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液压挖掘机W2-100说明书

内容提要UT

(2)

绪论UT

(3)

1.1前言UT

(3)

1.2课题设计要求UT

(4)

2 国内外研究现状及发展动态UT

(5)

2.1 国外研究状况及发展动态UT

(5)

2.2 国内研究情况及发展动态UT

(7)

3 液压系统的设计UT

(7)

3.1 液压挖掘机的工况分析UT

(8)

3.2 液压系统的主要参数确定UT

(12)

3.3 负载分析UT

(13)

3.4 液压缸主要几何尺寸的计算UT

(15)

3.5 液压缸结构参数的计算UT

(17)

4 液压系统原理图的制定UT

(22)

4.1 制定基本方案UT

(22)

4.2确定回路方式UT

(24)

4.3 选用液压油液UT

(25)

4.4 绘制液压系统原理图UT

(28)

5选择各液压元件UT

(29)

5.1 液压泵的选择UT

(29)

5.2 柴油发动机的选择UT

(29)

5.3 液压阀的选择UT

(30)

5.4 其他液压元件的选择UT

(31)

5.5 油箱容量的确定UT

(32)

6 液压系统性能验算UT

(33)

6.1 液压系统压力损失UT

(33)

6.2 液压系统的发热温升计算UT

(34)

总结UT

(39)

致谢 (40)

内容提要

在搜集了国内外挖掘机液压系统相关资料的基础上，了解了挖掘机液压系统的发展历史，并对挖掘机液压系统的技术发展动态进行了分析总结。论文对挖掘机的各种工况进行了分析，系统总结了挖掘机液压系统的设计要求本次毕业设计课题W2-100型液压挖掘机液压系统设计。小型挖掘机由多个系统组成，包括液压系统，传动系统，操纵系统，工作装置，底架，转台，油箱，发动机安装等。本人的设计主要致力于分析和设计小型液压挖掘机的液压系统。本课题选择了国内的质量和技术性能都接近设计要求的10t挖掘机作为基型，并在此基础上c参考了国外的先进机型，设计出挖掘机的液压系统方案图，总体装配图以及相应的部件图和零件图,并对动臂机构部分进行了设计，设计了动臂机构原理图，动臂机构液压缸。图纸基本采用Auto CAD二维软件绘图。本液压挖掘机的优点是采用伺服先导操纵系统，造型美观，具备挖掘，抓物，钻孔，推土，清沟和破碎等功能。性能可靠，操作舒适，可广泛应用于建筑，市政，供水，供气，供电农林建设等工程。

绪论

1.1 前言

液压挖掘机是一种多功能机械，目前被广泛应用于水利工程，交通运输，电力工程和矿山采掘等机械施工中，它在减轻繁重的体力劳动，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十分重要的作用。由于液压挖掘机具有多品种，多功能，高质量及高效率等特点，因此受到了广大施工作业单位的青睐。液压挖掘机的生产制造业也日益蓬勃发展。

挖掘机液压传动紧密地联系在一起，其发展主要以液压技术的应用为基础。其结构主要是由发动机、液压系统、工作装置、行走装置和电气控制等部分组成（如图所示），由于挖掘机的工作条件恶劣，要求实现的动作很复杂，于是它对液压系统的设计提出了很高的要求，其液压系统也是工程机械液压系统中最为复杂的。因此，对挖掘机液压系统的分析设计已经成为推动挖掘机发展中的重要一环。

所以，液压挖掘机作为工程机械的一个重要品种，对于减轻工人繁重的体力劳动，提高施工机械化水平，加快施工进度，促进各项建设事业的发展，都起着很大的作用，因此，大力发展液压挖掘机，对于提高劳动生产率和加速国民经济的发展具有重要意义。

1.铲斗缸

2.斗杆缸

3.动臂缸

4.回转马达

5.冷却器

6.滤油器

7. 磁滤器

8.油箱 9.液压泵 10.背压阀11. 后组合阀 12.前组合阀 13.中央回转接头

14.回转制动阀 15.限速阀16.行走马达

图1.1 液压挖掘机整体系统图

1 课题设计要求

1.1 使用要求

小型挖掘机主要用于城市、狭窄地区，代替人力劳动。主要作业是挖掘、装载、整地、起重等，用于城市管道工程、道路、住宅建设、基础工程和园林作业等。小型挖掘机体积小，机动灵活，并趋向于一机多能，配备多种工作装置，除正铲、反铲外，还配备了起重、抓斗、平坡斗、装载斗、耙齿、破碎锥、麻花钻、电磁吸盘、推土板、冲击铲、集装叉、高空作业架、铰盘及拉铲等，以满足各种施工的需要。与此同时，发展专门用途的特种挖掘机，如低比压、低嗓声、水下专用和水陆两用挖掘机等。总之它是一种多用途万能型的城市建设机械。由于这种机械的特点很靠近人，因此在设计上除了要求耐久性、可靠性和作业效率等，还需着重考虑人、机、环境的协调，特别要注意以下几点]1[：

(1)安全性即机械作业过程中不要与周围的人和物相碰撞，防倾翻稳定性好。

(2)低公害即排放要求高、低震动、低噪音，声音要比较悦耳。

(3)与周围环境能调和，形象要美观，形体和色彩不要引起人们不愉快感，对人有亲和感。

(4)尽量扩大其使用功能，可装多种附属装置，应成为城市万能型工程机械。

(5)操纵简便，任何人一学就会，都能操纵。

1.2 性能要求

小型挖掘机具有中型挖掘机的多项功能，又具有便于运输、能耗低、灵活、

适应性强等优势，非常适用于空间狭小的施工场地作业，而且价格低、质量轻、保养维修方便，所以在小型土石方工程、市政工程、路面修复、混凝土破碎、电缆埋设、自来水管道的铺设、园林栽培等工程中得到了广泛的应用。由于满足基本的挖掘、装载、整地、起重等功能外，必须考虑到工作空间小(人力所不能至)、地形复杂、方便操作、可控，目前市场对小型挖掘机性能要求如下]2[：

(1)改进挖掘机可控性和控制精确性以及复合动作。

(2)简化液压系统、降低成本，达到大作业量与低油耗的动态平衡。

(3)改进工作可靠性。

(4)改进驾驶操作舒适性及降低劳动

(5)改进操作安全性。

(6)低振动、低噪音适用生活区工作。

2 国内外研究现状及发展动态

2.1 国外研究状况及发展动态

工业发达国家的挖掘机生产较早，法国、德国、美国、俄罗斯、日本是斗容量3.5-40m3单斗液压挖掘机的主要生产国，从20世纪80年代开始生产特大型挖掘机。例如，美国马利昂公司生产的斗容量50-150m3剥离用挖掘机，斗容量132m3的步行式拉铲挖掘机；B-E（布比赛路斯-伊利）公司生产的斗容量168.2m3的步行式拉铲挖掘机，斗容量107m3的剥离用挖掘机等，是世界上目前最大的挖掘机。

从20世纪后期开始，国际上挖掘机的生产向大型化、微型化、多功能化、专用化和自动化的方向发展。

(1)开发多品种、多功能、高质量及高效率的挖掘机。为满足市政建设和农田建设的需要，国外发展了斗容量在0.25m3以下的微型挖掘机，最小的斗容量仅在0.01m3。另外，数量最的的中、小型挖掘机趋向于一机多能，配备了多种工作装置——除正铲、反铲外，还配备了起重、抓斗、平坡斗、装载斗、耙齿、破碎锥、麻花钻、电磁吸盘、振捣器、推土板、冲击铲、集装叉、高空作业架、铰盘及拉铲等，以满足各种施工的需要。

(2)迅速发展全液压挖掘机，不断改进和革新控制方式，使挖掘机由简单的杠杆操纵发展到液压操纵、气压操纵、液压伺服操纵和电气控制、无线电遥控、电子计算机综合程序控制

(3)重视采用新技术、新工艺、新结构，加快标准化、系列化、通用化发展速度，提高挖掘机的作业功率，更好地发挥液压系统的功能。

(4) 更新设计理论。提高可靠性，延长使用寿命。美、英、日等国家推广采用有限寿命设计理论，以替代传统的无限寿命设计理论和方法，并将疲劳损伤累积理论、断裂力学、有限元法、优化设计、电子计算机控制的电液伺服疲劳试验技术、疲劳强度分析方法等先进技术应用于液压挖掘机的强度研究方面，促进了产品的优质高效率和竞争力

。

(5) 加强对驾驶员的劳动保护，改善驾驶员的劳动条件。液压挖掘机采用带有坠物保护结构和倾翻保护结构的驾驶室，安装可调节的弹性座椅，用隔音措施降低噪声干扰。

(6) 进一步改进液压系统。中、小型液压挖掘机的液压系统有向变量系统转变的明显趋势。液压技术在挖掘机上普遍使用，为电子技术、自动控制技术在挖掘机的应用与推广创造了条件。

(7) 迅速拓展电子化、自动化技术在挖掘机上的应用。20世纪80年代，以微电子技术为核心的高新技术，特别是微机、微处理器、传感器和检测仪表在

挖掘机上的应用，推动了电子控制技术在挖掘机上应用和推广，并已成为挖掘机现代化的重要标志。

2.2 国内研究情况及发展动态]3[

早在1954年我国就已开始生产机械式挖掘机,当时的抚顺重型机器厂(抚顺挖掘机厂前身)引进前苏联的机械式挖掘机W10012和W5012等国际20世纪30－40年代的产品。由于国家H经济H建设的需要,后又H发展H10余家厂生产,到1966年12年全国共生产了机械式挖掘机3000余台,后又延续生产到八十年代初。在80年代初引进德国系列液压挖掘机制造技术（例如有德国Liebherr公司、Demag公司和O&P公司），浙江大学的冯培恩教授开始率先着手研究挖掘机机电一体化技术，首先实现挖掘机器人作业过程的分级规划和局部自主控制。但是他们在任务规划层面上只停留在仿真阶段，还没有提出显著的实现方案。

20世纪90年代初国内几家新进入挖掘机待业的企业以“技贸结合，合作生产”的方式联合引进日本小松制作所的PC系列挖掘机制造技术，由于中国建设事业的发展，市场的扩大，随后不久在挖掘机生产领域出现了一个外资企业进入中国的浪潮。从1994、1995年开始，世界各工业发达国家的著名挖掘机制造企业先后在中国建立众多的中外合资或外商独资挖掘机制造企业，生产世界一流水平的多种型号的挖掘机产品。截止至2001年年底，包括国有企业在内，中国境内生产液压挖掘机的企业总数达20个左右，共生产挖掘机整机质量从

1.3-45t，100余个不同型号和规格的产品。2000年全国生产各种型号、规格的液压挖掘机8111台，共销售7926台，其中包括出口119台。2001年全生产12569台，销售12397台，其中包括出口468台。

3 液压系统的设计

液压系统设计作为机电一体化挖掘机设计的重要组成部分，设计时必须满足挖掘机工作循环所需的全部技术要求，且静动态性能好、效率高、结构简单、工作安全可靠、寿命长、经济性好、使用维护方便。其中液压系统的设计作为挖掘机总体设计的一部分，必须要满足整机工作要求，并要求进行相关参数的计算与

分析验证，选取合适的各液压元件。

3.1 液压挖掘机的工况分析

液压挖掘机的主要功能运动包括以下几个动作(如图3.1所示):动臂升降、斗杆收放、铲斗装卸、转台回转、整机行走以及其它辅助动作。除了辅助动作 (例如整机转向等)不需全功率驱动以外，其它都是液压挖掘机的主要动作，要考虑全功率驱动。

挖掘机的典型作业流程:

(1)整机移动至合适的工作位置

(2)回转平台，使用工作装置处于挖掘位置

(3)动臂下降，并调整斗杆、铲斗至合适位置

(4)斗杆、铲斗挖掘作业

(5)动臂升起

(6)回转工作装置至卸载位置

(7)操纵斗杆、铲斗卸载

由于液压挖掘机的作业对象和工作条件变化较大，主机的工作有两项特殊要求:①实现各种主要动作时，阻力与作业速度随时变化，因此，要求液压缸和液压马达的压力和流量也能相应变化;②为了充分利用发动机功率和缩短作业循环时间，工作过程中往往要求有两个主要动作(例如挖掘与动臂、提升与回转)同时进行复合动作。

液压挖掘机一个作业循环的组成和动作的复合主要包括]4[:

(1) 挖掘:通常以铲斗液压缸或斗杆液压缸进行挖掘，或者两者配合进行挖掘，因此，在此过程中主要是铲斗和斗杆的复合动作，必要时，配以动臂动作。

(2) 满斗举升回转:挖掘结束，动臂液压缸将动臂顶起，满斗提升，同时回转液压马达使转台转向卸土处，此时主要是动臂和回转的复合动作。

(3) 卸载:转到卸土点时，转台制动，用斗杆液压缸调节卸载半径，然后铲

斗液压缸回缩，铲斗卸载。为了调整卸载位置，还要有动臂液压缸的配合，此时是斗杆和铲斗的复合动作，间以动臂动作。

图3. 1液压挖掘机的工作运动

1一动臂升降;2一斗杆收放:3一铲斗装卸;4一转台回转:5一整机行走

(4) 空斗返回:卸载结束，转台反向回转，动臂液压缸和斗杆液压缸配合，把空斗放到新的挖掘点，此时是回转和动臂或斗杆的复合动作。

(5) 整机移动工况:将整机移动至合适的工作位置。

(6) 姿态调整与保持工况:满足停放、运输、检修等需要。

(7) 其他辅助作业工况:辅助工作装置作业工况。

3.1.1 挖掘工况分析

(1)铲斗挖掘工况:由铲斗液压缸单独动作进行挖掘的工况。采用铲斗液压缸进行挖掘常用于清除障碍，挖掘较松软的土壤以提高生产率，因此，在一般土方工程挖掘中(III级土以下土壤的挖掘)铲斗挖掘最常用。

(2)斗杆挖掘工况:由斗杆液压缸单独动作进行挖掘的工况。在较坚硬的土质条件下工作时，为了能够装满铲斗，中小型液压挖掘机在实际工作中常以斗杆液压缸进行挖掘。

(3)联合挖掘工况:由铲斗、斗杆液压缸复合动作进行挖掘的工况，必要时还需配以动臂液压缸的动作。主要用于需要轨迹控制的情况。

当单独采用铲斗液压缸进行挖掘时，挖掘轨迹以铲斗与斗杆的铰点为中心，铲斗斗尖所作的圆弧线的长度决定于铲斗液压缸的行程。以铲斗液压缸进行挖掘时的挖掘行程较短，为了能够装满铲斗，需有较大的挖掘力以保证能挖掘较大厚度的土壤，所以一般挖掘机的斗尖最大挖掘力都在采用铲斗液压缸挖掘时实现。

当单独采用斗杆液压缸进行挖掘时，挖掘轨迹以动臂与斗杆的铰点为中心，铲斗斗尖所作的圆弧线的长度决定于斗杆液压缸的行程。当动臂液压缸位于最小长度并以斗杆液压缸进行挖掘时，可以得到最大挖掘深度尺寸，并且也有较大的挖掘行程。

在实际挖掘工作中，往往需要采用各液压缸的复合工作。如在平整土地或切削斜坡时，需要同时操纵动臂和斗杆，以使斗尖能沿直线运动，见图3.2所示。此时斗杆收回，动臂抬起，需要保证彼此动作独立，相互之间无干扰。如果需要铲斗保持一定切削角度并按照一定的轨迹进行切削时，或者需要用铲斗斗底压整地面时，就需要铲斗、斗杆、动臂三者同时作用完成复合动作]5[，见图3.3所示。这些动作决定于液压系统的设计。当进行沟槽侧壁掘削和斜坡切削时，为了有效地进行垂直掘削，还要求向回转马达提供压力油，产生回转力，保持铲斗贴紧侧

壁进行切削，因此需要回转机构和斗杆机构复

合动作。

a一水平地面的挖削 b一斜坡地面的挖削

图3.2斗尖沿直线挖削

a-水平地面的切削和压整 b-斜坡地面的切削和压整

图3.3地面的切削和压整

单独采用斗杆挖掘时，为了提高掘削速度，一般采用双泵合流，个别也有采用三泵合流。单独采用铲斗挖掘时，也有采用双泵合流的情况。

当动臂、斗杆和铲斗复合运动时，为了防止同一油泵向多个液压作用元件供

油时动作的相互干扰，一般三泵系统中，每个油泵单独对一个液压作用元件供油较好。对于双泵系统，其复合动作时各液压作用元件间出现相互干扰的可能性大，因此需要采用节流等措施进行流量分配，其流量分配要求和三泵系统相同。

挖掘过程中还有可能碰到石块、树根等坚硬障碍物，往往由于挖不动而需要短时间增大挖掘力，希望液压系统能暂时增压，能提高主压力阀的压力。

3.2液压系统的主要参数确定

液压挖掘机的主要参数表明了液压挖掘机的规格和主要技术性能，液压挖掘机的主要参数分为发动机参数、液压系统参数、主要性能参数、尺寸参数四大类，发动机参数包括发动机额定功率、转速等，液压系统参数包换主泵的流量、压力等，主要性能参数包括整机工作质量、主要部件质量、铲斗容量范围或标称铲斗容量、挖掘力、牵引力等，尺寸参数包括工作尺寸、机体外形尺寸和工作装置尺寸等，其中液压挖掘机主要参数中最重要的参数有三个，即斗容量、整机质量和发动机功率，因为通过这三个参数可以从使用要求、机械本身的技术性能和技术经济指标、动力装置的配套、国际上统一的标准以及传统习惯等方面反映液压挖掘机的级别，故有主参数之称。所以有时采用挖掘机的斗容量作为主参数。例如，机械式挖掘机一般就以斗容量作为挖掘机的主参数并作为主要分级指标。但液压挖掘机可更换的工作装置多，而且同一机型可以根据作业对象或工作尺寸的要求换装不同斗容的铲斗。由于不同厂家的挖掘机采用不同的液压系统，辅助设备能耗及功率储备也有所不同，而且同一型挖掘机在后续改进时，也会改变发动机功率，所以液压挖掘机以功率分级不十分合理。整机质量则直接反映了液压挖掘机本身的重量等级，对其他技术参数影响较大，如挖掘能力的发挥、发动机功率的充分利用、作业的稳定性等要以一定的整机质量来保证，因此整机质量反映了挖掘机的实际工作能力，目前已被广泛用作液压挖掘机的分级指标。

比较其他同类型挖掘机，可得W2-100的主要参数（如下表3.1，表3.2所示），其中图3.4为液压挖掘机的外观尺寸图，作业参数表3.2是根据图3.4所示。

图3.4 W2-100型液压挖掘机的外观尺寸图表3.1W2-100液压挖掘机的主要参数

表3.2 W2-100型液压挖掘机的作业参数

3.3 负载分析

动臂油缸一般布置在动臂前下方，下端与回转平台铰接。常见的有两种具体

布置方式。

图3.5动臂机构油缸布置方案

油缸前倾布置方案，如图3.5A所示，动臂油缸与动臂铰接于E点。当动臂油臂全伸出，将动臂举升至上极限时，动臂油缸轴线向转台前方倾斜。

油缸后倾布置方案，如图3.5B所示，当动臂油缸全伸出，将动臂举升至上极限位置时，动臂油缸轴线向转台后方倾斜。

当两方案的动臂油缸安装尺寸DE1、铲斗最大挖掘H和地面最大挖掘半径R相等时，后倾方案的最大挖掘深度比前倾方案小，即h1

为了增大后倾方案的挖掘深度，有的挖掘将长动臂CEF改成CE1F1（图3.5B），并配以长斗杆，在最大深度处挖掘时，采用铲斗挖掘而不是斗杆挖掘，这样得到的最大挖掘深度为h1

显然，不论是动臂油缸前倾还是后倾方案，当C、D两铰点位置和CE长度不变时，通过加大动臂油缸长度可以增大动臂仰角，从而增大最大挖掘高度，但会影响到最大挖掘深度。所以，在布置动臂油缸时，应综合考虑动臂的结构、工作装置的作业尺寸及动臂举升力和挖掘力等因素。

动臂油缸的作用力，即最大提升力，以能提升铲斗内装满土壤的工作装置至最大卸载距离位置进行卸载来确定，其设计简图3.6所示，此时动臂油缸作用力(N)为：

F=15T×10

式中dA l－铲斗质心到动臂下铰点A的水平距离(m)

l－动臂质心到动臂下铰点A的水平距离(m)

l－斗杆质心动臂下铰点A的水平距离(m)

g A

l－动臂油缸作用力对铰点的力臂(m)

g G －斗杆所受重力(N)

b G －动臂所受重力(N)

dt G －铲斗及其装载土壤的重力(N) 图3.6 动臂油缸作用力分析查阅相关资料，选取dt G ＝31.510?N+mg ，g G ＝34.310?N ，b G ＝35.1410?N ，dA l ＝3.8m ，g A l =2.8m,bA l =1.2m, 3l =0.55m.

其中铲斗的重力为23T ，根据公式

S m V ρ= (3.2)

R S V V k = (3.3) S

k ρ

(3.4)

式中

m －装载土壤的质量（kg ）

－平均有效斗容量（3m ）

－铲斗充满系数（3

），根据工作环境，选择充满系数为1

－自然情况下土壤的密度，根据工作环境，选择31750kg m ρ

-=?

S ρ－疏松后的土壤密度

S k －土壤的松散系数，根据工作环境，取 1.35S

k =

代入数据，求得：

31296.3s kg m ρ-=?233.3m kg =

33(14.3912.04 6.17)100.556010b F x N =++÷=?

3.4 液压缸主要几何尺寸的计算]7[

挖掘机各驱动和传动系统包括：发动机、液压泵、液压马达、电液比例换向阀、动臂缸、斗杆缸及齿轮传动。本设计主要对动臂缸进行相关设计。 3.4.1 动臂液压缸内径尺寸与活塞杆直径的确定

由表3.1、表3.3、表3.4可知，小挖掘机液压系统在最大负载约为

F=150000N 时宜取液压缸的工作压力P ＝13×6

a P ，液压缸选用单杆式，

并在工作时进行差动连接。此时液压缸无杆腔工作面积1A 应为有杆腔工作面积

2A 的两倍。由于液压缸回油路上必须具有背压力存在，以防止挖掘机卸土后突

然前冲，由表3.5,可取1P ＝8×510a P .

表3.3 按负载选择执行元件工作压力

表3.4 按主机类型选择执行元件工作压力

表3.5 执行元件背压力

液压缸主要参数的确定：

1.初选工作压力：

根据分析此设备的负载大，按类型为大中型挖掘机械，所以出现工作压力为25MPa

2.计算液压缸的尺寸：

A = F / P = 1.5×1000000N /2.5×1000000MPa = 0.006平方米

故有，

按标准取：D = 100 mm

根据快进与快退的速度比确定活塞杆的直径：

D2/ D2- d2= 0.3 m/s / 0.15m/s

Vm /min =0.3 / 0.15

→d = 67 mm

查表取d=70

当按GB/T2348－1993将这些直径圆整成就近标准值时得：D=100mm ,

d =70mm，由此求得液压缸两腔的实际有效面积为

无杆腔面积：

有杆腔面积：

3.5 液压缸行程的确定

液压缸行程主要依据机构的运动要求而定。根据查表，应尽量采用

GB/T2348-1993标准的液压缸行程，则根据技术要求，取行程为1250mm。

3.6 液压缸结构参数的计算

3.6.1 缸筒壁厚的计算

对于低压系统或/D δ≥16时，液压缸缸筒厚度一般按薄壁筒计算，公式如下：

2[]

y P D

δσ≥

= 2.01mm

式中δ－液压缸缸筒厚度

y P －试验压力(Mpa)，当工作压力P ≤16 Mpa 时，y P =1.5P ，当工作压

力31.5≥P ≥16 Mpa 时，y P =1.25P ，当工作压力P ≤31.5Mpa 时，

y P =1.15P,这里应取y P =1.5P =19.5Mpa 。

D －液压缸内径(m)

σ －缸体材料的许用应力（Mpa ），可通过下面公式求得：

[]b

σ=

b σ－缸体材料的抗拉强度(Mpa)

n －安全系数，n =3.5～5，一般取n =5

但对于锻钢45的许用应力[]σ一般都取[]σ=110(Mpa)

则19.580

7.0912110

mm δ?≥

=? 根据《机械设计手册》，取液压外缸直径为1D =100mm . 3.6.2 液压缸油口直径的计算

液压缸油口直径应根据活塞最高运动速度v 和油口最高液流速度0

v 而定，

公式如下：

00.13d =

式中：

0d －液压缸油口直径(m)

D －液压缸内径(m)

v －液压缸最大输出速度(m/min)

0v －油口液流速度(m/min)，根据《机械设计手册》，取0v =7m/min

同时对于单杆油塞式液压差动联接时，活塞的外伸速度为:

60v

Q v A =

式中

v －液压缸差动联接时，活塞外伸的速度，可视为油口液流的速度(m/min)

v Q －液压泵流量(3m /s)，v Q ＝2×225=450L/min

3A －活塞杆面积，其公式如下:

234

A d π

式中d －活塞杆直径(m)所以2230.312104

A d π

-==?

代入数据，解析以上公式得：

2200.13810 2.510d m --=???=?，

故取025d mm =

3.6.3 缸头厚度计算

本设计采用的是螺钉联接法兰缸头，其厚度的计算公式为：

h =

式中h －法兰厚度(m)

cp d －法兰内径(m)，根据《机械设计手册》，取cp d =9mm

0D －螺钉孔分布圆直径(m)，根据《机械设计手册》，取

0D =12.5mm

[]σ－法兰材料的许用应力(Mpa)，取45钢，[]σ＝120 Mpa

－法兰受力总和(N)，其计算公式为：

222

()44

H F d P d d q ππ=+-

d －密封环内径(m)，根据《机械设计手册》，取6d

mm =

d －密封环外径(m)，根据《机械设计手册》，取8H d mm =

P －系统工作压力(pa)，6

1310P =?pa

q －附加密封力(pa)，若采用金属材料时，q 值取屈服点，此处取材料为

45钢，则q =110Mpa

代入数据，求出得：

22.4610h m

故取30h mm =

3.6.4下盖联接螺钉强度校核计算

螺钉联接可采用高强度螺钉M16×1.5(GB/T70.1-2000)联接,两端数量均为24件，螺钉精度等级为10.9级，其强度校核，公式如下：

拉应力：2

04kF

Zd σπ==7.7Mpa

剪应力：10

310.2k kFd zd ι=

=3.1Mpa

式中k ：螺纹拧紧系数，此处取k

=1.25

1k : 螺纹摩擦系数,一般取1k =0.12

0d ：螺纹外径，根据《机械设计手册》，取0d =16mm

1d ：螺纹内径，根据《机械设计手册》，取1d =0d -1.0825×1.5＝

14.4mm

z ：数量为24

国内外小型挖掘机发展综述外文文献翻译、中英文翻译、外文翻译

中国地质大学长城学院本科毕业设计外文资料翻译系别：工程技术系专业：机械设计制造及其自动化姓名：吴宝生学号： 05211615 2015 年 1 月 22 日

国内外小型挖掘机发展综述 1液压挖掘机简介液压挖掘机是由发动机、液压系统、工作装置、行走装置和电气控制等部分组成。液压系统由液压泵、控制阀、液压缸、液压马达、管路、油箱等组成。电气控制系统包括监控盘、发动机控制系统、泵控制系统、各类传感器、电磁阀等。液压挖掘机一般由工作装置、回转装置和行走装置三大部分组成。根据其构造和用途可以区分为：履带式、轮胎式、步履式、全液压、半液压、全回转、非全回转、通用型、专用型、铰接式、伸缩臂式等多种类型。工作装置是直接完成挖掘任务的装置。它由动臂、斗杆、铲斗等三部分铰接而成。动臂起落、斗杆伸缩和铲斗转动都用往复式双作用液压缸控制。为了适应各种不同施工作业的需要，液压挖掘机可以配装多种工作装置，如挖掘、起重、装载、平整、夹钳、推土、冲击锤等多种作业机具。回转与行走装置是液压挖掘机的机体，转台上部设有动力装置和传动系统。发动机是液压挖掘机的动力源，大多采用柴油要在方便的场地，也可改用电动机。液压传动系统通过液压泵将发动机的动力传递给液压马达、液压缸等执行元件，推动工作装置动作，从而完成各种作业。以工地使用较多的PV-200型液压挖掘机为例。该机采用改进型的开式中心负荷传感系统（OLSS）。该系统用控制斜盘式变量柱塞泵斜盘角（输出流量）的方法，减少了发动机的功率输出，从而减少燃油消耗，是一种节能型系统。这种液压系统的特点是：定转矩控制，能维持液压泵驱动转矩不变，载断控制，可以减少作业时间的卸荷损失；油量控制，可减少空挡和小调控制时液压泵的输出流量，减少功率损失。械到电力驱动和内燃机驱动回转挖掘机、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。由于液压技术的应用，20世纪40年代有了在拖拉机上配装液压反铲的悬挂式机械，20世纪50年代初期和中期相继研制出拖式全回转液压挖掘机和履带式全液压机械。初期试制的液压挖掘机是采用飞机和机床的液压技术，缺少适用于机械各种工况的液压元件，制造质量不够稳定，配套件也不齐全。从20世纪60年代起，液压挖掘机进入推广和蓬勃发展阶段，各国机械制造厂和品种增加很快，产量猛增。1968-1970年间，液压挖掘机产量已占机械总产量的83%，目前已接近100%。 2小型挖掘机的发展及其趋势 20 世纪80～90 年代小型挖掘机在市政工程、交通、管道等施工中发挥了较大优势并得以迅速发展。它在城市的土建施工工程中为节省人力、物力出了较大贡献 , 逐步成为城市施工中具有代表性的施工机械。小型挖掘机的发展主要依赖于城市建设的发展,由于城市的改造、建设施工较多,要求施工时间短、施工机械对周围环境影响小、安全、低污染、回转半径小、便于运输以

挖掘机操作规程(新编版)

挖掘机操作规程(新编版) The safety operation procedure is a very detailed operation description of the work content in the form of work flow, and each action is described in words. ( 安全管理 ) 单位：______________________ 姓名：______________________ 日期：______________________ 编号：YK-AQ-0313

挖掘机操作规程(新编版) 1．挖掘机驾驶员及有关人员在使用挖掘机之前，必须认真仔细地阅读制造企业随机提供的使用维护说明书或操作维护保养手册，按资料规定的事项去做。否则会带来严重重果和不必要的损失。 2．检查并确保所有灯具的照明及各显示灯能正常显示。特别要检查转向灯及制动显示灯的正常显示。 3．作业前，应查明施工场地明、暗设置物(电线、地下电缆、管道、坑道等)的地点及走向，并采用明显记号表示。严禁在离电缆1m距离以内作业。 4．挖掘作业前应先将朝地，并使前轮稍离开地面，踏下并锁住制动踏板，然后伸出支腿，使后轮离地并保持水平位置。 5．作业时，操纵手柄应平稳，不得急剧移动；动臂下降时不得中途制动。挖掘时不得使用高速挡。

6．回转应平稳，不得撞击并用于砸实沟槽的侧面。 7．动臂后端的缓冲块应保持完好；如有损坏时，应修复后方可使用。 8．移位时，应将挖掘装置处于中间运输状态，收起支腿，提起提升臂后方可进行。 9．装载作业前，应将挖掘装置的回转机构置于中间位置，并用拉板固定。 10．挖掘作业，应使用低速挡。 11．铲斗提升臂在举升时，不应使用阀的浮动位置。 12．在前四阀工作时，后四阀不得同时进行工作。 13．在行驶或作业中，除驾驶室外，挖掘装载机任何地方均严禁乘坐或站立人员。 14．行驶中，不应高速和急转弯。下坡时不得空挡滑行。 15．行驶时，支腿应完全收回，挖掘装置应固定牢靠，装载装置宜放低，铲斗和斗柄液压活塞杆应保持完全伸张位置。 16．当停放时间超过1h时，应支起支腿，使后轮离地；停放时

2020版液压挖掘机的操作规程

( 操作规程 ) 单位：_________________________ 姓名：_________________________ 日期：_________________________ 精品文档 / Word文档 / 文字可改 2020版液压挖掘机的操作规程 Safety operating procedures refer to documents describing all aspects of work steps and operating procedures that comply with production safety laws and regulations.

2020版液压挖掘机的操作规程作业前的技术准备 1）发动机部分，按通用操作规程的有关规定执行。 2）发动机启动或操作前应发出信号。 3）检查液压系统有无渗漏；轮胎式挖掘机应检查其轮胎是否完好、气压是否符合规定；检查传动装置、制动系统、回转机构及仪器、仪表、并经试运转，确认正常后方允许进入作业状态。 4）详细了解施工任务和现场情况。检查挖掘机停机处土壤的坚实性和稳定性，轮胎式挖掘机应加支撑，以保持其平稳、可靠。检查路堑和沟槽边坡的稳定情况，防止挖掘机倾覆。 5）严禁区任何人员在挖掘机作业区内滞留。禁止无关人员进入驾驶室。 6）挖掘机作业现场应有自卸车进出的道路。

作业与行驶中的技术要求 1）挖掘机作业时禁止任何人上、下挖掘机和传递物品，不准边作业边保养、维修；不要随意调整发动机（调速器）以及液压系统、电控系统；要注意选择和创造合理的作业面，严禁掏洞挖掘。 2）挖掘机卸料时应待自卸车停稳后进行；卸料时在不碰撞自卸车任何部位的情况下，应昼降低铲斗高度；禁铲斗从自卸车驾驶室上方越过。 3）禁止利用铲斗击碎坚固物体；如遇到较大石块或坚硬物体时，应先清除后继续作业；禁止挖掘示经爆破的5级以上的岩石。 4）禁止将挖掘机布置在上、下两个挖掘段内同时作业；挖掘机在工作面内移动时应先平整地面，并清除通道内的障碍物。 5）禁止用铲斗油缸全伸出方法顶起挖掘机。铲斗没有离开地面时挖掘机不能作横行行驶或回转运动。 6）禁止用挖掘机动臂横向拖拉他物；液压挖掘机不能用冲击方法进行挖掘。 7）挖掘机在作回转运动时，不能对回转手柄作相反方向的操作。

液压挖掘机工作装置在ADAMS中的运动仿真解析

液压挖掘机工作装置在ADAMS中的运动仿真解析姓名：XXX 部门：XXX 日期：XXX

液压挖掘机工作装置在ADAMS中的运动仿真解析虚拟样机技术在使用过程中为液压挖掘机设计提供了有效的方法和手段，在使用过程中受到了条件限制，较少的单位会对运行学进行仿真研究，降低了色剂方案可行性。文章基于动力学仿真软件ADAMS建立起了挖掘机工作装置虚拟系统，更好的完成了前期处理工作，使得建模正确性更高。液压缸顺序工作的运动仿真分析 1.1.基于尺寸确定当液压的挖掘机工作装置尺寸以及基本结构都确定下来之后，该挖掘机的工作范围也基本确定下来。简单理解就是挖掘机铲斗齿尖轨迹的包络图得以确定。在包括图中，有些部分区间靠近的比较紧密，有的会深入到挖掘机停点底部下，这一个位置虽然还可以挖掘到，但是在挖掘过程中会引起土壤坍塌，从而影响机械运行稳定，使得施工安全性受到影响。在以上动臂液压缸、斗杆液压缸和铲斗液压缸运动仿真分析过程中，选择的挖掘机工作顺序和方式一般都是在装置范畴内，这里讲解的顺序指的是，挖掘工作进行时，各个油缸都是根据一定顺序进行收缩或者伸出。例如：挖掘进行时，需要先下降动动臂，再收回斗杆，这个动作完成之后，在使用铲斗进行挖掘。 1.2.顺序工作运动仿真实现的路线仿真路线是，在斗杆液压缸、动臂液压缸、铲斗液压缸上进行设置，一般在不同的时间段内，它的运动驱动函数都不同，需要进行调节处理，使得各缸在相应的工作极限范围内相互运行，这样就可以获得挖掘机的工作范围。可以在液压缸移动副约束处添加移动驱动，改变运动方式，第 2 页共 5 页

将其更换成位移运动方式。运动的函数输入时，需要注意相匹配的的STEP函数。对液压缸进行STEP函数值设置时，应该满足运动函数需求。当完成了函数值输入之后，在运行状态下可以启动ADAMS软件的仿真模块。 1.3.仿真过程当工作面从最初的范围逐渐移动时，一般最初的指的是停机状态下。可以适当的对斗杆、铲斗液压缸进行调整，将其保持在全缩的状态中，逐渐对动臂液压缸拉伸，将其缩小到CD弧线上。这个伸缩过程需要得到弧线支撑，基于保障弧线运动轨迹基础上做好控制工作。其中在进行一次姿态调整之后，作业范围会缩小，而且包络图中的各个点会逐渐深入挖掘机的底部，在这个范围上可以实现挖掘，但是可能出现塌陷实现，导致机械无法正常施工。因此，一般除了有条件的挖沟作业之外进行使用，其他施工一般都不会使用。可以在模型中建立起一个处于回转中心轴的三维坐标，将坐标点确定为（608,.0,0.0,1254.3306），这样就可以测量出方向移动值，可以得出这个位置的位移，这样便可以达到最大高度值，其实这个测量方法比较简单，也比较容易掌握。根据曲线变化得出，从得到的曲线中得出最终的数值，可以查看到最大值，平均值以及最小值等。工作装置模型的运动学仿真分析 2.1.参数范围运动学仿真中的参数范围确定一般都包含速度、位移以及加速度，这些参数会有一个变化范围。在进行运动学仿真分析中，需要基于ADAMS/Solver求解，就可以得出代数方程。因此，在进行仿真系统自由度确认时，一般自由度的必须为零。如果这个时候会考虑到物体的惯性第 3 页共 5 页

液压挖掘机设计开题报告

目录目录 (1) 一、选题的目的和意义： (2) 二、国内外研究现状（文献综述） (2) 2.1挖掘机的机器人化 (2) 2.2遥控挖掘机的研究 (3) 2.3挖掘机节能技术的研究 (4) 2.4振动挖掘机理研究 (5) 三、市场发展状况（市场分析） (6) 3.1挖掘机的多功能化 (6) 3.2挖掘机的智能化 (7) 3.3挖掘机的实用型设计 (8) 四、选题研究的内容： (8) 五、选题研究的技术路线、研究方法和要解决的主要问题： (8) 六、研究工作进度： (9) 七、参考文献： (9) 1

一、选题的目的和意义：挖掘机械是一种集土方挖掘、装载、平整、拆除、抢险等作业的工程机械，广泛应用于各类土石方工程施工、民用建筑、道路建设和市政工程场所。近年来伴随着我国经济的快速增长，大规模的基础设施建设对挖掘机提出了强劲的市场需求，我国挖掘机械的产销量每年均有15%~30%的爆炸式增长，2011年更是达到了70%，另一方面，挖掘机作为技术复杂的终端机械产品，其开发和制造涉及机械、液压传动、冶金、石油化工、电气等众多行业，已经形成了一个庞大的产业集群。因此，大力开展对液压挖掘机的研究和探索，对于提升国家整体工业水平和加速国民经济的发展具有重大的促进意义。二、国内外研究现状（文献综述） 2.1挖掘机的机器人化为延伸人类在复杂、恶劣、危险环境中的作业，世界各国对机器人化挖掘机的研发工作非常重视，国外在这方面研究比较早，较为典型的有： ①Carnegie Mellon大学的自主装载系统(Au—tonomous Loading System，ALS)t'Jt~ALS系统使用两个激光扫描测距仪，对车辆进行确认和准确定位、观测土壤表面情况、识别障碍物等。该系统还提出一种用于实时轨迹规划和执行复杂挖掘机器人运动的参数化控制方法。相同情况下，普通挖掘机熟练的操作手装满一卡车需要120S，而使用该系统也不超过150S，完成一个装载循环的时间小于1min，与熟练的操作手的操作速度基本相当。因此该系统能满足连续重复挖掘装载的工况要求。关于该系统的具体说明见于下面两篇论文：Peyret F，Jurasz J．The Compu~r Integrated Road Construction pmject[J]．Automation in Construction，2000(9)Singh S，Cannon H_Multi-Resolution Planning for Earthmoving．Proceedings International Conference on Robotics and Automation[C]．Leuven，Belgium，1998 ②国内机器人化挖掘机的研究国内在这方面研究相对较迟，浙江大学冯培恩教授从上世纪80年代开始率先着手研究挖掘机机电一体化技术，首先实现挖掘机器人作业过程的分级规划和局部自主控制圈。但是他们在任务 2

挖掘机操作手册修改

一、目的为规范挖掘机的操作，特制定本操作手册。二、适用范围适用于公司所有施工项目挖掘机操作人员管理。三、岗位职责 1、负责挖掘机的操作； 2、负责挖掘机的维护保养和修理； 3、负责根据生产任务完成采装任务； 4、负责本岗位存在的危险源以及管控措施。四、上岗准备 1、劳保用品的配备佩戴安全帽，穿工作服，戴防尘口罩，夜班作业人员要穿反光衣、佩戴手电筒、和对讲机 2、检查对讲机工作状态是否正常，每班下班后要将对讲机进行充电； 3、携带上岗证、特种作业操作证。五、管理内容 1.挖掘机的操作及安全注意事项 .操作之前 1.1.1启动发动机前必须做到：检查燃油、机油和润滑油，检修或调整机械，铲斗必须搁在地面上，轻轻摇晃控制杆以释放液压系统中的压力，将所有控制杆置于中位；操作过程中： 1.2.1严禁在铲斗支起机身时进入机身下面； 1.2.2当人离开司机室时，铲斗必须搁至地面； 1.2.3当暂时停车于斜坡时，需放下铲斗，在履带下垫斜块，各控制杆置于中位。 1.2.4当挖掘机行驶或工作时，禁止上下车； 1.2.5不得借助铲斗顶住地面以推动挖掘机或利用挖掘机自重来挖掘； 1.2.6当铲斗在地面上受到阻力的时候不要进行行走或回转； 1.2.7不要利用设备的自重增加设备的挖掘力；

1.2.8当在靠近悬崖边作业时，确保机械所处的地面坚固，应使行走马达在设备的后方； 1.2.9机械与空中的供电线间应保持足够的距离； 1.2.10在高速行走挡内，不要快速操作行走杆，①避免突然的启动；②在倒车以前，必须先使前进方向的动作完全停止，前后操作行走杆时，不要使挖掘机受到冲击；③避免突然的制动手动控制杆回至中位不要让其自动弹回中位。 1.2.6不要用回转力来刮平地面或撞击物体，也不要将铲斗作为锤子或打桩器使用，如此操作将损坏挖掘机或缩短其寿命。 1.2.7不要使液压油缸连续全部伸出，如果油缸完全地伸缩会使机器发生损坏。 2.挖掘机的维护保养和修理；维护保养的主要内容： 2.1.1清洁：随时擦洗，清除机器上的油污和尘土，保持外观清洁；同时定期清洗滤清器；检查：在挖掘机作业前、中、后进行常规性的看、听、摸和试操作，判断各部分是否工作正常；紧固：挖掘机工作过程中产生振动，使联接螺栓、销等松动，甚至出现扭断、分离、失控等事故。一旦发现联接松动，必须及时拧紧；调整：各零部件配合有关间隙要及时进行调节和修整，使其保持灵活可靠。如履带的张紧度、机罩门盖等；润滑：根据挖掘机各润滑点的要求，按时加注或更换润滑油，使零件运行摩擦最小；防腐：做到防水、防酸、防潮和防火等，防止机器各部分遭到腐蚀；更换：液压挖掘机的易损零件，一旦失效应马上更换。如滤清器的纸质滤芯、铲斗斗齿、O型圈、胶管等易损件。维护保养的类型液压挖掘机的维护保养分为例行保养、定期保养和特定保养三种。例行保养：也叫日常保养，是在工作前、中、后进行的保养，以外部清洁、检查、紧固为重点；

液压挖掘机工作装置在ADAMS中的运动仿真解析正式版

Through the reasonable organization of the production process, effective use of production resources to carry out production activities, to achieve the desired goal. 液压挖掘机工作装置在ADAMS中的运动仿真解析正式版

液压挖掘机工作装置在ADAMS中的运动仿真解析正式版下载提示：此安全管理资料适用于生产计划、生产组织以及生产控制环境中，通过合理组织生产过程，有效利用生产资源，经济合理地进行生产活动，以达到预期的生产目标和实现管理工作结果的把控。文档可以直接使用，也可根据实际需要修订后使用。虚拟样机技术在使用过程中为液压挖掘机设计提供了有效的方法和手段，在使用过程中受到了条件限制，较少的单位会对运行学进行仿真研究，降低了色剂方案可行性。文章基于动力学仿真软件ADAMS 建立起了挖掘机工作装置虚拟系统，更好的完成了前期处理工作，使得建模正确性更高。液压缸顺序工作的运动仿真分析 1.1.基于尺寸确定当液压的挖掘机工作装置尺寸以及基本结构都确定下来之后，该挖掘机的工作

范围也基本确定下来。简单理解就是挖掘机铲斗齿尖轨迹的包络图得以确定。在包括图中，有些部分区间靠近的比较紧密，有的会深入到挖掘机停点底部下，这一个位置虽然还可以挖掘到，但是在挖掘过程中会引起土壤坍塌，从而影响机械运行稳定，使得施工安全性受到影响。在以上动臂液压缸、斗杆液压缸和铲斗液压缸运动仿真分析过程中，选择的挖掘机工作顺序和方式一般都是在装置范畴内，这里讲解的顺序指的是，挖掘工作进行时，各个油缸都是根据一定顺序进行收缩或者伸出。例如：挖掘进行时，需要先下降动动臂，再收回斗杆，这个动作完成之后，在使用铲斗进行挖掘。

液压挖掘机行走操作及安全使用注意事项示范文本

液压挖掘机行走操作及安全使用注意事项示范文本 In The Actual Work Production Management, In Order To Ensure The Smooth Progress Of The Process, And Consider The Relationship Between Each Link, The Specific Requirements Of Each Link To Achieve Risk Control And Planning 某某管理中心 XX年XX月

液压挖掘机行走操作及安全使用注意事项示范文本使用指引：此管理制度资料应用在实际工作生产管理中为了保障过程顺利推进，同时考虑各个环节之间的关系，每个环节实现的具体要求而进行的风险控制与规划，并将危害降低到最小，文档经过下载可进行自定义修改，请根据实际需求进行调整与使用。 1）挖掘机起步前应检查环境安全情况、清理道路上的障碍物，无关人员离开挖掘机，然后提升铲斗。 2）准备工作结束后驾驶员应先按喇叭，然后操作挖掘机起步。 3）行走杆操作之前应先检查履带架的方向，尽量争取挖掘机向前行走。如果驱动轮在前，行走杆应向后操作。 4）如果行走杆在低速范围内挖掘机起步，发动机转速会突然升高，因此驾驶员要小心操作行走杆菌。 5）挖掘机倒车时要留意车后空间，注意挖掘机后面盲区，必要时请专人指挥予以协助。 6）液压挖掘机行走速度——高速或低速可由驾驶员选

择。当选择开关在“0”位置时，挖掘机将低速、大扭矩行走；当选择开头在“1”位置时，挖掘机行走速度将根据液压行走回路工作压力而自动升高或下降。例如，挖掘机在平地上行走可选择高速；上坡行走时可选择低速。如果发动机速度控制盘设定在发动机中速（约1400r/min）以下，即使选择开关在“1”位置上，挖掘机仍会以低速行走。 7）挖掘机应尽可能在平地上行走，并避免上部转台自行放置或操纵其回转。 8）挖掘机在不良地面上行走时应避免岩石碰坏行走马达和履带架。泥砂、石子进入履带会场影响挖掘机正常行走及履带的使用寿命。 9）挖掘机在坡道上行走时应确保履带方向和地面条件，使挖掘机尽可能直线行驶；保持铲斗离地20-30cm，如果挖掘机打滑或不稳定，应立即放下铲斗；当发动机在

挖掘机工作装置

机械原理设计任务书学生姓名朱班级学号20127462 设计题目：挖掘机工作装置机构设计一、设计题目简介单斗挖掘机是一种重要的工程机械，广泛应用于房屋建筑、筑路工程、水利建设、农林开发、港口建设、国防工事等的土石方施工和矿山采掘工业中，对减轻繁重的体力劳动、保证工程质量、加快建设速度、提高劳动生产率起着十分巨大的作用。随着国家经济建设的不断发展，单斗挖掘机的需求量将逐年大幅度增长，其在国民经济建设中的作用将越来越显著。反铲装置作为单斗挖掘机工作装置的一种主要形式，在工程实践中占有重要地位。反铲装置的各组成部分有各种不同的外形，要根据设计要求选用适合的结构并对其作运动分析。然后，在满足机构运动要求的基础上对各机构参数进行理论计算，确定各机构尺寸参数，确定挖掘机反铲装置的基本轮廓。挖掘阻力和挖掘力是衡量挖掘机性能参数的重要性能指标，对其分析计算至关要。挖掘阻力主要与挖掘对象及自身尺寸参数有关，而挖掘力则受众多条件限制，危险工况的分析是关键点。在挖掘力分析基础上，可对各杆件铰接点进行力的分析计算，并进行机构设计的合理性分析。二、设计数据与要求该型挖掘机工作装置,由两节臂，一挖斗组成，停机面最大挖掘半径(mm):9850；最大挖掘深度(mm):6710；最大挖掘高度(mm):9840，液压缸驱动。三、设计任务 1、提出可能的运动控制方案，绘制方案的机构简图，计算工作装置的自由度，进行方案分析评比，从中选取最适合挖掘机工作装置的机构； 2、根据所确定的机构方案进行杆及运动副的尺寸计算，要有计算过程（图解法也必须有作图步骤），并根据所计算尺寸依据国家相关标准提出油缸的布置及其运动要求； 3、在机械基础实验室应用机构综合实验装置验证设计方案的可行性。 4、用软件（VB、MATLAB、ADAMS或SOLIDWORKS等均可）对执行机构进行运动仿真，并画出输出机构的位移、速度、和加速度线图。 5、编写说明书，说明书应包括设计思路、计算及运动模型建立过程以及效果分析等。四、提示 1、每一节斗杆应有一个油缸控制，即该机构应由多个自由度 2、按设计要求，主要考虑几个极限位置的相关数据完成日期：年月日指导教师

挖掘机基本构造及工作原理

第一部分：挖掘机第一章挖掘机的基本构造及工作原理第一节概述一、单斗液压挖掘机的总体结构单斗液压挖掘机的总体结构包括①动力装置、②工作装置、③回转机构、④操纵机构、⑤传动系统、⑥行走机构和⑦辅助设备等，如图所示。

常用的全回转式液压挖掘机的动力装置、传动系统的主要部分、回转机构、辅助设备和驾驶室等都安装在可回转的平台上，通常称为上部转台。因此又可将单斗液压挖掘机概括成工作装置、上部转台和行走机构等三部分。工作装置——①动臂、②斗杆、③铲斗、④液压油缸、⑤连杆、⑥销轴、⑦管路上部转台——①发动机、② 减震器主泵、③主阀、④驾驶室、⑤回转机构、⑥回转支承、⑦回转接头、⑧转台、 ⑨液压油箱、⑩燃油箱、○11 控制油路、○12电器部件、○13 配重行走机构——①履带架、② 履带、③引导轮、④支重轮、 ⑤托轮、⑥终传动、⑦张紧装置挖掘机是通过柴油机把柴油的化学能转化为机械能，由液压柱塞泵把机械能转换成液压能，通过液压系统把液压能分配到各执行元件（液压油缸、回转马达+减速机、行走马达 +减速机），由各执行元件再把液压能转化为机械能，实现工作装置的运动、回转平台的回转运动、整机的行走运动。二、挖掘机动力系统 1、挖掘机动力传输路线如下１）行走动力传输路线：柴油机——联轴节——液压泵（机械能转化为液压能）——分配阀 ——中央回转接头——行走马达（液压能转化为机械能）——减速箱——驱动轮——轨链履带——实现行走２）回转运动传输路线：柴油机——联轴节——液压泵（机械能转化为液压能）——分配阀 ——回转马达（液压能转化为机械能）——减速箱——回转支承——实现回转３）动臂运动传输路线：柴油机——联轴节——液压泵（机械能转化为液压能）——分配阀 ——动臂油缸（液压能转化为机械能）——实现动臂运动４）斗杆运动传输路线：柴油机——联轴节——液压泵（机械能转化为液压能）——分配阀 ——斗杆油缸（液压能转化为机械能）——实现斗杆运动５）铲斗运动传输路线：柴油机——联轴节——液压泵（机械能转化为液压能）——分配阀 ——铲斗油缸（液压能转化为机械能）——实现铲斗运动

挖掘机行走装置-开题报告

设计（论文）题目履带式挖掘机行走装置的设计设计（论文）类型（划“√”）工程设计应用研究开发研究基础研究其它 √ 一、本课题的发展现状履带式挖掘机属于工程机械，而工程机械是国民经济建设及国防工程施工中使用的重要技术装备，在国民经济建设中，尤其是城市建设、民用建筑、水利建设、道路构筑、机场修建、矿山开采、码头建造、农田改良中，工程机械起着越来越重要的作用。我国的工程机械行业目前进入了一个高速发展阶段，推、挖、装、起重、铲土运输、筑路、农用机械等各种品种齐全并形成了系列化，各种工程机械虽然品种很多但基本上可划分为动力装置、行走装置和工作装置。行走装置是全机的基础。二、本课题的国内外发展趋势由于传统履带式挖掘机具有很多的不足之处（如跨越障碍物的能力弱，摩擦阻力损失大，性价比高，稳定性差等），因此未来挖掘机的结构逐渐向着实用化的方向发展，从而呈现出新的发展趋势。 1）挖掘机的各个零部件趋于系列化，利于机械的维修。 2）新型的液压式挖掘机的稳定性得到进一步的改善。三、本课题的主要研究内容（提纲） 1、履带式挖掘机的发展趋势 2、托链轮体及轮架的制造过程 3、传动方案的总体设计 4、履带张紧装置的设计 5、履带式行走装置的总体方案设计 6、驱动轮设计 7、导向轮设计 8、支重轮的设计

四、文献综述（国内外研究情况及其发展）从国内情况来看，我国挖掘机行业整体发展水平较国外缓慢，在挖掘机液压系统方面的理论还比较薄弱。国内大部分挖掘机企业在挖掘机液压系统传统技术方面的研究具有一定基础，但由于采用传统液压系统的挖掘机产品在性能、质量、作业效率、可靠性等方面均较差，因此采用传统液压系统的挖掘机在国内市场上基本失去了竞争力，取而代之的是采用各种高新技术的国外挖掘机产品。先进的挖掘机液压系统都被国际上一流的生产企业垄断，国内企业在该领域的研究几乎是空白，这样国内的挖掘机生产厂家就无法独立制造出性能优异的挖掘机，绝大部分的市场份额都被国外各种品牌的挖掘机所占据。以20t级的中型液压挖掘机为例，国产20t级挖掘机大多数是欧洲80年代初的技术”，同90年代初以来在国内形成批量的日本小松、日立、神钢以及韩国大宇、现代等机型相比，其主要差距柴油机功率偏低，液压系统流量偏小，液压系统特性差，导致平台回转速度低，行走速度低，各种性能参数均偏小，整机性能和作业效率较国外偏低。研究挖掘机的节能控制处于非常关键的地位，决定了国内挖掘机今后的竞争力。尽管国外挖掘机节能控制已经发展到了非常成熟的地步，但并不意味着我们没有一点机会，混合动力汽车的发展为我们挖掘机等工程机械的的节能提供了很好的借鉴，说明挖掘机节能还有很大的潜力可挖，乐观估计的话应该还有50%的节能潜力。中国工程机械行业从形成、发展到壮大，成为世界工程机械大国，经历了短短的40余年，特别是改革开放30年来，发展尤为迅速，以液压挖掘机为例，1993年我国液压挖掘机总销量为2349台，15年后的2008年我国液压挖掘机的总销量高达83000台，15年增长35倍。而2010年我国液压挖掘机的总销量已超过一万台，挖掘机行业在中国机械行业中占据了不可替代的地位。

轮式液压挖掘机操作规程

轮式液压挖掘机操作规程（一）启动前检查第一条清理设备上的泥土杂物；检查设备外观是否完好，有无变形、裂纹等异常损坏。第二条检查转向连杆机构有无异常。第三条检查轮胎有无损伤，气压是否正常，螺栓有无松动和丢失，轮辋、轮胎压圈及压圈锁是否正常。第四条检查车架有无变形、裂纹现象，各驱动桥有无开焊或裂纹。第五条检查制动系统和管路有无异常。第六条检查各部铰接点润滑是否良好。第七条检查回转齿圈啮合情况和润滑情况是否良好。第八条检查各工作油缸、动臂、斗杆、铲斗、斗齿、销轴、螺栓等有无变形、裂纹等异常和磨损过限。第九条检查设备各部有无渗漏现象，各部联结螺栓有无松动、断裂、丢失；附件是否齐全。第十条检查燃油位、发动机油位、液压油位、变速箱油和差速器油位、蓄电池电解液液位等。第十一条检查空气滤清器，必要时清理空气滤清器外滤芯。第十二条检查清理发动机周围和散热器上的杂物和尘土，检查发动机有无渗漏、联结螺栓有无松动丢失；检查进气管、排气管接口处密封状况，是否有泄漏。第十三条检查发动机风扇皮带、发电机皮带张紧度以及皮带有无损坏。第十四条检查油管、电气线路有无异常磨损、老化、破裂等现象。第十五条检查并使主泵吸油管路上的球阀在接通位置。第十六条检查照明、喇叭、雨刷器、倒车镜、灭火器、通讯设备是否齐全有效。第十七条检查仪表、指示器和指示灯是否齐全完好。

（二）启动第十八条检查一切正常并确认周围无障碍物及人员后，将各操纵杆放到空位，停车制动在锁止位置。第十九条将驾驶室左控制箱向上翻起（或操纵手动控制阀）切断先导控制回路。第二十条将油门放在中间3/4位置上（即小油门）。第二十一条将钥匙旋转到接通（“ON”）位置，鸣笛发出启动信号。将钥匙旋转到启动（“START”）位置，启动发动机。如果发动机启动困难，钥匙在启动位置的时间一次不准超过20秒，两次启动间隔时间不准少于2分钟，如果连续 3次不能启动，应检查发动机。第二十二条当发动机启动后，立即松开钥匙。第二十三条发动机启动后，观察各仪表指示是否正常，机油压力如果在6秒后仍不正常，应立即熄火检查。第二十四条发动机启动后应怠速运转3～5分钟，检查发动机等有无异响、异味、异常振动和渗漏，观察发动机排气颜色是否正常。第二十五条逐渐增大发动机油门，使转速至中速，以使发动机升温。第二十六条在冬季停放时间较长的车应先进行预热，方可启动。第二十七条如果使用启动液辅助启动，必须遵守有关启动液使用规定。（三）运行第二十八条冷车启动后不准立即行驶和作业，发动机水温低于60摄氏度前不准满负荷工作。第二十九条起步前检查空气压力表，表针指示在绿色区域内方准起步。第三十条行走前应将平台锁紧销插入销孔，作业前应拨出。第三十一条起步前检查车辆前后左右是否有人和障碍物，鸣笛示意。第三十二条起步前必须先将铲斗提起离开地面0.5米左右，解除停车制动。第三十三条起步后，检查制动系统和转向系统的可靠性。第三十四条不准发动机熄火或空档滑行。第三十五条不准用高速起步，起步时不准高于二档，起步后按道路情况升

挖掘机液压系统设计

挖掘机液压系统设计 1 液压挖掘机结构与工作原理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。 1.1 液压挖掘机整机性能液压挖掘机可分为:动力系统、机械系统、液压系统、控制系统。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。 (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，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

挖掘机毕业设计开题报告书

附表2：毕业设计开题报告

于修筑铁路的繁重工作，被认为是现代挖掘机的先驱，距今已有170多年的历史。1950年，德国研制出世界上第一台全液压挖掘机（图1－2）。由于科学技术的飞速发展，各种新技术、新材料不断在挖掘机上得到应用，尤其是电子技术和信息技术的应用使得液压挖掘机在作业效率、可靠性、安全性和操作舒适性以及节能、环保等方面有了长足的进步。目前液压挖掘机已经在全世界围得到广泛应用，成为土石方施工不可缺少的重要机械装备。图1－1 蒸汽机驱动的“动力铲”图1－2 早起全液压挖掘机 3.1.1国液压挖掘机的发展概况我国从1967年开始自行研制液压挖掘机。早期开发成功的产品主要有上海建筑机械厂的WY100、矿山机器厂的W4-60、矿山机器厂的WY60等。到20世纪701年代末80年代初，长江挖掘机厂和重型机械厂分别研制成功了WY160和WY250等液压挖掘机产品。从1994年开始，美国的卡特彼勒公司、日本的神户制钢所、日本的小松制作所、日本的日立建机株式会社、韩国大宇重工、韩国现代重工业以及德国利勃海尔、德国雪孚、德国阿特拉斯、瑞典沃尔沃等公司先后在中国建立了中外合资、外商独资挖掘机生产企业，生产具有世界先进水平的多种型号和规格的液压挖掘机产品。近年来我国经济增长迅速，液压挖掘机市场需求不断扩大，形成了巨大的挖掘机市场空间，但该行业主要由合资企业和外资企业所垄断。国一些工程机械行业的上市股份公司通过合资的方式介入了挖掘机产业，同时国还有众多的企业也在生产液压挖掘机，但在生产规模、

铲斗挖掘力可达25KN。卡特彼勒公司最小的微型挖掘机为301.5，其整机质量只有1673kg，发动机功率为13KW，斗容量围为0.018～0.056m3。如图1－4为微型挖掘机。图1－3 超大型液压挖掘机图1－4 微型挖掘机（2）液压挖掘机的多功能化中、小型液压挖掘机趋向于一机多能，配备了多种工作装置。除正铲、反铲外，还配备了起重、抓斗、平坡斗、装载斗、耙齿、破碎锥、麻花钻、电磁吸盘、振捣器、推土板、冲击铲、集装叉、高空作业架、绞盘及拉铲等，以满足各种施工的需要。与此同时，发展专门用途的特种挖掘机，如低接地比压、低噪声、水下专用和水路两用液压挖掘机等。（3）液压挖掘机的电子化和信息化世界上各大液压挖掘机生产厂商在应用新技术、新工艺、新结构，加快标准化、系列化、通用化发展速度的过程中，重视电子技术、信息技术在挖掘机上的应用，使挖掘机向高效、节能、安全、环保以及操作方便舒适的方向发展。从20世纪80年代开始，以微电子技术为核心的高新技术，特别是微机、微处理器、传感器和检测仪表在挖掘机上的应用，推动了电子控制技术在挖掘机上的应用和推广，并已成为液压挖掘机现代化的重要标志。目前先进的液压挖掘机均装有电子控制单元（ECU），用于发动机和泵阀的电子控制以及工作模式控制和工作状

液压挖掘机安全操作规程实用版

YF-ED-J9252 可按资料类型定义编号液压挖掘机安全操作规程实用版 In Order To Ensure The Effective And Safe Operation Of The Department Work Or Production, Relevant Personnel Shall Follow The Procedures In Handling Business Or Operating Equipment. （示范文稿）二零XX年XX月XX日

液压挖掘机安全操作规程实用版提示：该操作规程文档适合使用于工作中为保证本部门的工作或生产能够有效、安全、稳定地运转而制定的，相关人员在办理业务或操作设备时必须遵循的程序或步骤。下载后可以对文件进行定制修改，请根据实际需要调整使用。 1 岗位安全职责 1.1 负责维护保养工作，对液压挖掘机进行检查、维修、润滑，并做好维护保养记录。 1.2 严格按照安全技术交底和操作规程实施作业。 2 岗位任职条件 2.1 操作人员必须熟悉液压挖掘机的构造和性能，经专门培训，并经考试合格，方可单独进行操作。 2.2 操作人员必须取得相关部门颁发的操作证，并持证上岗。

3 上岗作业前准备 3.1 运转人员工作时必须穿好工作服，做好防护。 3.2 夜间工作时，需有充分的照明设备。 3.3 工作前应对发动机、传动部分、作业部分、制动部分、各种仪表等进行检查，确认情况正常后方得开始工作。 4 安全操作规程 4.1 基本规定 (1)加油时禁止吸烟或接近明火；着火时，应用泡沫灭火器或用砂扑火，不得用水冲洗。 (2)新机械或大修后的挖掘机，应按试运转规定的程序和要求进行试车，并按磨合期规定进行作业。 (3)严禁酒后操作；非本机人员不准随意登

液压挖掘机作业安全操作规程

液压挖掘机作业安全操作规程作业前的技术准备 1）使用前请检查三液：冷却液、机油、液压油的水平面、油质（黏度与外观）；检查二排水：燃料箱下部有排水塞，每日清晨都要进行排故，油水分离器含水检查或放水；一通：散热器是否通畅。 2）．启动与工作预备：小油门启动，小油熄火，切勿高速动转后突然熄火；发动机最佳工作水温为：90-95 C,液压油最佳工作温度55-85 C。请勿低温或超高温运转机器。 3）检查液压系统有无渗漏；检查传动装置、制动系统、回转机构及仪器、仪表、并经试运转，确认正常后方允许进入作业状态。 4）详细了解施工任务和现场情况。检查挖掘机停机处土壤的坚实性和稳定性。检查路堑和沟槽边坡的稳定情况，防止挖掘机倾覆。 5）严禁区任何人员在挖掘机作业区内滞留。禁止无关人员进入驾驶室。 6）挖掘机作业现场应有自卸车进出的道路。作业与行驶中的技术要求 1）挖掘机作业时禁止任何人上、下挖掘机和传递物品，不准边作业边保养、维修；不要随意调整发动机（调速器）以及液压系统、电控系统；要注意选择和创造合理的作业面，严禁掏洞挖 2）挖掘机卸料时应待自卸车停稳后进行；卸料时在不碰撞自卸车任何部位的情况下，应昼降低铲斗高度；禁铲斗从自卸车驾驶室上方越过。铲斗应在汽车车箱上方的中间位置卸料，不得偏装。卸料高度以斗底板打

开后不碰及车箱为宜。 3）作业时必须做到“八不准” ：不准“三条腿”作业；不准单边斗牙硬啃；不准强力挖掘大块石和硬啃固石或根底；不准用斗牙挑大块石装车；铲斗未撤出掌子面，不准回转或行走；运输车辆未停稳，不准装车；铲斗不准从汽车驾驶室上方越过；不准用铲斗推动汽车。禁止利用铲斗击碎坚固物体； 4）禁止将挖掘机布置在上、下两个挖掘段内同时作业；挖掘机在工作面内移动时应先平整地面，并清除通道内的障碍物。如发现有塌方危险，应立即处理或将挖掘机撤离至安全地点。 5）禁止用铲斗油缸全伸出方法顶起挖掘机。铲斗没有离开地面时挖掘机不能作横行行驶或回转运动。 6）禁止用挖掘机动臂横向拖拉他物；液压挖掘机不能用冲击方法进行挖掘。 7）挖掘机在作回转运动时，不能对回转手柄作相反方向的操作。 8）驾驶员应时刻注意挖掘机的运转情况，发现异常应立即停车检查，并及时排除故障。 9）在挖掘机作业、运行过程中，应经常检查液压油温度是否正常。 10）挖掘机运行中遇电线、交叉道、桥涵时，了解情况后再通过，必要时设专人指挥；挖掘机与高压电线的距离不得少于5m；应尽可能避免倒退行走。 11）挖掘机运行时其动臂应与行走机构平行，转台应锁止，铲斗离地面1m左右。下坡运行时应使用低速档，禁止脱档滑行。 1 2）挖掘机行走路线应与边坡、沟渠、基坑保持足够距离，以保证

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