小型液压挖掘机液压系统的设计.doc

1、摘 要 液压挖掘机由于施工效率、质量、多用途等方面的原因，早已被作为一种重要的土方机械得到了广泛的应用，其生产制造业也日益蓬勃发展。小型液压挖掘机主要由结构件、覆盖件、工作装置、行走装置、回转装置、液压系统、动力系统、电器系统等部分构成，最关键核心的是液压系统和动力系统。完整的液压系统包括：动力元件、执行元件、控制元件、辅助元件和液压油。近来由于社会和市场条件的变化，对全液压小型、微型挖掘机有了新的需求，对液压系统提出了更高的设计要求。 本次毕业设计课题主要概述了国内外挖掘机液压技术的现状和发展趋势，对液压系统的基本结构、工作原理及各工作回路做了简单介绍，并对小型液压挖掘机液压系统进行了方案设

2、计、分析、以完成液压元件选型。设计思路是根据液压挖掘机各部分的动作要求，参照同类型其他液压挖掘机来设计；工作装置结构图和液压系统图采用AutoCAD2004绘制。关键词：挖掘机 液压系统 液压元件 回路目 录中文摘要、关键词.1英文摘要、关键词.2前言.3第一章.绪论.4 1.1挖掘机及其液压技术概述.41.2 国内现状和发展情况.51.3国外现状和发展情况.6第二章.小型液压挖掘机工作装置的分析与工作装置构成.72.1挖掘机液压系统的基本组成及其基本要求.72.2 挖掘机液压系统的基本动作分析. . . . .82.3 工作装置构成.82.4液压挖掘机的系统组成.92.4.1 动力系统.92

3、.4.2 液压系统.92.4.3 机械系统.92.4.4 控制系统.9第三章 挖掘机液压系统的常见故障分析和故障与排除.103.1液压挖掘机的常见故障及分析.103.2工作装置、回转装置及行走装置无法操纵故障与排除.103.3工作装置、回转装置或行走装置速度低故障与排除.103.4液压缸无法工作或没有足够的压力故障与排除.10第四章 挖掘机液压系统分析.11 4.1系统原理图.11 4.2系统工作原理简述.114 . 3 液 压 系 统 工 况 的 分 析.124.3.1卸载工况分析.134.3.2 空斗返回工况分析.144.4 系统特殊部件作用. .15第五章 压系统的基本回路分析.165.

4、1 限压回路.165.2 卸荷回路.175.3 节流回路.18 5.4缓冲回路.18 5.5行走限速回路.19 5.6 闭锁回路.20结论.19参考文献.20致谢.2120前 言随着中国经济的飞速发展，GDP每年以高达8%的速度增长，工程机械行业的发展则是直接的推动力量。在工程机械行业,液压技术发挥着巨大的作用，但是由于国内液压技术的水平发展有限，几乎所有的液压件都是依靠进口。2010年研究表明，我国有待成熟的工程机械配套件中液压件占到88%(其中高压液压系统占52%,变量液压系统占36%)，比排在第二位的发动机高出数倍。所以正确合理的设计与使用液压系统，对于提高各类液压机械及装置的工作品质和

5、技术经济性能具有重要意义。即参考文献【1】-【2】 小挖掘机作为具有多功能特性的机械，主要适应场合为：公路养护、园林绿化、小区建设、市政工程及农田建设等。其机动能力强、体积小，适合于各种土方量分散、作业范围狭窄的工况。它在减轻人力繁重的体力劳动，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重要的作用。因此，受到了广大施工作业单位的青睐，也使之成为全球产销量最大的工程机械产品之一。液压系统是液压挖掘机的核心部件，是挖掘机技术发展的基础。由于行业发展对作业水平和质量要求越来越高；进而使用户对挖掘机的精细控制、可操纵性及机械设备的准确性也相应提出更严格的要求；制造商则需要在不增加成本的基础上

6、，通过简化液压系统和加强辅助功能的灵活性以满足客户需求。因此，液压系统的设计优化成为液压挖掘机发展和生存的关键环节。第一章 绪论19世纪80年代，诞生了人类历史上的第一台手动挖掘机，距今已有130多年。挖掘机经历发展了由蒸汽驱动、电力驱动和内燃机驱动等多种驱动方式的回转挖掘机。直到20世纪40年代，液压技术的成熟和应用，诞生了以液压驱动的悬挂式挖掘机，其灵感来自于拖拉机上配装的液压反铲；随后，拖式全回转液压挖掘机和履带式全液压挖掘机相继在50年代中期研发出来；进入到20世纪60年代，液压挖掘机进入了发展的黄金阶段，应用机电一体化技术的全自动液压挖掘机在各国挖掘机制造厂产量猛增，并且品种越发的多

7、【1】-【3】。小型挖掘机结构紧凑、传动平稳、挖掘力大、操作简便以及容易实现自动控制等优点，使得其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显著，也作为一类快速、高效的施工机械愈来愈被人们所认识。在世界各国，随着国民经济发展和基础设施建设步伐不断加快，以中国为代表的发展中国家和新兴经济体对挖掘机的需求量正在不断增加。特别是我国从改革开放以来，由于我国城镇建设不断扩大和公路铁路等基础设施建设项目的不断增多，施工建设也由先前的粗放型不断向精细型转变，再加上我国劳动力成本的大幅上涨和对施工效率和质量的要求越来越高，加快了以挖掘机等工程机械高效率的施工方法替代高成本低效率的人工劳动方法的

8、步伐。从目前的挖掘机技术来看，挖掘机的发展离不开液压技术的发展，二者相互促进。一方面，液压技术是现代挖掘机发展的技术基础；另一方面，挖掘机的发展又促进了液压技术水平的不断提高。挖掘机的液压系统结构复杂，其性能的优劣直接决定了挖掘机工作性能和效率的高低；可以说挖掘机是目前许多先进液压传动技术的主要载体。随着社会经济的快速发展，液压挖掘机在各种工程建设领域，特别是基础设施建设方面所发挥的作用越来越大，统计显示在工程施工中约65%70%的土石方量是由挖掘机来完成的，且其占工程机械总产值的比重也很高，为25%30%，是重点发展的机械品种之一。液压挖掘机以其快速、高效的施工特点被人们称作工程机械之王【4

9、】-【7】。1.1 挖掘机及其液压技术概述挖掘机，又称挖掘机械（excavating machinery)，是用铲斗挖掘高于或低于承机面的物料，并装入运输车辆或卸至堆料场的土方机械。挖掘机挖掘的物料主要是土壤、煤、泥沙以及经过预松后的土壤和岩石。从近几年工程机械的发展来看，挖掘机的发展相对较快，已经成为工程建设中最主要的工程机械之一。各种类型的挖掘机已经广泛应用于工业与民用建筑、交通运输、水利电力工程、农田改造、矿山采掘及现代化军事工程等以机械化作业为主的工程建设中。尤其是中小型、通用的单斗挖掘机不仅用作土石方的挖掘，而且通过更换工作装置，可以用作起重、装载、抓取、打桩、钻孔等多种作业。通用挖

10、掘机已占挖掘机总数的90%以上，已成为不可或缺的机械设备。业界对小型挖掘机没有比较明确的定义，一般将标准斗容量在0.25m3以下或者整机重在13T以下的挖掘机归为小型挖掘机。近年来我国的挖掘机技术发展迅速，但就现有的挖掘机种类、数量和技术性能产品质量都不能满足社会经济发展需求，因此，快速提升我国挖掘机的设计、研究和生产技术水平是当前国家和挖掘机机械行业所面临的紧迫而艰巨的任务。 按照规模大小的不同，挖掘机可以分为大型挖掘机、中型挖掘机和小型挖掘机；按照行走方式的不同，挖掘机可分为履带式挖掘机和轮式挖掘机；按照传动方式的不同，挖掘机可分为液压挖掘机和机械挖掘机，机械挖掘机主要用在一些大型矿山上；

11、按照用途来分，挖掘机又可以分为通用挖掘机、矿用挖掘机、船用挖掘机、特种挖掘机等不同的类别；按照铲斗来分，挖掘机又可以分为正铲挖掘机、反铲挖掘机、拉铲挖掘机和抓铲挖掘机。目前，常用的传动方式有机械传动、电力传动和流体传动。液压传动作为挖掘机的重要组成部分，属于流体传动。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、传递和分配的液体传动。其主要由液压泵、液压控制阀、液压执行元件（液压缸和液压马达等）和液压辅件（管道和蓄能器等）组成。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。挖掘机依据不同的分类方式划分出多种类型，目前主要按挖掘机工作原理与过程、用途、构造特性等进行划分。按工作过程可分为周期作业和连续作业两类，即通常简称为单斗挖掘机和多斗挖掘机；按照用途，单斗挖掘机又可分为建筑型、采矿型和剥离型；按照动力装置，挖掘机可分为电驱动、内燃机驱动和复合驱动等；按照传动方式，挖掘机可分为机械传动式、液压传动式和混合传动式。而液压传动式挖掘机则具有下列主要特点：（1） 挖掘力大、牵引力大，传动平稳，作用效率高，结构紧凑；（2） 主要动作包括行走、转台回转和工作装置的作业动作；（3） 不需要复杂的中间传动，大大的简化了结构； （4） 其液压系统有防止过载的能