单斗通用型液压挖掘机液压系统设计.doc

1、 摘 要挖掘机作为我国工程机械中的主要机种之一，被广泛运用于各种工程施工行业中。由于挖掘机的工作环境比较恶劣，要求的动作也相对比较复杂。所以对于挖掘机来说液压系统的设计尤为重要。本文是关于36000KN单斗通用型液压挖掘机液压系统的设计，即液压系统方案的拟定，系统管路图的设计，液压油箱的设计。根据液压挖掘机的工作状况以及工况要求，液压系统的设计主要包括5个方面：行走系统，回转系统，铲斗系统，斗杆系统以及动臂系统的设计。为实现挖掘机各工况的基本要求，本论文中液压系统采用的是双泵双回路系统，其主要优点是发动机的功率能得到充分利用，同时实现了铲斗转动、斗杆收放和动臂提升有较快的工作速度，从而提高了生

2、产率。同时双泵回路采用手动阀操控简单，工作安全可靠。设计思路是从挖掘机总体以及各部分的工作性能和动作要求入手，以实现工作安全可靠，操作简单为目的，开发出自己的全套液压系统方案。经过认真地设计计算,查找资料撰写本次论文。最终完成了采用先导伺服控制，结构简单，清晰明了，造价低廉，便于检修的单斗通用型液压挖掘机的液压系统。该挖掘机可广泛应用于建筑，市政，供水，供气，供电，农林及园艺建设等工程。关键字：液压挖掘机；液压系统；单斗通用型；双泵双回路Abstract The excavator as one of the main types in Chinas construction machiner

3、y, is widely used in various engineering and construction industry. Excavators working environment is relatively poor, the requested action is relatively complex. For excavators hydraulic system design is particularly important. This article is about the 36000KN single general-purpose bucket hydraul

4、ic excavator hydraulic system design, program development of the hydraulic system, the system piping diagram of the design, the design of the hydraulic tank. Working conditions and the conditions required of the hydraulic excavator, hydraulic system design includes five aspects: the walking system,

5、rotary system, the bucket system, the system of the stick and boom system design. For the realization of the basic requirements of the conditions of the excavator, the hydraulic system used in this paper is dual-pump dual-circuit system, its main advantage is that the engine power can be fully utili

6、zed, while achieving a bucket rotating, retractable and move Stick Raising a faster pace of work, thereby increasing productivity. Dual-pump circuit with manual valve control is simple, safe and reliable. The design idea is from the starting performance and movements of the excavator in general, as

7、well as various parts of the requirements, in order to achieve safe and reliable, easy to operate for the purpose of developing its own full set of hydraulic system solutions. After careful design calculations, to find information to write this paper. The final completion of the pilot servo control,

8、 simple structure, clarity, low cost, easy maintenance, a single bucket universal hydraulic excavator hydraulic system. The excavator can be widely used in the construction, municipal, water, gas, electricity, agriculture, forestry and horticulture building project.Keywords: hydraulic excavators; hy

9、draulic system; single bucket Universal; dual-pump dual loop目 录引 言11 概述21.1 挖掘机简史21.2 国内外的情况21.2.1 国内的发展状况21.2.2 国外挖掘机目前水平及发展动向31.3 挖掘机的功能52 液压系统分析与设计62.1 设计思想62.1.1 产品开发目的与适用范围62.1.2 设计指导思想62.2 液压系统分析与拟定62.2.1 本机主要系统62.2.2单斗液压挖掘机的主要技术参数72.2.3 挖掘机的作业程序及其动作特点82.2.4 挖掘机的液压系统92.3 本机的技术要求92.4 挖掘机液压系统方案的

10、拟定93 液压系统的计算123.1 行走驱动计算123.1.1 行走装置基本要求及运动方式123.1.2 行走系统液压回路设计123.1.3 单个行走马达计算133.2 回转驱动计算143.2.1 回转装置基本要求及运动方式143.2.2 回转系统液压回路设计153.2.3 回转马达流量的计算及选型153.2.4 回转油缸的计算及选型163.3 铲斗系统设计183.3.1 铲斗系统液压回路设计183.3.2 铲斗油缸作用力的确定193.3.3 铲斗油缸尺寸的计算203.4 斗杆系统设计213.4.1 斗杆系统液压回路设计213.4.2 斗杆油缸作用力的确定213.4.3 斗杆油缸尺寸的计算22

11、3.5 动臂系统设计233.5.1 动臂系统液压回路设计233.5.2 动臂油缸作用力的确定243.5.3 动臂油缸尺寸的计算243.6 主回路液压泵的选择253.6.1 各液压缸流量的确定253.6.2 主回路液压泵的选择264 液压原理图的拟定274.1 制定基本方案274.1.1 制定调速方案274.1.2 确定回路方式274.1.3 选用液压油液274.2 液压系统原理图的拟定284.2.1 液压元件的选择284.2.2 液压系统原理图的拟定294.3 管路油管的选择294.3.1 油管内径的确定304.3.2 管接头的选择304.3.3 螺塞的选取304.3.4 液压油箱的确定305

12、 液压系统性能的验算315.1 液压系统压力损失315.1.1 沿程压力损失315.1.2 局部压力损失315.2 液压系统的发热温升计算315.3 液压装置的结构设计33总结35谢 辞36参考文献37引 言当今中国正处于开展大规模的经济建设的关键时期，必不可少的需要大量的土石方施工机械为其服务。液压挖掘机是一种应用广泛的多功能的建设施工机械，作为工程机械中的主要机种之一。由于液压挖掘机具有品种多，功能多，质量高及效率高等特点，因此受到了广大施工作业单位的青睐，并且它的生产制造业也日益蓬勃发展。因此，如何设计一种工作可靠，结构简单，高效率，性能好，成本低，维护简单，使用方便的液压系统便成了一个

13、非常具有调研意义的课题。单斗通用型液压挖掘机是采用了液压传动的挖掘机以其技术性能高，结构简化，整机质量小，维修简单等特点，对于减轻工人体力劳动，提高施工机械化水平，加速施工进度，促进各项建设事业的发展，都有着重要的作用。1 概述1.1挖掘机简史从第一台手动挖掘机问世至今已有130多年的历史，在这期间经历了由蒸汽驱动回转挖掘机到电力驱动和内燃机驱动回转挖掘机、以及应用机电液一体化技术的全自动液压挖掘机的逐步发展过程。 由于液压技术的初步应用，在20世纪40年代初开始出现了在拖拉机上配装液压反铲的悬挂式挖掘机，到了20世纪50年代初期和中期先后研制出拖式全回转液压挖掘机和履带式全液压挖掘机。在初期

14、试制的液压挖掘机是采用飞机和机床的液压技术，但由于缺少适用于挖掘机各种工况的液压元件，制造质量的稳定性不够，配套件也不齐全。到了20世纪60年代起，液压挖掘机正式进入全面推广和蓬勃发展的阶段，各国挖掘机制造厂和品种增加速度很快，产量急剧上升。在1968-1970年间，液压挖掘机的总产量已占挖掘机总产量的83%，目前已接近100%。1.2国内外的情况1.2.1国内的发展状况 我国的挖掘机生产起步相对较晚，从1954年抚顺挖掘机厂生产第一台斗容量为1m3的机械式单斗挖掘机到现在，大体上经历了测绘仿制、自主研制开发和发展提高等三个阶段。在新中国成立初期，主要以测绘仿制前苏联20世纪3040年代的W5

15、01.W502.W1001.W1002等机械式单斗挖掘机为主，从而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，先后共建立起十多家挖掘机生产厂。从1967年起，我国开始自主研制液压挖掘机。早期开发成功的产品主要有上海建筑机械厂的WYl00型、贵阳矿山机器厂的W4-60型、合肥矿山机器厂的WY60型挖掘机等。之后又出现了长江挖掘机厂的WYl60型和杭州重型机械厂的WY250型挖掘机等。它们的成功研制为我国液压挖掘机行业的形成和发展迈出了极其重要的一步。 到20世纪80年代末，在我国挖掘机生产厂已有30多家，生产机型达到40余种。中、小型液压挖掘机已形成系列，斗容有0.12.5 m3等12个等级、20多种型号，还生产0.5-4.0m3以及大型矿用10m3、12m3机械传动单斗挖掘机，1m3隧道挖掘机，4m3长臂挖掘机，1000m3/h的排土机等，同时还开发了斗容量为O.25m3的船用液压挖掘机，斗容量为O.4m3、O.6m3、0.8m3的水陆双用挖掘机等。但总体来讲，我国挖掘机生产批量小、分散，生产工艺及产品质量等与国际先进水平相比，还是具有有很大的差距。