液压挖掘机设计

汽车液压与气压传动技术课程设计

课程设计题目

姓名：孙艳国

学号：1001050217

班级：车辆工程10-2

指导教师：吴博

学院：机械动力工程学院

学校：哈尔滨理工大学

日期：年月日

目录

1 主要功能结构 (3)

1.1 液压挖掘机整机性能 (3)

1.2 液压挖掘机结构 (3)

2 液压系统及其工作原理 (4)

2.1 液压挖掘机液压系统的基本组成及其基本要求 (5)

2.2 液压挖掘机液压系统的基本动作分析 (5)

2.3 液压挖掘机液压系统的基本回路分析 (6)

2.3.1 限压回路 (9)

2.3.2 缓冲

回 (10)

2.3.2 节流回

路 (11)

2.3.4 行走限速回

路 (12)

2.3.5 合流回路 (13)

2.3.6 闭锁回路 (14)

2.3.7 再生回路 (14)

2.4液压挖掘机传动原理 (12)

3技术特点 (4)

4技术参数 (6)

5各液压元件的工作原理及特点 (6)

参考文献 (6)

标题字号及级次为：

1

1.1

1.1.1

正文字号：小四

正文汉字字体：宋体

数值、数字等字体：Times New Roman

参考文献

[1] 齐晓杰主编，汽车液压、液力与气压传动.北京：化学工业出版社, 2007.

[2] 陆望龙主编，实用液压机械故障排除修理.湖南：湖南科技出版社，2004.

[3] 姜佩东主编，液压与气动技术.北京：高等教育出版社，2000.

1液压挖掘机主要功能结构

液压挖掘机由于在动力装置和工作装置之间采用容积式液压传动，靠液体的压力能进行工作，相对机械传动具有许多优点:能无极调速且调速范围大，最大速度和最小速度之比可达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，并可作高速反转；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。因此液压挖掘机逐步取代机械式挖掘机是必然的趋势。

单斗液压挖掘机是装有一只铲斗并采用液压传动进行挖掘作业的机械。它是目前挖掘机械中重要的机种。单斗液压挖掘机的作业过程是以铲斗(一般装有斗齿)的切削刃切削土壤并将土装入斗内，斗满后提升。回转至卸上位置进行卸土，卸空后铲斗再转回并下降到地面进行下一次挖掘。当挖掘机挖完一段土后，机械移动一段距离，以便继续作业。因此单斗液压挖掘机是一种周期作业的自行式上方机械[8]。

1.1液压挖掘机整机结构

液压挖掘机可分为:动力系统、机械系统、液压系统、控制系统，如图 2.1所示。液压挖掘机作为一个有机整体，其性能的优劣不仅与工作装置机械零部件性能有关，还与液压系统、控制系统性能有关[9]。

图1-1 液压挖掘机整体系统图

(1) 动力系统

挖掘机工作的主要特点是环境温度变化大，灰尘污物较多，负荷变化大，经常倾斜工作，维护条件差。因此液压挖掘机原动力一般由柴油机提供，柴油机具

有工作可靠、功率特性曲线硬、燃油经济等特点，符号挖掘机工作条件恶劣，负荷多变的要求。挖掘机的额定负荷与汽车。拖拉机不同，汽车和拖拉机指在最高转速下、连同机油泵、发电机等必要附件，巧分钟内的最大功率;挖掘机是指在额定转速下一小时以上的额定功率。挖掘机采用车用柴油机时，最大功率指数降低。

(2) 机械系统

液压挖掘机的机械系统部分是完成挖掘机各项基本动作的直接执行者，主要包括:行走装置是整个机器的支撑部分，承受机器的全部重量和工作装置的反力，同时能使挖掘机作短途行驶.按照结构的不同，分履带式和轮胎式。回转机构使挖掘机上车围绕中央回转轴作360度的回转的机构，包括驱动装置和回转支撑。工作装置是挖掘机完成实际作业的主要组成部分，常用的有反铲、正铲、装载、起重等装置，而同一种装置可以有多种结构形式，前面所述的反铲装置应用最为广泛。

(3) 液压系统

液压挖掘机的回转、行走和工作装置的动作都由液压传动系统实现，原动机驱动双联液压泵，把压力油分别送到两组多路换向阀。通过司机的操纵，将压力油单独或同时送往液压执行元件(液压马达和液压油缸)驱动执行机构工作。液压挖掘机的主要运动有整机行走、转台回转、动臂升降、斗杆收放、铲斗转动等。这些运动都靠液压传动。根据以上工作要求，把各液压元件用油管有机地连接起来地组合体既是液压挖掘机地液压系统。该系统地功能是把发动机地机械能以油液为介质，利用油泵转变为液压能，传送给油缸、油马达等转变为机械能，再传动各执行机构，实现各种运动和工作过程。液压系统设计得合理与否，对挖掘机的性能起着决定性的作用。同样的元件，若系统设计不同，则挖掘机性能差异很大。液压系统习惯上按主油泵的数量、功率调节方式和回路的数量来分类。

(4) 控制系统

液压挖掘机控制系统是对发动机、液压泵、多路换向阀和执行元件(液压缸、液压马达)等进行控制的系统。电子技术和计算机技术的飞速进步，使挖掘机有了越来越先进的控制系统，使液压挖掘机向高性能、自动化和智能化发展。目前挖掘机研究重点正逐步向智能化机电液控制系统方向转移[10]。

1.2液压挖掘机结构

(1) 液压挖掘机组成

为了实现液压挖掘机的各项功能，单斗液压挖掘机需要两个基本组成部分，即机体(或称主机)和工作装置。机体是完成挖掘机基本动作并作为驱动和操纵挖掘机进行工作的荃础，可以是履带牵引车辆或轮式牵引车辆。可细分为行走装置、回转装置、液压系统、气压系统、电气系统和动力装置。其中动力装置、操纵机构、回转机构和辅助设备均可在回转平台上，总称上车部分，它与行走机构(又称下车部分)用回转支撑相连，平台可以围绕中央回转轴作3600的全回转。工作装置根据工作性质的不同，可配备反铲、正铲、装载、起重等装置，分别完成挖掘、装载、抓取、起重、钻孔、打桩、破碎、修坡、清沟等工作。挖掘机的基本性能决定于各部分的构造、性能及其综合的效果[11]。