system; circuit analysis引言挖掘机是土方工程中的主要施工机械，可用来开挖和装卸土石方、采石和其他建筑材料，它是土石方工程施工机械化中最重要的机械之一。

在公路交通、铁道建设、石油化工、矿山开采以及城市乡村建设等方面，挖掘机现在已成为各种施工工程的首选机种。

对减轻繁重的体力劳动，加快施工进度，提高劳动生产率起了很大作用。

随着我国国民经济的不断向前发展，我国液压挖掘机市场形势不断趋好，现已成为世界上最大的挖掘机市场，及世界挖掘机的制造中心。

首先是国内基础设施建设项目的陆续启动，投资不断加大和资金到位，扩大了内需；其次是按照国外同一标准生产的合资、独资企业的液压挖掘机产品，在不降低质量要求的前提下，随着国产化率的提高，产品成本有所下降，其性能价格逐步得到用户的认可和接受，另外，广大用户，各级施工单位逐渐认识到了液压挖掘机在施工中的重要性和不可缺少性的地位，用液压挖掘机在众多场合替代装载机、推土机进行施工作业的合理性也越来越明显。

同时，在我国的综合实力达到一定程度，我们的强势产品必将走出国门的大趋势下，国产挖掘机在第三世界具有非常广阔的国际市场空间。

二十世纪年代至五十年代初，挖掘机开始应用液压传动，并且由半液压发展到全液压。

全液压挖掘机产量日益增长，六十年代初期液压挖掘机产量占挖掘机总产15%，发展到七十年代初期占总产量90%左右，近年来，市场出售的挖掘机己全部采用液压传动。

液压挖掘利用液体的压力能进行工作，因此，具有如下优点：能无级调速且调速范围大，最高速度和最低速度之比可达1000：1；能得到较低的稳定转速；快速作用时，液压元件产生的运动惯性较小作高速反转；传动平稳，结构简单，可吸收冲击和振动；操纵省力灵活，易实现自动化控制；易实现标准化、通用化、系列化。

液压挖掘机主要由发动机、液压传动系统、工作装置、回转与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。

发动机是液压挖掘机的动力源，大多采用柴油机，在方便的场地，也可改用电动机。

以柴油机为动力的挖掘机使用最为广泛，主要原因是在于它的使用方面性。

液压传动系统它以油液为工作介质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，将液压能转变为机械能推动工作装置动作，从而完成各种作业。

1挖掘机发展的历史和现状及发展1.1国内挖掘机发展的历史和现状我国从1958年开始研制液压挖掘机，逐步形成了中小型液压挖掘机系列。

然而在液压挖掘机机电一体化进程中，我国远远落后于技术先进国家。

我国液压挖掘机工业在1983年以后采用引进技术进行生产的方法，加快了液压挖掘机的发展，这种引进技术的方式，是在较高的起点上，在较短的时间内，用较少的资金提高技术水平，促进技术进步的捷径。

计算机技术在液压挖掘机产品开发、研制中的作用愈来愈大。

但是由于受客观条件的限制，在产品设计制造中大多采用传统的方法和理论。

引进挖掘机技术时，只注意了整机技术，将有限元分析方法应用到挖掘机动臂结构动态设计、分析及优化还不是很多，往往都是静态分析，特别是通过完整的试验进行验证就更少。

现在国内外正在通过动力学研究的设法提高产品的设计质量，以求在根本上保证产品的动强度和可靠性，另外振动和噪声被认为是工程机械作业时的两大公害，随着动臂强度要求越来越高，机械重量如何减轻也显得越来越重要，因此对挖掘机动臂进行结构的动态分析、试验验证以及进一步优化，显得越来越迫切。

近几年，随着国内各挖掘机制造厂积极引进国外的先进技术并消化吸收，挖掘机制造水平迅速提升。