ZL50轮胎式装载机液压系统设计.doc

1、摘要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。关键词：装载机 工作装

2、置 液压系统Abstract Loader is a high efficiency and widely used engineering machinery; it not only can load, transport and dispose the accumulation of loose materials, but also can dig mildly with the rocks and hard soil. Besides, it can be used to clean-up, draw venues and does traction work. Therefore

3、it is widely used in various departments of the national economy, such as construction, mining, roads, utilities, and the construction of National Defense, etc. When operating a loader, a series of actions including boom lifts, bucket rotating, turning of the whole machine and shift gears are achiev

4、ed by hydraulic transmission, so whether the performance of the system is good affects productivity ability, economy ability and life span of the loader, we must pay full attention to it. Working device hydraulic system is a part of the whole system .This paper tells us the improved design of every

5、part for the working device and makes a simple design for hydraulic attachments. Based on these the author also analyses installation and maintenance of the systemKeywords: Loader; Working devices; Hydraulic System目 录 引言 1 1概述.1 1.1轮胎式装载机简介 11.2ZL50装载机介绍 12.装载机设计方法与要求 12.1装载机的参数，技术要求.12.2装载机的工况分析 13

6、.液压系统工作原理 24.液压装置设计 24.1液压系统的组成 24.2各液压回路设计 34.3自动限位装置 44.4装载机换挡原理 44.5油液流动说明 54.5.1铲斗收起与前倾 54.5.2动臂升降 65.液压装置的相关计算 75.1液压缸 75.1.1液压缸内径计算 75.1.2缸筒底部厚度的计算 115.2活塞 145.3活塞杆 165.3.1活塞杆直径计算 165.3.2 液压缸推力和流量的计算 165.3.3 活塞杆的结构设计 185.3.4 活塞杆的导向套、密封和防尘 205.4中隔圈 215.5缓冲装置 215.6排气装置 225.7液压缸选型 235.8阀的选取 245.8

7、.1单向阀 245.8.2溢流阀 245.8.3换向阀 245.9液压泵 245.9.1液压泵的确定 245.9.2液压泵流量的计算 265.9.3计算液压泵的驱动功率 265.10液压管道及其连接 275.10.1硬管的选取 275.10.2软管的选取 285.10.3管接头的选取 285.10.4螺塞的选取 285.10.5邮箱的设计与计算285.10.6过滤器的选取306液压元件的维护307.总结 328谢词349.参考文献3510附录36引言本文主要是对ZL50轮胎式装载机的液压系统进行设计说明，设计主要是为了使装载机更好的在工程中进行使用，本次设计主要是完成装载机铲斗，动臂以及转向系

8、统的液压设计。1. 概述1.1 轮胎式装载机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

9、之一。图1-1 ZL50型装载机1.2 ZL50装载机介绍图1-1是ZL50型轮式装载机的外观图，它的举重量为5吨。额定斗容通常为3个立方，额定载荷3000kgf，最大掘起力125-200kN，整机操作质量16000-17000。2. 装载机液压系统的设计方法与要求2.1 装载机的参数，技术要求液压系统的设计基本包括四个步骤：明确设计依据，进行工况分析；确定液压系统方案，拟定液压系统图；液压系统的计算和液压元件的选择；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

10、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）操纵性能好。（4）便于维修和保养对于ZL50装载机而言它需要满足举重量为5吨。2.2 装载机的工况分析装载机在工作过程中需要完成的动作为：铲斗插入物料，向后翻转铲斗，保持载荷，动臂提升物料到一定高度，将物料运输到卸荷地点，铲斗向前翻转，动臂下降，然后回到装料处，如此循环作业。3. 液压系统工作原理 工作装置的液压系统是用来控制铲斗的几个动作的。工作装置不工作时，来自油泵的液压油输入到工作分配阀的回油腔流回油箱。当需要铲斗挖掘或卸料时操纵铲斗操

11、纵杆，后拉或前推，来自油泵的工作油经过分配阀进入铲斗油缸的后腔或前腔，来实现铲斗的上翻或下转。当需要动臂提升或下降时，操纵动臂操纵杆，后拉或前推，来自油泵的工作油经分配阀进人动臂油缸的下腔或上腔，使动臂和铲斗提升或下降。当外负荷超过系统提升或上翻能力时，或者动臂油缸活塞到达油缸端部，系统压力升高达到系统调定压力时，压力油顶开安全阀溢流卸载经分配阀流回油箱。转斗油缸前腔油压超过前腔溢流阀调定压力时，压力油顶开溢流阀卸载进人转斗油缸后腔经分配阀回油箱。当铲斗用于装卸散装物料而需要上下浮动时，操纵动臂操纵杆前推二档，来自油泵的工作油经分配阀可进人动臂油缸上下腔，同时与油箱接通，油缸上下腔工作油处于低压状态，铲斗在自重作用下处于自由浮动状态，铲斗贴着地面工作。需要满足这些要求就会有2个自由度，其一是装载机铲臂的动作，其一是铲斗的动作，所以需要2个电磁换向阀来满足动作要求。轮式装载机的车架采用前，后车铰接机构，因此其转向机构采用交接车架进行折腰转向。装载机铰接车架折腰转向过程是由转向液压缸工作回路来实现的，并要求具有稳定的转向速度（即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转向液压泵，在发动机额定转速（1600r/min）下转向