ZL50轮胎式装载机液压系统设计
ZL50装载机工作装置及液压系统设计开题报告

ZL50装载机工作装置结构及液压系统设计开题报告一.课题名称ZL50装载机工作装置结构及液压系统设计二.课题背景及现状:自90年代以来,国内外工程机械进入了一个新的发展时期,工程机械产品以信息技术为先导,在发动机燃料燃烧与电控、液压控制系统、自动操纵、可视化驾驶、精确定位与作业、故障诊断与监控、节能与环保等方面,进行了大量的研究,开发出许多新结构(或系统)和新产品,提高了工程机械的高科技含量,促进了工程机械的发展。
装载机是一种作业效率高,用途广泛的工程机械,它不仅对松散的堆积物料可进行装运、卸作业,还可以对岩石、硬土进行轻度铲掘工作,并能用来清理、刮平场地及牵引作业。
因此它被广泛用于建筑、矿山、道路、水电和国防建设等国民经济的各个部门。
在装载机作业过程中,升降动臂,转动铲斗,整机转向和换向变速等动作一般都采用液压传动来实现,因此液压系统性能的优劣对装载机的生产率、经济性和使用寿命有很大的影响,必须充分重视。
工作装置液压系统是装载机液压系统的一部分,本设计针对装载机工作装置液压系统的液压缸进行了设计计算,并对液压附件进行了选取,在此基础上对液压系统的安装与维护作了简单的分析。
我国装载机行业起步于50年代末1958年,上海港口机械厂首先测绘并试制了67KW(90hp)。
斗容量为1m3的装载机,这是我国自己制造的第一台装载机。
该机采用单桥驱动.滑动齿轮变速。
1964年天津工程机械研究所和厦门工程机械厂测绘并试制了功率为100.57KW(135hP)斗容量为1.7m3 的Z435型装载机。
1962年国外出现铰接式装载机后,天津工程机械化研究所与天津交通局于1965年联合设计了Z425型铰接式装载机。
柳州工程机械厂和天津工程机械研究所合作.在参考国外样机的基础上,于1970年设计试制了功率为163.9KW(220hp),斗容量为3m3的ZL50型装载机。
该机采用双涡轮变矩器。
动力换挡行星变速箱的液力机械传动方式。
轮式装载机工作液压系统的设计

目录绪论 (1)1装载机的发展状况及发展前景 (1)1.1目前我国轮式装载机的概况 (1)1.2国外装载机的发展动态 (2)1.3装载机的发展历史及前景 (3)2轮式装载机装载液压机构的技术任务书 (4)2.1概述工况 (4)2.2技术要求 (4)3液压系统的设计和计算 (6)3.1初选系统的工作压力 (6)3.2液压系统原理图 (7)3.3液压缸的设计和计算 (7)3.3.1转斗油缸作用力的确定 (7)3.3.2活塞 (9)3.3.3活塞杆 (10)3.3.4缸筒 (11)3.3.5活塞杆的校核 (16)3.3.6卡环连接的计算 (17)3.3.7活塞杆的导向套 (18)3.3.8油口 (18)3.3.9密封件、防尘圈 (19)3.3.10转斗油缸与机架铰接处销轴的校核 (19)3.4动臂举升油缸的设计和计算 (19)3.4.1动臂举升油缸作用力的确定 (19)3.4.2活塞 (20)13.4.3活塞杆校核 (21)3.4.4缸筒 (22)3.4.5活塞杆的校核 (25)3.4.6卡环连接的计算 (26)3.4.7焊接缸筒的计算 (27)3.4.8活塞杆的导向套 (27)3.4.9密封件、防尘圈 (28)3.4.10举升油缸与机架铰接处销轴的校核 (28)3.5泵的选用 (28)3.6油箱的设计 (29)3.6.1油箱容量的计算 (29)3.7液位计的选用 (29)3.8过滤器的选用 (30)3.9管道及管接头的选择 (32)3.10联轴器的选用计算 (33)3.11液压油的选用 (34)4标准化审核报告 (34)4.1产品图样的审查 (34)4.2产品技术文件的审查 (35)4.3标准件的使用情况 (35)4.4审查结论 (35)总结 (36)参考文献 (37)致谢 (38)设计说明书中文摘要2毕业设计说明书英文摘要345装载机工作液压机构设计绪论装载机是一种常用的铲土运输机械,广泛应用于公路、铁路、建筑、水电、港口、矿山及国防工程中。
ZL50装载机总体及变速箱设计(第二行星排)最终

河北建筑工程学院本科毕业设计(论文)学科专业:班级:姓名:指导教师:摘要Zl50装载机是我国轮式装载机系列中的中型产品,该机是一种较大型的以装卸散状物料为主的工程机械,广泛应用于矿山、基建、道路修筑、港口、货场、煤场等地进行装载、推土、铲挖、起重、牵引等作业。
Zl50装载机属于ZL系列,采用轮式行走系,液力机械传动系,交接时车架,工作装置采用液压操纵,所以该机具有机动性好、转向灵活、生产率高、操纵轻便等优点,另外,该机后桥布置为摆动桥,增加了整机的稳定性,所以该机安全性好。
Zl50装载机采用液力变矩器、动力换挡变速箱、四轮驱动、液压转向、嵌盘式制动器、铰接式车架的先进机构,具有牵引力大、操作方便、转弯半径小、作业效率高等优点。
本设计中采用行星式动力换挡变速箱,它具有3个离合器和3根轴,且轴安装在壳体内,使变速箱结构简单、便于维修。
变速箱具有两个前进挡和一个后退档,可以产生三个速度。
设计步骤简单如下:1.对装载机的总体进行分析,确定总体参数;2.牵引计算,确定出各档及各档传动比;3.对装载机进行整体布置,并绘出总体布置图;4.变速箱的设计,这是本设计中最主要的部分,确定传动比,设计传动简图,配齿计算,得出齿圈、行星轮、太阳轮的齿数,并验算其合理性。
然后进行齿轮设计;5.对离合器,轴、轴承的设计及选择。
关键词:装载机液力机械传动系统行星式动力换挡变速箱ABSTRACTThe loader ZL50 iswheel type and it is more bigger among the series made in our country.It is suitable for loading discharging materials and it applies for mine、capital contuction、road builing 、port、field、coalfield and carries loading 、pushing dust 、diging rising weightThe loader ZL50 is ZL series.It adopts whell type system、liquid engine driving system、ream meet vehcle type、working set of hydraulic pressure contolling.So it has good flexibility 、turn agility high productivity、controlling handiness ets.Its back bridge ,so increases the stability of whole machine,and it has a good securityBeing quipped with advanced devices such as hydraulic torque conventer power shift gearbox four wheel driving、hydraulic chuck disk break and artallated frame .So the loader model ZL50 is featured with high pulling capacity、small turning radius.all of which make it possible for easy operation.thus resulting in the high efficiency of our product .In my design,I adopt counter shaft power shift transmission’s construction is simple and maincenance is easy .the transmission has two forward and one reverse gear ,it can provide three speedsKEY WORDS: lorder liquid engine driving systemHydraulic torque conventer power shift gearbox目录第1章前言 (1)第2章总体设计 (2)2.1 概述 (2)2.2 选择确定总体参数 (2)2.3 装载机底盘部件型式设计 (11)第3章牵引计算 (22)3.1 柴油机与变矩器联合工作的输入与输出特性曲线 (22)3.2 确定档位及各档传动比 (28)3.3 运输工况牵引特性曲线 (31)3.4 求出各档最高车速并分析牵引特性 (33)第4章总体布置 (35)4.1 总体布置草图的基准 (35)4.2 各组成部件的位置 (35)4.3 计算平衡重 (39)4.4 桥荷的分配 (40)4.5 验算轮胎载荷 (42)4.6 总体布置图 (43)第5章行星式动力换挡变速箱设计 (43)5.1传动比的确定 (44)5.2传动简图设计 (45)5.3配齿计算 (47)5.4离合器设计 (53)5.5齿轮设计 (56)5.6轴的设计 (59)5.7轴承的选择计算 (64)第6章毕业设计小节 (66)参考文献 (68)毕业实习报告 (69)附录或后记 (72)附:英文翻译英文原文河北建筑工程学院毕业设计计算书指导教师:η;计算不同工况下相应的涡轮轴转速n2 和计算结果见联合工作时,输出特性曲线计算表N T。
ZLl装载机工作装置液压研究设计

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1 ZL50轮式装载机总体参数的确定21.1轮式装载机的基本组成21.2轮式装载机的工作原理31.3轮式装载机总体参数的确定31.3.1装载机动臂提升、下降、及铲斗前倾时间确定91.4ZL50轮式装载机的总体布置101.5各部件布置的具体要求[6]101.6控制桥荷力分配111.7ZL50轮式装载机的稳定性计算错误!未定义书签。
2 液压系统的初步介绍错误!未定义书签。
2.1液压系统的工作原理错误!未定义书签。
2.2液压系统的组成部分错误!未定义书签。
2.3液压传动的优点错误!未定义书签。
2.4液压传动的缺点错误!未定义书签。
2.5技术要求错误!未定义书签。
2.6ZL50轮式装载机液压系统设计已明确的参数错误!未定义书签。
3 液压系统设计错误!未定义书签。
3.1制定液压系统方案错误!未定义书签。
3.1.1油路循环方式的分析与选择[9]错误!未定义书签。
3.1.2确定液压执行元件的形式错误!未定义书签。
3.1.3各机构液压回路的确定错误!未定义书签。
3.2绘制液压系统原理图错误!未定义书签。
3.2.1铲斗收起与前倾错误!未定义书签。
3.2.2动臂升降错误!未定义书签。
3.3确定液压系统的主要参数错误!未定义书签。
3.3.1液压缸载荷组成[10]错误!未定义书签。
3.3.2初选系统工作压力错误!未定义书签。
3.3.3计算液压缸的主要结构尺寸错误!未定义书签。
3.3.4计算液压缸所需流量[12]错误!未定义书签。
3.3.5计算液压执行元件的实际工作压力错误!未定义书签。
3.4液压元件的选择与专用件设计错误!未定义书签。
3.4.1液压泵的选择错误!未定义书签。
3.4.2液压阀的选择错误!未定义书签。
3.4.3辅元件的选择错误!未定义书签。
3.5液压系统的性能验算错误!未定义书签。
3.5.1液压系统压力损失[14]错误!未定义书签。
ZL50装载机液压系统分析

ZL50装载机液压系统分析摘要:装载机是一种广泛用于公路、铁路、建筑、水电、港口、矿山等建设工程的土石方施工机械,它主要用于铲装土壤、砂石、石灰、煤炭等散状物料,也可对矿石、硬土等作轻度铲挖作业。
由于装载机具有作业速度快、效率高、机动性好、操作轻便等优点,因此它成为工程建设中土石方施工的主要机种之一。
关键词:zl50装载机轮式装载机1 装载机的应用与分类1.1 装载机的定义装载机按行走系统机构的不同,可分为轮式装载机和带式装载机。
1.2 装载机的用途装载机主要用来铲、装、卸、运土和石料一类散状物料,也可以对岩石、硬土进行轻度铲掘作业。
如果换不同的工作装置,还可以完成推土、起重、装卸其他物料的工作。
在公路施工中主要用于路基工程的填挖,沥青和水泥混凝土料场的集料、装料等作业。
由于它具有作业速度快,机动性好,操作轻便等优点,因而发展很快,成为土石方施工中的主要机械。
1.3 装载机的分类常用的单斗装载机,按发动机功率、传动形式、行走系结构、装载方式的不同进行分类。
(1)按发动机功率分:①功率小于74kw为小型装载机。
②功率在74~147kw为中型装载机③功率在147~515kw为大型装载机④功率大于515kw为特大型装载机(2)按传动形式分:①液力-机械传动:冲击振动小、传动件寿命长、操纵方便,车速与外载间可自动调节,一般在中大型装载机多采用;②液力传动:可无级调速、操纵间便、但启动性较差,一般仅在小型装载机上采用;③电力传动:无级调速、工作可靠、维修简单、费用较高,一般在大型装载机上采用。
(3)按装卸方式分:①前卸式:结构简单、工作可靠、视野好,适合于各种作业场地,应用较广;②回转式:工作装置安装在可回转360度的转台上,侧面卸载不需要调头、作业效率高、但结构复杂、质量大、成本高、侧面稳性较差,适用于较狭小的场地。
③后卸式:前端装、后端卸、作业效率高、作业的安全性好[2]。
1.4 国内轮式装载机发展趋势国产轮式装载机正在从低水平、低质量、低价位、满足功能型向高水平、高质量、中价位、经济实用型过渡。
ZL50轮式装载机总体及工作装置设计

摘要装载机属于铲土运输机械类,是一种通过安装在前端一个完整的铲斗支撑结构和连杆,随机器向前运动进行装载或挖掘,以及提升、运输和卸载的自行式机械。
它广泛用于公路、铁路、建筑、水电、港口和矿山等工程建设。
装载机具有作业速度快、效率高、机动性好、操作轻便等优点,因此成为工程建设中土石方施工的主要机种之一,对于加快工程建设速度,减轻劳动强度,提高工程质量,降低工程成本都发挥着重要的作用,是现代机械化施工中不可缺少的装备之一。
这次设计采用先进的现代设计方法,对这种轮式装载机工作装置进行了总体设计到零部件设计。
主要包括轮式装载机工作装置的关键零部件,如铲斗、连杆机构以及转斗油缸、举升油缸等,并对重要零件进行了刚度、强度分析。
应用CAXA软件对轮式装载机工作装置整体进行设计。
关键词:装载机;机械化;工作装置AbstractLoader of soil belonging to the transport machinery,Through the installation of a front-end in a bucket full support structure and linkage, Random forward movement for loading or excavation, And the upgrading, transportation and unloading of self-propelled machinery. It widely used in highway, railway, construction, utilities, ports and mines, and other construction projects. Loader is operating speed, high efficiency, good mobility, the advantages of operating the Light, So as the construction of earth and stone in the construction of one of the main machine, speed up the construction speed and reduce labor intensity and improve quality, lower costs of the project has played an important role in the construction of a modern mechanized equipment indispensable one.The design of the modern use of advanced design methods, wheel loaders working on such a device design to design components. Wheel Loader work includes installation of critical components, such as the bucket, linkage and the fuel tank to the bucket, lifting the oil tanks, and carry out important parts of the stiffness, strength analysis. Application of CAXA software installed on the wheel loader work for the overall design and its use of this design three-dimensional display of expression.Keywords:Loader;Mechanization;Work-Equipment目录1绪论 (1)1.1 轮式装载机概述 (1)1.1.1 装载机简介 (1)1.1.2 装载机的主要技术性能参数 (1)1.1.3 装载机的用途 (3)1.1.4 装载机的分类 (3)1.2 装载机应用技术发展 (4)1.2.1 国外装载机发展现状 (4)1.2.2 国外装载机发展趋势 (5)1.2.3 国内装载机发展现状 (5)1.2.4 国内装载机发展趋势 (5)2 装载机工作装置总体设计 (6)2.1 工作装置的总体结构与布置 (6)2.2 工作装置连杆机构的结构形式与特点 (8)2.3 工作装置自由度的计算 (13)2.4 工作装置总体设计 (15)3 ZL50 装载机工作装置设计 (16)3.1 工作装置的设计要求 (16)3.1.1 工作装置工作性能 (16)3.1.2 对工作装置的要求 (16)3.2 铲斗设计 (16)3.2.1 铲斗的结构形式 (17)3.2.2 铲斗的分类 (19)3.2.3 铲斗断面形状和基本参数确定 (20)3.2.4 铲斗容量的计算 (23)3.3 工作装置连杆系统设计 (24)3.3.1 机构分析 (24)3.3.2 尺寸参数设计 (25)3.3.3 连杆系统运动分析 (31)3.4 工作装置静力学分析及强度校核 (35)3.4.1 静力学分析 (35)3.4.2 强度校核 (41)3.5 液压缸设计 (43)3.5.1 液压缸的类型和结构 (43)3.5.2 液压缸基本参数设计 (43)4 结论 (46)5 技术经济分析 (47)6 致谢 (48)参考文献 (49)附录A (50)附录B (57)1绪论1.1 轮式装载机概述1.1.1装载机简介装载机属于铲土运输类的机械,是一种通过安装在前端的一个完整的铲斗用来支撑结构和连杆,随着机器向前运动并进行装载或挖掘,以及提升、运输和卸载的自行式的履带或轮胎机械设备。
装载机的液压系统转向液压回路

2009-3-25
目前我国工程建设中广泛使用的国产ZL系列装载机中,ZL40、ZL50两种型号装载机的结构基本相同,其转向系、工作装置、变速箱操纵等均采用液压传动。ZL50型装载机液压系统,如图1所示。
一. 转向液压回路
ZL50型轮胎式装载机转向液压回路按其所用的转向阀结构型式,分为滑阀式和转阀式两种,其中滑阀常流式转向液压回路使用较多。该装载机采用折腰式液压转向,车架的前后两部分铰接,转向油缸的活塞杆和缸筒分别与前、后车架铰接。操纵方向盘时液压回路使左、右转向油缸分别作伸、缩运动,从而折转前、后车架使装载机转向。该装载机转向液压回路如图2所示,主要有转向油泵5、转向油缸1、全液压转向器7等组成。
当装载机转向阻力过大时,恒流阀中的锥阀6开启,保证转向液压系统的安全。阻尼孔的作用是防止调压阀移动速度过快而造成的转向运动不稳定现象的发生。
ZL50型轮胎式装载机的转向液压回路和工作装置液压回路均采用CBG型齿轮泵,该泵用固定侧板二次间隙密封结构,工作压力高,泄漏量小。
ZL50型装载机用的转向阀与转向器用螺栓连接成一体,并固定在后车架上。转向阀属于三位四通阀,中位为X机能。合理的阻尼作用使得转向系统既反应灵敏,又具有较高的效率,且结构较常压式的简单。如上所述,不转动方向盘时滑阀处于中间位置,转向阀的中位机能保证转向油缸两腔具有较小的压力,维持装载机直线行驶;向右转动方向盘时螺杆和滑阀一起轴向向下移动,于是两转向油缸的一个伸长、一个缩短,使装载机向右转向。与此同时,前后车架的相对转动,通过反馈杆的反馈作用,使滑阀回到中位,停止转向;反之,向左转动方向盘时装载机向左转向。
装载机不转向时转向阀处于中位,转向油泵的输出油液经转向阀流回油箱。因转向阀芯和阀体的轴向间隙在制造时已得到严格控制,此时虽然转向油缸两腔都通回油,但因滑阀的阻尼作用,使油缸中能形成一定的压力,使转向反应灵敏,而且该阻尼作用能维持装载机直线行驶的稳定性。装载机转向时转向阀芯的移动使转向油缸一腔通压力油,另一腔通回油路,从而实现转向。
ZL50装载机

ZL50 装载机液压系统设计摘要装载机是一种作业效率高、机动灵活、用途广泛的工程机械,作业工况复杂多变,负荷变化频繁、变化范围大。
本论文以ZL50型装载机为研究对象,对其液压系统进行设计和部分参数的计算,并进行液压系统装置结构设计。
1.绘制液压系统原理图。
通过对装载机的工作机构的分析和理解,掌握装载机在作业时各个缸的动作绘制出基本液压系统图。
并在系统原理图上考虑过载,安全等因素上对液压系统图进行完善。
2.根据《机械设计手册》对液压系统选定基本的初始参数。
如系统工作压力以及载荷力的确定。
并根据液压系统设计的步骤来计算选择液压泵、液压缸、液压阀、以及液压辅助元件。
3.通过公式对液压系统的压力和温度进行计算。
看设计过程中是否缺失液压元件和能否正常工作。
4.在对叠加阀认识理解的基础上设计一个叠加式溢流阀。
包括叠加阀阀体、叠加阀阀座,并绘制机械图。
关键词:装载机,液压系统原理图,液压泵,液压缸目录摘要正文1.绪论1.1装载机发展简史1.2用途和分类1.3 ZL50装载机的技术参数1.4 设计思路和任务2. ZL50装载机的液压系统2.1 ZL50装载机的工作机构2.2 工作机构的液压系统2.3 转向制动液压系统3.液压元件的选择3.1 液压泵的选择3.2 液压缸的选择3.3 液压阀的选择3.4 液力辅助元件4. 结论参考文献1.绪论1.1装载机发展简史装载机开始制造在90多年前。
最早期的装载机,是在马拉的农用拖拉机前部装上铲斗而成。
自身带有动力的装载机,是在1920年初出现的,其铲斗安装在两根竖直立柱上,铲斗的举升和下落是用钢绳来操纵的。
从1930年开始,装载机结构得到较大的改进。
但是直到1939年,才出现了比较先进的轮胎式装载机,如由美国“霍克”公司制造的0.2553m的Pay型装载机。
这种装载机,系后轮驱动,前轮转向。
由于其工作机构尺寸不大,平衡性和转向性能不能令人满意,“霍克公司主要把它作为捣堆机器使用,但也可用于装在松散或轻型的物料。
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一、主要任务与目标任务: ZL50铰接式轮胎装载机液压系统设计转载机是用来装卸成堆散料作业的机械,装载机的举重量为5吨。
装载机的基本动作是:将铲斗插入物料向后翻转铲斗,保持载荷, 提升物料到一定高度,将物料运输到预定地点卸料。
如此循环作业。
装载机露天工作,对液压系统要求如下:1.工作性能好。
2.寿命长,可靠性高。
3.操纵性能好。
4.便于维修和保养。
目标:通过本题目的课程设计,使学生对所学的《液压与气压传动》课程知识有一个全面深刻的认识,熟悉液压系统设计的基本方法和过程;提高学生的动手能力和工程实践能力。
二、主要内容(1)熟悉设计任务,明确设计及目标。
(2)根据设计要求和已学过的设计流程,拟定系统工作原理图。
(3)计算各元件的参数并验算。
(4)元件选型。
(5)编制文件,绘制速度、负载图谱。
三、工作量要求完成规定的任务,总字数3000~4000字。
四、时间要求本课程设计于2011-6-25前完成目录一.液压传动课程设计任务书 (1)二:装载机的简介 (2)三:液压传动系统工作原理图 (3)四:ZL-50液压传动系统工作原理 (4)五:各元件参数计算 (6)六、设计小结 (19)七、感想 (20)八、参考文献 (21)(一)液压与气压传动课程设计任务书一、主要任务与目标任务: ZL50铰接式轮胎装载机液压系统设计转载机是用来装卸成堆散料作业的机械,装载机的举重量为5吨。
装载机的基本动作是:将铲斗插入物料向后翻转铲斗,保持载荷, 提升物料到一定高度,将物料运输到预定地点卸料。
如此循环作业。
装载机露天工作,对液压系统要求如下:1.工作性能好。
2.寿命长,可靠性高。
3.操纵性能好。
4.便于维修和保养。
目标:通过本题目的课程设计,使学生对所学的《液压与气压传动》课程知识有一个全面深刻的认识,熟悉液压系统设计的基本方法和过程;提高学生的动手能力和工程实践能力。
二、主要内容(1)熟悉设计任务,明确设计及目标。
(2)根据设计要求和已学过的设计流程,拟定系统工作原理图。
(3)计算各元件的参数并验算。
(4)元件选型。
(5)编制文件,绘制速度、负载图谱。
三、工作量要求完成规定的任务,总字数3000~4000字。
四、时间要求本课程设计于2011-6-25前完成设计内容设计说明及计算过程备注二:装载机的简介(一)、简介装载机是一种广泛用于公路、铁路、建筑、水电、港口、矿山等建设工程的土石方施式机械,它主要用于铲装土壤、砂石、石灰、煤炭等散状物料,也可对矿石、硬土等作轻度铲挖作业。
换装不同的辅助工作装置还可进行推土、起重和其他物料如木材的装卸作业。
在道路、特别是在高等级公路施工中,装载机用于路基工程的填挖、沥青混合料和水泥混凝土料场的集料与装料等作业。
此外还可进行推运土壤、刮平地面和牵引其他机械等作业。
由于装载机具有作业速度快、效率高、机动性好、操作轻便等优点,因此它成为工程建设中土石方施工的主要机种之一,同时也成为工程机械中发展最快、产销量及市场需求最大的机种之一。
(二)、液压传动系统的优缺点:一.液压传动:以液体为工作介质靠液体的压力能来传递动力的传动。
二.工作原理特点:1.具有一定压力的液体传动;2.传动过程经过两次能量转换;3.传动必须在密闭容器内进行,而且容积要发生变化。
三.液压传动的优点:1.功率体积比大; 2.可在实现无级调速;3.容易实现自动化;4.平稳,寿命长;5.易于实现过载保护;6.布置灵活四.液压传动的缺点1.石油资源有限,可燃;2.不能保证严格的传动比;3.易对环境造成污染;4.液压传动系统成本高;5.要求有单独的能源,使用不方便;6.故障不易检查排除;(三)、装载机液压系统的设计方法与要求液压系统的设计基本包括四个步骤:①明确设计依据,进行工况分析;②确定液压系统方案,拟定液压系统图;③液压系统的计算和液压元件的选择;④液压系统的验算和绘制工作图、编制技术文件。
在设计过程中不一定要严格按照这些步骤进行,有时可以交替进行,甚至要反复多次。
对某些关键性的参数和性能难以确定时,要先经过试验,才能把设计方案确定下来。
由于装载机是在露天情况下工作,因而对系统有如下地要求:(1)、工作性能好。
应保证具有较高的生产率和工作平稳性;(2)、寿命长,可靠性高;(3)、操作性能好;(4)、便于维修和保养。
设计内容设计说明及计算过程备注三:液压传动系统工作原理图设计内容设计说明及计算过程备注四:ZL-50液压传动系统工作原理(一)、动臂液压缸工作回路动臂液压缸的进油路由工作液压泵和辅助液压泵供油。
流量总和最大可达320升/分。
分配阀采用传并联油路的多种阀,其中控制动臂的阀为四位阀。
当四位阀处于图示中位时,液压缸锁紧而液压泵卸荷。
此外,还能实现空斗迅速下降,甚至在发动机熄火的情况下也能将下铲斗。
回路工作压力由分配阀中的安全溢流阀调定为150公斤/厘米。
(二)、转斗液压缸工作回路装载机在铲取物料时一般要求先转斗后提升动臂,所以转斗液压缸与动臂液压缸采用串并联油路连接,并将控制转斗压缸的三位阀放置在动臂液压缸的四位阀之前,以保证转斗液压缸能优先动作。
在转斗液压缸的小腔油路中尚设有双作用安全阀。
它的作用是在动臂升降过程中,转斗的连杆机构由于动作不相协调而受到某种程度的干涉,双作用安全阀可起到缓冲补油作用。
(三)、自动限位装置在工作装置和分流阀上装有自动复位装置,以实现工作中铲斗自动放平,动臂提升自动限位动作。
在动臂后铰点和转斗液压缸处装有自动复位行程开关,当行程开关脱开触点,电磁阀断电而复位,关闭进气通道,阀体内的压缩空气从放气孔排出。
(四)、转向液压缸工作回路装载机要求具有稳定的转向速度,也就是要求进入转向液压缸的油液流量恒定。
转向液压缸的油液主要来自CB -46转向泵,该泵由主机的柴油发动机拖出,在发动机额定转速下,流量为77升/分。
流量转向阀的工作原理是:使转向泵输出的油液通过两个节流孔,两孔前后产生压差p’=p1-p2和 p”=p2-p3,总压差 p= p’+ p”=p1-p3。
液动分流阀左端控制油路接p1,右端接p2。
设两端油压的作用面积均为F,阀芯即处在油压p1与p2的推力和弹簧力P弹之和相平衡的位置。
当转向泵流量Q1正常, p达到规定值而p1 p3+P弹/F时,分流阀被推至A工位,于是Q2=0,辅助泵排油全部输入工作装油路。
当发动机转速降低,使Q1减小到p1 p3+P弹/F时,分流阀便逐渐被推向B工位,于是辅助泵开始设计内容设计说明及计算过程备注向转向油路输油。
由于增加乐流量Q2,使p2上升,同时p1值也随之上升,直到p1 p3+P弹/F时,分流阀便停留在新的平衡位置。
装载机转向机构要求转向灵敏,因此随动阀采取负封闭的换向过渡形式,这样还防止突然换向时系统压力瞬时升高。
同时还加了一个锁紧滑阀来防止转向液压缸窜动。
锁紧阀的作用是在转载机直线行驶时防止液压缸窜动和降低关闭油路的速度,减少液压冲击,避免油路系统损坏。
另一个作用是当转向泵和辅助泵管路发生破损或油泵出现故障时,锁紧滑能自动回到关闭油路位置,从而保证机器不摆头。
设计内容设计说明及计算过程备注五:各元件参数计算(一)、查阅资料整理得下表表1.1动作名称外负载/N 速度/1min-⋅m铲斗快进5000 6铲斗工进15500 0.5铲斗快退5000 6铲斗停止表1.2动作名称外负载/N 速度/1min-⋅m动臂快进10000 16动臂工进49000 0.6动臂快退5000 8动臂停止表1.3动作名称外负载/N 速度/1min-⋅m转向缸快进10000 16转向缸工进14500 0.3转向缸快退10000 16转向缸停止(二)、铲斗液压分析计算(1)、铲斗的快进,工进,快退负载分别是:F1c=5000 F2C=15500 F3C=5000由表1.1数值绘制负载图设计内容 设计说明及计算过程备注由此可绘制出速度图(2)确定执行元件主要参数 查阅课本表8-7和表8-8可知,装载机铲斗的最大负载约为15500N 时液压系统宜取压力P1=3 MPa 。
液压缸可选用单活塞式的并在快进时左差动连接,这种情况下液压缸无杆腔的工作面积A1应为有杆腔工作面积A2的两倍,既ϕ=A1/A2=2,而活塞杆直径d 与缸筒直径D 成d=0.707D 的关系。
按表8-3取P2=3MPa 。
有公式计算液压缸面积:A2=)(21p p F m -ϕη=2610)223(96.015500m ⨯-⨯=53.812410m -⨯A1===222A A ϕ107.62410m -⨯D=π14A =0.117md=0.707D=0.082m设计内容 设计说明及计算过程备注 将这些直径按GB/T2348-2001圆整成就近标准值得:D=0.11m d=0.082m由此求得液压缸两腔的实际有效面积为A1==42Dπ107.42410m -⨯A2==-4/)(22d D π54.162410m -⨯经验算,活塞杆的强度和稳定性均符合要求。
(3)根据上述D 和d 的值,可以液压缸工作阶段中的压力,流量和功率,如下表:工况 负载 回油腔压力 进油腔压力 输入流量 输入功率快进 5000 3 0.978 0.5324 0.5206工进 15500 3 1.5 0.089 0.1335快退 5000 3 0.961 0.5416 0.5204绘制工况图,如下图:设计内容设计说明及计算过程备注(四)铲斗液压基本回路:装载机在铲取物料时一般要求先转斗后提升动臂,所以转斗液压缸与动臂液压缸采用串并联油路连接,并将控制转斗压缸的三位阀放置在动臂液压缸的四位阀之前,以保证转斗液压缸能优先动作。
在转斗液压缸的小腔油路中尚设有双作用安全阀。
它的作用是在动臂升降过程中,转斗的连杆机构由于动作不相协调而受到某种程度的干涉,双作用安全阀可起到缓冲补油作用。
(三)动臂液压分析计算(1)铲斗的快进,工进,快退负载分别是:F1d =10000 F2d= 49000 F3d=5000由表1.2数值绘制负载图设计内容设计说明及计算过程备注由此可绘制出速度图,如下图(2)确定执行元件主要参数查阅课本表8-7和表8-8可知,装载机动臂的最大负载约为49000N时液压系统宜取压力P1=5 MPa。
液压缸可选用单活塞式的并在快进时左差动连接,这种情况下液压缸无杆腔的工作面积A1应为有杆腔工作面积A2的两倍,既 =A1/A2=2,而活塞杆直径d与缸筒直径D成d=0.707D的关系。
按表8-3取P2=3MPa。
有公式计算液压缸面积:设计内容设计说明及计算过程 备注 A2=)(21p p F m -ϕη=2610)325(96.049000m ⨯-⨯=72.912410m -⨯A1===222A A ϕ145.82410m -⨯D=π14A =0.431md=0.707D=0.304m将这些直径按GB/T2348-2001圆整成就近标准值得:D=0.43m d=0.30m由此求得液压缸两腔的实际有效面积为A1==42D π0.1452m A2==-4/)(22d D π0.0742m经验算,活塞杆的强度和稳定性均符合要求。