液压挖掘机设计

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《2024年液压挖掘机工作装置与液压系统设计的研究》范文

《2024年液压挖掘机工作装置与液压系统设计的研究》范文

《液压挖掘机工作装置与液压系统设计的研究》篇一一、引言随着工程机械技术的不断进步,液压挖掘机已经成为现代工程施工中不可或缺的重要设备。

液压挖掘机以其高效率、大功率及灵活的操作方式,在建筑、采矿、道路建设等工程领域中得到了广泛应用。

液压挖掘机的工作性能及工作效率在很大程度上取决于其工作装置与液压系统的设计。

因此,对液压挖掘机工作装置与液压系统设计的研究具有重要的理论意义和实际应用价值。

二、液压挖掘机工作装置设计液压挖掘机的工作装置主要包括动臂、斗杆和铲斗等部分,其设计直接关系到挖掘机的作业效率和作业质量。

1. 动臂设计:动臂是液压挖掘机的主要承重部件之一,其设计需考虑强度、刚度及重量等因素。

在设计中,应采用合理的截面形状和尺寸,以保证动臂在承受较大载荷时仍能保持足够的强度和刚度。

同时,动臂的设计还需考虑其重量的减轻,以降低整机的能耗。

2. 斗杆设计:斗杆是连接动臂和铲斗的部件,其设计需考虑与动臂和铲斗的配合精度及运动灵活性。

斗杆的设计应保证在各种工况下都能与动臂和铲斗协调工作,以实现高效的挖掘作业。

3. 铲斗设计:铲斗是直接与土壤或其他物料接触的部件,其设计需考虑斗体的形状、容积及开口大小等因素。

合理的铲斗设计可以提高挖掘作业的效率和质量,减少物料遗漏和浪费。

三、液压系统设计液压系统是液压挖掘机的核心部分,其设计直接影响到挖掘机的整体性能。

1. 液压系统组成:液压系统主要由液压泵、液压缸、阀组和控制装置等部分组成。

其中,液压泵提供动力,液压缸实现工作装置的运动,阀组和控制装置则负责控制和调节液压系统的压力、流量和方向。

2. 液压系统设计要点:在液压系统设计中,需考虑系统的稳定性、可靠性和经济性。

首先,要合理选择液压泵的类型和规格,以保证系统具有足够的动力和压力。

其次,要设计合理的阀组和控制装置,以实现对系统压力、流量和方向的精确控制。

此外,还需考虑系统的散热、过滤和防泄漏等问题,以保证系统的稳定性和可靠性。

液压挖掘机总体设计

液压挖掘机总体设计

液压挖掘机总体设计1.结构设计:液压挖掘机的结构主要包括工作装置、转台、行走机构和驾驶室。

工作装置是挖掘机的核心部分,包括臂杆、斗杆和斗。

臂杆和斗杆用于挖掘和堆料,斗用于装载和卸载物料。

转台是安装在底盘上的旋转平台,用于转动工作装置。

行走机构包括履带和履带驱动装置,用于移动挖掘机的位置。

驾驶室是挖掘机的操作室,提供给操作员一个安全和舒适的工作环境。

2.动力系统设计:液压挖掘机的动力系统主要由发动机和液压系统组成。

发动机提供动力用于驱动液压系统、行走机构和其他相关设备。

液压系统包括主泵、主油缸、液压油箱等,用于实现工作装置的运动控制。

主泵提供高压液压油给主油缸,控制臂杆和斗杆的伸缩和旋转。

液压油箱提供液压油给主泵,并且用于冷却液压油。

3.控制系统设计:液压挖掘机的控制系统主要由操纵杆、操纵阀、传感器和控制器组成。

操作员通过操纵杆控制工作装置和行走机构的运动。

操纵阀控制液压系统中的液压流量,实现对工作装置和行走机构的精确控制。

传感器用于感知挖掘机的状态和环境条件,如液压油温、斗的位置等。

控制器接收传感器的数据,并且根据操作员的指令自动调整液压系统的参数,实现对挖掘机的智能控制。

4.安全系统设计:液压挖掘机的安全系统主要包括声光报警装置、限位开关、防护装置等。

声光报警装置用于提醒操作员注意工作环境和挖掘机的状态。

限位开关用于限制工作装置的运动范围,避免发生事故。

防护装置包括防护网、防碎屏等,用于保护操作员免受物料的伤害。

总之,液压挖掘机的总体设计主要包括结构设计、动力系统设计、控制系统设计和安全系统设计。

这些设计要充分考虑操作员的需求和工作环境的特点,确保挖掘机在各种工况下能够稳定、高效和安全地工作。

液压挖掘机液压系统设计说明书样本

液压挖掘机液压系统设计说明书样本

前言挖掘机作为一种多功能机械产品,当前被广泛应用于水利工程,交通运送,电力工程和矿山采掘等机械施工中。

它能在减轻繁重体力劳动,保证工程质量,加快工程建设速度以及提高劳动生产率方面起着十分重要作用。

近年从国内状况来看,国内挖土机市场90%被外国独资或合资公司垄断,国内挖土机行业整体发展水平较国外缓慢,在挖土机液压系统方面理论还相对国外比较薄弱。

国内大某些挖土机公司在挖土机液压系统老式技术方面研究具备一定基本,但由于采用老式液压系统挖土机产品在性能、质量、作业效率、可靠性等方面均较差,因而采用老式液压系统挖土机在国内市场上基本失去了竞争力。

液压系统是挖土机核心某些,通过挖土机液压系统设计计算优化能有效提高挖土机性能,本挖土机具备工作可靠、构造简朴、性能好、成本低、效率高等特点。

国内是一种发展中华人民共和国家,在辽阔国土上正在进行大规模经济建设,这就需要大量土石方施工机械为其服务,而液压挖掘机是最重要一类土石方施工机械。

因而,可以必定液压挖掘机发展空间很大。

可以预见,随着国家经济建设不断发展,液压挖掘机需求量将逐年大幅度增长。

此后几年国内液压挖掘机行业将会有一种很大发展,液压挖掘机年产量将会以高于20%速度增长。

本设计依照给定工作规定进行工况分析,以拟定系统重要参数,对液压系统基本回路方案进行分析,拟订液压系统原理图;选取液压元件并进行液压系统性能验算,最后完毕工作图,编制技术文献。

但愿本设计能为从事液压工作人员献上微薄之力!摘要液压挖掘机是工程机械一种重要品种,是一种广泛用于建筑、铁路、公路、水利、采矿等建设工程土方机械。

液压挖掘机运用液压元件(液压泵、液压马达、液压缸等)带动各种构件动作,具备许多长处。

它对液压系统设计提出很高规定,其液压系统也是工程机械液压系统中最为复杂。

因而,对挖掘机液压系统分析设计对推动国内挖掘机发展具备十分重要意义。

在收集了国内外挖掘机液压系统有关资料基本上,理解了挖掘机液压系统发展历史,并对挖掘机液压系统技术发展动态进行了分析总结。

3.5吨液压挖掘机总体设计

3.5吨液压挖掘机总体设计

摘要3.5吨液压挖掘机主要由工作装置和行走装置组成。

本设计中主要是对工作 装置进行设计和分析计算。

并对数据进行校核。

我设计的内容包括动力系统设计, 对行驶过程中的受力分析。

运输工况时的牵引力和牵引功率的平衡。

我对工作装 置的设计主要包括工作装置总体方案的选择。

工作装置结构尺寸的确定。

液压缸 的设计。

以及设计合理性的分析。

我对PLC设计的部分包括:介绍PLC设计的背 景,挖掘机节能控制系统的介绍。

I/O 点的分配。

PLC 程序梯形图和接线图。

本 文完成的主要工作有: 1)建立了液压挖掘机主工作装置的数学模型; 2)针对工 作装置的计算工况,建立了相关的力学模型; 3)确定了液压挖掘机的设计方案, 完成了主要参数的设计计算; 4)对主要工作装置的铰点和关键部位进行力学分 析和计算; 5)PLC部分的设计 6)液压回路分析关键词:3.5吨液压挖掘机,工作装置,设计合理性,可编程序控制器,液压ABSTRACT3.5 ton hydraulic excavator is mainly composed of a working device and a walking device. This design mainly is the work of device design and calculation.And data checking. The design includes the design of the power system, the driving force analysis in the. The transport condition when the traction force and thetraction power balance. I work on device design mainly includes the choice of the overall program of working device. Determining the size of working device structure. The design of hydraulic cylinder. Design and analysis of rationality. I design to PLC portion includes : an introduction to PLC design background,energy­saving control system introduction. I/O point distribution. PLC programming ladder diagram and wiring diagram. This paper has completed the major work:1) establishment of hydraulic excavator work device of main mathematical model;2) the working device calculation conditions, establishes the mechanics model;3) determine the hydraulic excavator design, completed the design calculation of main parameters;4) the main work of the hinge point and device the key parts of mechanical analysis and calculation;5) PLC6) part of the design of hydraulic circuit analysisKey words:3.5 ton hydraulic excavator, power system, working mechanism, design reasonable, PLC, hydraulic目 录1 绪论 (1)1.1本课题的目的和意义 (1)1.2国内外小型挖掘机的发展情况 (1)1.3本设计研究的主要内容 (3)1.4本课题的技术难点及主要手段 (4)2 总体方案构思 (5)2.1基本原理及主要工艺 (5)2.2主要构思方案 (5)2.3本方案特点 (6)3 动力系统的设计 (7)3.1 牵引力和牵引功率的平衡 (7)3.2发动机的选型 (10)4 工作装置的设计 (14)4.1 工作装置总体方案的选择 (13)4.2工作装置结构尺寸的确定 (15)4.3液压缸的设计 (18)4.4 设计的合理性分析 (19)5 PLC 部分的设计.-------------------------------------------305.1 本课题PLC设计的背景---------------------------------------305.2 挖掘机节能控制系统-----------------------------------------305.3设计部分-------------------------------------------------.316 液压系统分析-------------------------------------------346.1挖掘机液压系统回路分析­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­ 347 结论----------------------------------------------------40附录Ⅰ自动怠速 PLC 梯形图---------------------------------41附录Ⅱ自动怠速PLC接线图----------------------------------42附录Ⅲ整机的电气控制图------------------------------------43 参考文献­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­44 致谢­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­451 绪论1.1 本课题的目的和意义液压挖掘机是一种多功能的机械,广泛应用于水利,交通,电力工程,建 筑和矿山机械,它在减轻繁重的体力劳动来确保工程质量。

小型液压挖掘机液压系统的设计

小型液压挖掘机液压系统的设计

小型液压挖掘机液压系统的设计小型液压挖掘机作为一种多功能机械设备,其液压系统设计的好坏直接关系到其起重能力、操作稳定性、寿命等方面的优劣。

因此,设计一款可靠的小型液压挖掘机液压系统是十分关键的。

液压系统概述液压系统是指由液压泵、液压缸、液压阀等组成的一套液压设备,通过液体传递压力和能量来实现机械运动的一种动力传动系统。

在小型液压挖掘机中,液压系统是其动力来源,传送液压信号以控制其各项运动。

液压系统设计要求小型液压挖掘机的液压系统设计要求如下:•操作维护简单方便;•机械运行稳定可靠;•操作响应灵敏,控制精度高;•具有良好的抗污染性能;•可提供足够的动力使机械可以适应不同的工作环境和使用要求。

液压系统设计方案液压泵液压泵是液压系统中最重要的部件之一,其作用是将机械能转化为液压能,并将液体压力传递到液压缸以推动挖掘机进行各项活动。

在小型液压挖掘机液压系统设计中,我们选择了柴油机驱动的可变量齿轮泵作为其液压泵。

这种泵具有压力高、流量大、噪音低且可靠性高的特点。

液压阀液压阀是控制液压系统中液体的流量、压力和流向的重要设备,它的质量直接影响到小型液压挖掘机的运行效率和操作稳定性。

我们选择多路节流阀、安全阀、液压控制单向阀和手动控制阀等多种液压阀件作为小型液压挖掘机液压系统中的关键部件。

液压缸液压缸是将液压系统中液体动力转化为机械动力的核心部件,是小型液压挖掘机的重要承载部件。

在小型液压挖掘机液压系统设计中,我们选择了精密加工、铸铁质量优良的单作用液压缸来满足挖掘机的动力需求。

液压油箱液压油箱是小型液压挖掘机液压系统中的重要部分,也是液压系统的储存和散热设备。

我们选择具有优异散热和稳定性能的卧式液压油箱,以满足小型液压挖掘机在高温和高负荷环境下的稳定性能。

小型液压挖掘机液压系统设计是机器性能和使用寿命的关键配置之一。

通过科学合理的设计,在满足操作稳定、运行可靠、抗污染、精度高等要求的同时,让小型液压挖掘机具有了更好的适应性和灵活性。

液压挖掘机设计

液压挖掘机设计

液压挖掘机设计液压挖掘机是一种大型重型机械设备,拥有强大的作业能力,可以用于开采矿石、土壤、沙土等固体物体,也可以用于施工工程中的挖掘、平整土地、搬运等场合。

液压挖掘机是现代工程施工的基本设备之一。

而液压挖掘机设计是液压技术、机械设计、控制系统等多种学科领域相交融的复杂过程,需要经验丰富的工程师和技术人员投入大量时间和精力完成。

设计目标液压挖掘机设计的目标是构建一种派系化、材料型、加工简单、功能完备、使用方便、运行灵活、操作稳定、性能优良的机械设备。

几个基本设计目标如下:1.功能完备:液压挖掘机应具备十分全面的工作功能,可以进行挖掘、搬运、整地、破碎等作业。

2.使用方便:为方便工作人员使用操作,液压挖掘机应配备简易明了的控制系统,能够轻松完成一系列操作。

3.操作稳定:液压挖掘机应该能够稳定地完成各种工作,不会出现晃动、倾覆等情况。

4.性能优良:液压挖掘机应保持良好的性能,具有高效、安全、经济、环保的特点,以满足高品质施工的需要。

主要构成部分液压挖掘机主要由底盘、旋转体、机身、斗杆、液压系统、电气系统、油路系统、散热系统等多种部件组成。

1.底盘底盘是液压挖掘机的基础部分,负责提供足够的支撑面积和稳定性。

工程师通常会将其设计为有较高的地隙和坚固的地盘,可以适应各种恶劣的工作环境。

2.旋转体旋转体是液压挖掘机完成旋转动作的重要部分。

一般来说,与底盘协调一致的旋转力应该能方便实现,而且应该有相应的底部润滑系统,以确保流畅的旋转运行。

3.机身机身是液压挖掘机最重要的部分,设计过程中必须考虑它的功能、灵敏度和抗冲击性。

机身的外观设计也应该符合美学要求,并且考虑到使用人员的工作舒适度。

4.斗杆斗杆是液压挖掘机用来转运物体的部分,因此应该具有足够的强度和稳定性。

同时设计过程中也需要考虑合理的长度和重心,以及人员的使用安全和符合施工要求。

5.液压系统液压系统是液压挖掘机的核心部分,它将液压油转换成驱动能源,控制机械各部分的动作。

挖掘机的液压系统的毕业设计

挖掘机的液压系统的毕业设计

挖掘机的液压系统的毕业设计篇一:挖掘机液压系统毕业设计`中文题目:XE40小型挖掘机液压系统设计外文题目:DESIGN HYDRAULIC SYSTEM OF XE40 SMALL CRAWLER EXCAVATOR毕业设计(论文)共 76 页(其中:外文文献及译文8 页)图纸共 11 张完成日期 XX年 6 月答辩日期XX 年 6 月辽宁工程技术大学本科毕业设计(论文)学生诚信承诺保证书本人郑重承诺:《》毕业设计(论文)的内容真实、可靠,系本人在指导教师的指导下,独立完成。

如果存在弄虚作假、抄袭的情况,本人承担全部责任。

学生签名:年月日辽宁工程技术大学本科毕业设计(论文)指导教师诚信承诺保证书本人郑重承诺:我已按学校相关规定对同学的毕业设计(论文)的选题与内容进行了指导和审核,确认由该生独立完成。

如果存在弄虚作假、抄袭的情况,本人承担指导教师相关责任。

指导教师签名:年月日摘要XE40小型挖掘机是徐工生产的小型液压挖掘机,本次的毕业设计的课题就是对其进行液压系统的参数化设计。

为了研究这个课题,我们的主要的思路就是要先根据已知的挖掘机的性能参数对工作速度和工作压力进行初步的确定,再根据这些数据,对铲斗缸进行参数计算。

参考所选液压缸的连接方式和XE40小型挖掘机选用的液压缸的具体形状,绘制出液压缸的CAD图。

依照铲斗缸的设计方式与计算流程同理也能设计出斗杆缸和动臂缸。

同时根据所设计的挖掘机所选用的动臂缸的数量,就能大致确定出运作液压缸所需要的流量。

通过已确定的流量,工作压力,还有工作速度,就能初步确定液压泵的型号和液压马达的型号。

然后再参考徐工挖掘机XE40的液压系统,根据系统回路和对挖掘机工作方式的了解,初步设计出液压挖掘机系统的原理图,并用CAD 绘制出来。

经过审核之后,再来确定所要要用的液压油,发动机,以及对液压阀进行选型。

关键词:液压缸;参数化设计;徐工挖掘机;液压系统I`Abstract XE40 small excavator is xugong production of small hydraulic excavator, this graduation design topic is on the parametric design of hydraulic system. In order to study the subject, our main idea is to first according to the known excavator work parameters on the performance of speed and pressure was determined preliminarily, according to these data, the bucket cylinder parameter calculation. Refer to the connection mode for the selected hydraulic cylinder and hydraulic cylinder of XE40 small excavator selection of specific shape, draw the CAD drawing of the hydraulic cylinder. According to the bucket cylinder design method and calculation of flow in the same way also can design the bucket rod and movable arm cylinder. At the same time according to the design of excavator chooses the number of the movable arm cylinder, can roughly determine the operationsrequired for the hydraulic cylinder of traffic. By the flow have been identified, work stress and work speed, can preliminarily determine the model of hydraulic pump and hydraulic motor model. Then the reference xugong hydraulic system of excavator XE40, based on the system circuit and understanding of the excavator working style, the preliminary design of the hydraulic excavator system schematic diagram, and CAD drawing. After review, and then to determine the need to use the hydraulic oil, engine, as well as to the selection of hydraulic valve.Key word:the hydraulic cylinder ; parametric design; xugong excavator;the hydraulic system II篇二:XX年挖掘机液压系统毕业设计毕业设计中文题目 SY135小型履带式挖掘机液压控制学专业:年级班级: XX级(3)班姓学职XX.5.10 -XX.5.17毕业设计(论文)诚信声明书本人郑重声明:在毕业设计(论文)工作中严格遵守学校有关规定,恪守学术规范;我所提交的毕业设计(论文)是本人在 *** 指导教师的指导下独立研究、撰写的成果,设计(论文)中所引用他人的文字、研究成果,均已在设计(论文)中加以说明;在本人的毕业设计(论文)中未剽窃、抄袭他人的学术观点、思想和成果,未篡改实验数据。

液压挖掘机设计开题报告

液压挖掘机设计开题报告

液压挖掘机设计开题报告一、选题背景随着经济的快速发展和城市化进程的加速,土建工程需求量不断增大,对于施工机械的需求也随之增长。

其中,液压挖掘机作为一种重要的施工机械设备,在土方的开挖、装卸、顶挖、复堑和破碎等工作中起到至关重要的作用。

因此,液压挖掘机的设计与改进对提高施工效率、降低人力成本具有重要意义。

二、研究目的和意义本项目旨在对现有液压挖掘机的设计进行改进和优化,以提高施工效率和工作质量。

具体目标如下:1.提高挖掘机的工作效率,减少施工时间和成本;2.优化液压系统,提高设备的稳定性和可靠性;3.提高挖掘机的运动灵活性和操作性,减少操纵难度;4.降低设备的噪音和能源消耗,减少对环境的影响。

三、研究内容和方法1.分析现有液压挖掘机的结构和工作原理,寻找现有设计的不足,并总结经验教训;2.针对现有设计的不足,设计出改进方案,并进行仿真分析;3.利用CAD软件对改进后的液压挖掘机进行三维建模;4.进行实验验证和数据分析,评估改进后的挖掘机的性能和效果。

四、项目进度安排1.第一阶段(一个月):对现有液压挖掘机进行调研和分析,总结设计不足;2.第二阶段(两个月):设计改进方案,并进行仿真分析;3.第三阶段(两个月):利用CAD软件进行三维建模;4.第四阶段(一个月):进行实验验证和数据分析,评估改进后的挖掘机的性能和效果;5.第五阶段(一个月):撰写设计报告和总结。

五、预期成果通过对现有液压挖掘机的改进和优化设计,预期可以获得以下成果:1.改进后的液压挖掘机具有更高的工作效率,可以减少施工时间和成本;2.改进后的液压系统可以提高设备的稳定性和可靠性;3.改进后的液压挖掘机在运动灵活性和操作性方面有所提升,减少操纵难度;4.改进后的液压挖掘机具有更低的噪音和能源消耗,对环境影响较小。

六、经费预算本项目的经费预算主要包括以下方面:七、存在的问题和解决办法在项目的实施过程中,可能会遇到以下问题:1.设计方案的可行性:需要经过仿真分析和实验验证,确保改进方案的可行性;2.经费和周期限制:需要合理安排项目进度,确保在有限的经费和时间内完成研究工作;3.实验数据的准确性:需要严格控制实验条件和操作方法,确保实验数据的准确性。

液压挖掘机(底盘)行走系统设计

液压挖掘机(底盘)行走系统设计

目录摘要.................................... 错误!未定义书签。

Abstract ................................ 错误!未定义书签。

第1章绪论............................. 错误!未定义书签。

1.1 挖掘机的简介..................... 错误!未定义书签。

1.2 挖掘机的工作特点................. 错误!未定义书签。

1.3 国内挖掘机的现状和发展前景....... 错误!未定义书签。

1.4 本课题的主要任务及意义........... 错误!未定义书签。

第2章总体设计方案..................... 错误!未定义书签。

2.1 履带式行走装置的结构形式......... 错误!未定义书签。

2.1.1 履带式行走装置的特点........ 错误!未定义书签。

2.1.2 履带式行走装置的组成........ 错误!未定义书签。

2.2 总体设计原则..................... 错误!未定义书签。

2.3 总体设计重点及难点............... 错误!未定义书签。

2.4 设计方式及步骤................... 错误!未定义书签。

第3章“四轮一带”及其附件的设计........ 错误!未定义书签。

3.1 履带的设计和选型................. 错误!未定义书签。

3.1.1 履带的特点.................. 错误!未定义书签。

3.1.2 履带的构成.................. 错误!未定义书签。

3.1.3 履带的选型.................. 错误!未定义书签。

3.2 支重轮........................... 错误!未定义书签。

3.2.1 支重轮特点.................. 错误!未定义书签。

wy-100单斗液压挖掘机工作装置设计-毕业设计[管理资料]

wy-100单斗液压挖掘机工作装置设计-毕业设计[管理资料]

第一章绪论1. 1 液压挖掘机的组成、分类、作用和特点液压挖掘机主要由发动机、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。

挖掘机由转台及转台上部机构、底架及行走系、与工作装置等三大部分构成。

转台上布置了发动机、主轴泵及驾驶室等,经由回转滚盘装在底架之上。

工作装置的动臂铰支于转台上。

转台可绕底架的垂直面内绕其铰点作一定的转动。

它的工作过程是以铲斗的切削刃切削土壤,铲斗装满后提升、回转至卸土位置,卸空后的铲斗再回到挖掘位置并开始下一次的作业。

因此,液压挖掘机是一种周期作业的土方机械。

【7】液压挖掘机的分类有很多种:根据行走装置传动型式分:全液压式,半液压式;根据不同的行走系分:履带式、轮胎式、汽车式和悬挂式;根据主要用途和工作装置的不同分:通用型和专用型;根据工作装置的结构不同分:铰接式和伸缩臂式等。

挖掘机械在建筑机械发展中占有很大比重和重要的地位,是重点发展的机械品种之一、尤其是中小型、通用的单斗挖掘机不仅用于土石方的挖掘工作,而且通过工作装置的更换,还可以用作起重、装载、抓取、打桩、钻孔等多种作业,它在各种工程施工中用途更大,已成为机械化施工中广泛使用的不可缺少的机械设备。

由于液压挖掘机具有质量小,挖掘力大,工作平稳,效率高,操纵灵活,机动性好等优点,单斗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,因此,与机械传动相比有许多优点:能无级调速且调速范围大(最高与最低速度之比可达1000:1);能得到较低的稳定转速(采用柱塞式油马达,稳定转速可低到1转/分);快速作用时,液压元件产生的惯性较小,并可作高速反转(电动机回转部分的起动力矩比其工作力矩大50%,而油马达则不大于5%)。

加速中等功率电动机需1秒钟到数秒钟,;传动平稳,结构简单,可吸收冲击和振动;操纵省力,易实现自动化控制;易实现标准化、通用化、系列化。

液压挖掘机设计.

液压挖掘机设计.
1.2.1 适用于小型路面维护的液压挖掘机双泵液压系统的设计。
1.2.2 液压系统元件的选型
1.2.3 液压系统管路设计
1.2.4 液压系统的能量损失及优化
1.2.5 基本参数:斗容0.1 、碎石冲击功150J/次 、流量28L/min、机重约10 N、成本约人民币10万元左右。
1.2.6 图纸数量折合标准图纸不少于四张A1图纸,计算机绘图的图纸不少于5张;论文格式和内容符合学院的统一格式和规范要求。
由于液压技术的飞速发展,我们工作小组在周明老师的指导下选择了小型液压挖掘机液压系统优化做课题,目的是通过此次设计对液压技术有更全面。更深刻的了解,以适应社会日益发展的需求。
本次毕业设计是对小型液压挖掘机液压系统优化,其中涵盖了液压系统的总体设计、液压系统执行元件的设计及校核、液压缸、液压马达的选择、液压元件的选择、液压系统的性能验算、液压系统的主要参数的确定等等。
目前,国内小型工程机械市场还存在种种困难和不足,尚未形成有较强市场影响力的小型设备品牌。因此,在工程机械市场普遍走低的今天,小型工程机械未来的发展前景是值得相关企业关注的。虽然目前我国小型挖掘机的市场保有量及销量所占比例甚微,但有一个不争的事实,我国的小型挖掘机市场业已呈迅速启动之势。在我国,8吨以下的小型挖掘机越来越显示出巨大的市场潜力,预计今年国内小型挖掘机的年产量将达到5000台左右。如果把未来几年内小、微型挖掘机市场需求量与大中型挖掘机按0.5:1的比值计算,小型挖掘机的市场的容量足以令人振奋。
后记………………………………………………………………………49
附录……………………………………………………………………………50
参考文献………………………………………………………………………56

(完整版)小型液压挖掘机的设计毕业设计

(完整版)小型液压挖掘机的设计毕业设计

1 绪论1.1 本课题背景意义及目的液压挖掘机是在机械传动挖掘机的基础上发展起来的。

它的工作过程是以铲斗的切削土壤,铲斗装满后提升、回转至卸土位置,卸空后的铲斗再回到挖掘位置开始下一次的作业。

因此液压挖掘机是一种周期作业的土方机械。

各类挖掘机在国民经济建设的许多行业被广泛地采用,如工业与民用建筑、交通运输、水利电气工程、农田改造、矿山采掘以及现代化军事工程等等行业的机械化施工中。

据统计,一般工程施工中约有60%的土石方量、露天矿山中80%的剥离量和采掘量是用挖掘机完成的。

小型液压挖掘机是指一般总重量在6t以下的挖掘机,因其体积小,主要应用于城市、相对狭窄的地区,替人力劳动,其用途广泛,主要作业是挖掘、装载、整地,用于城市管道、道路、住宅建设、基础工程和园林作业等。

它不仅体积小,机动灵活,且可附装各种工作装置,属多功能建设机械。

采用小挖掘机可以大大减轻人力的劳动,缩短施工周期。

为节省劳动力、减轻繁重体力劳动,提高劳动生产率、加快建设速度,保证工程质量和降低成本,采用机械化施工是根本的措施。

它对尽早发挥建设投资效果,促进国名经济的高速度发展有很大的作用。

随着我国基础设施建设的深入和在建设中挖掘机的广泛应用,挖掘机市场有着广阔的发展空间,因此发展满足我国国情所需要的挖掘机是十分必要的,即此次对液压挖掘机的研究具有现实意义。

而对于还在学习当中的我来说,这个课题能让我更深入地巩固和学习液压、机械原理、机械设计、机械绘图等方面的知识。

之前,对于这些知识的学习好像只是为了应付考试,根本就没有真正掌握这些知识。

但作为一个机械专业的学生,掌握好液压、机械设计、机械绘图都是很有必要的。

因此,现在我刚好借这个课题,去深刻的学习这些知识并加以综合运用,为工作打好基础,做好准备。

1.2 挖掘机的基本类型和液压挖掘机的主要特点挖掘机的类型与构造形式繁多,可按挖掘工作原理与过程、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。

液压挖掘机底盘设计

液压挖掘机底盘设计

目录摘要 (IV)Abstract (V)前言 (VI)第一章绪论 ............................................ 错误!未定义书签。

1.1 液压挖掘机在现代化建设中的作用................... 错误!未定义书签。

1.2 液压挖掘机的工作特点和基本类型 (1)1.2.1 液压挖掘机的主要优缺点 (1)1.2.2 液压挖掘机的基本类型及主要特点 ............. 错误!未定义书签。

1.3 国内外液压挖掘机研究现状及发展趋势 (4)1.3.1 研究现状 (4)1.3.2 发展趋势 ................................... 错误!未定义书签。

1.4 课题设计的目的和意义 (5)1.5 本设计所要完成的主要任务 (5)第二章总体方案设计 ..................................... 错误!未定义书签。

2.1 履带式液压挖掘机的组成........................... 错误!未定义书签。

2.2 设计依据 (7)2.2.1 履带式行走装置的主要特点 (7)2.2.2 设计参数 ................................... 错误!未定义书签。

2.3 总体设计原则..................................... 错误!未定义书签。

2.4 动力装置的比较与选型 (8)2.5 工作装置的比较与选择 (9)2.5.1 反铲工作装置 ............................... 错误!未定义书签。

2.5.2 正铲工作装置 ............................... 错误!未定义书签。

2.6 回转机构的选择................................... 错误!未定义书签。

液压挖掘机总体设计

液压挖掘机总体设计

对于一个具体的产品来说,为了突出某几方面的 要求可对这12项内容作适当选取。
三、液压挖掘机总体设计 的主要工作内容
总体设计是产品设计的关键,它对产品的技术性能、经济指 标和外观造型都具有决定性意义。总体设计是应用系统总体 技术、综合机械、液压、电子等关键技术,从整体目标出发, 分析系统的性能要求,综合、评价组合方案,实现系统整体 优化设计的过程。 系统总体技术包括:系统总体设计技术、系统总体集成技 术和总体支撑技术 此过程有二部分组成: 产品战略决策阶段 产品总体设计阶段
5、保养维护性 日常维护时间 :日常维护时间少于1h。 维护方便性 :各易损件维护、维修伸手可及;日常维护操 作简单、方便。 油脂润滑周期 :工作装置润滑间隔时间500h以上。 6、操作舒适性 操纵力:手柄操作力≤25N,踏板操作力≤50N;操纵手感好, 省力。 冷暖空调:驾驶室正压设计配自动冷暖空调,风向风力可 调。 视野:保证前部视野、并兼顾左边、右边、后部,便于操 作观察。 座椅:座椅高低、前后,靠背倾角,扶手,承载皆可调节, 适用于不同操作手,先导手柄与座椅可相对前后移动。 音响:配置音响设备,减轻操作疲劳。
8、安全、环保性能 驾驶室周围安全性能:配备座椅安全带、防紫外线强化玻 璃、逃生窗、逃生锤、先导安全操作开关、回转开关、后 视镜。 驾驶室本体结构:按防倾翻、防落物要求设计;可提供防 倾翻、防落物附选装置。 机身:扶手、护栏、机罩防滑板齐全,安装可靠。 柴油机:排气管保护、防止可燃液体喷射于高温零件上的 防护装置。 动臂下降操作:柴油机发生故障或意外停机,可控制动臂 下降使铲斗着地。 安全标志:安全标志醒目,粘贴齐全。
4、性能参数 4.1、动力系统 柴油机尾气排放要满足欧Ⅱ(出口欧美地区的产品要满足 欧Ⅲ)要求,本机噪声不高于96dB。 20t以上挖掘机尽可能采用电控发动机,便于实现整机的 计算机控制。 额定发动机转速控制在2200r/min~1900r/min之间,选取 标准是,中小型不大于2200r/min,30t以上的中大型挖掘 机取2000r/min以下转速。在可能的情况下尽可能取小值。 4.2、液压系统 主溢流阀设定压力:中小型挖掘机≥26MPa ,20t级以上 机型≥32.4MPa 。 采用双泵双回路总(恒)功率控制或单(双)泵单回路负 荷传感系统。对于大于13t级的挖掘机还应有负(正)流 量控制及交叉功率控制及电液比例控制功能。 具有短时增压10%的功能 。

单斗液压挖掘机的设计

单斗液压挖掘机的设计
M
K
Q
N
V
H
*
求∠HNQ为:
求铰接点H的坐标
直线HN与 y2 轴的夹角为:
H点的坐标为:
第三章 单斗液压挖掘机的设计 单斗液压挖掘机
求铲斗的转角φ3
在∆HNQ中HQ的距离为:
在∆ HNQ中∠NQH为:
在∆ HQK中∠HQK为:
24
l
29
l
l
9
α
13
l
12
l
15
l
3
L
10
α
2
y
2
z
6
α
8
α
7
α
3
φ
3
l
α
5
θ
3
l
2
E
G
F
M
K
Q
N
V
H
14
求∠MNQ为:
求铰接点M的坐标
直线MN与 y2 轴的夹角为:
M点的坐标为:
第三章 单斗液压挖掘机的设计 单斗液压挖掘机
l
l
L
y
z
l
l
E
G
F
第3章 单斗液压挖掘机的设计
3.1单斗液压挖掘机的主参数及其选择 3.1.1 单斗液压挖掘机的总体设计 3.1.2 单斗液压挖掘机的主参数 3.1.3 单斗液压挖掘机主参数的选择 3.2 反铲工作装置设计 3.2.1 反铲工作装置的运动分析 3.2.2 挖掘力分析 3.2.3 挖掘阻力计算 3.2.4 设计合理性分析 3.2.5 反铲工作装置设计 3.3 正铲工作装置设计 3.3.1 正铲工作装置的运动分析 3.3.2 挖掘力分析 3.3.3 正铲工作装置设计
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1绪论1.1引言液压挖掘机是在机械传动挖掘机的基础上发展起来的。

它的工作过程是以铲斗的切削刃切削土壤,铲斗装满后提升、回转至卸土位置,卸空后的铲斗再回到挖掘位置并开始下一次的作业。

因此,是一种周期作业的土方机械(见图1-1)。

·图1-1 单斗液压挖掘机实例液压挖掘机与机械传动挖掘机一样,在工业与民用建筑、交通运输、水里施工、露天采矿及现代化军事工程中都有着广泛的应用,是各种土石方施工中不可缺少的一种重要机械设备。

在建筑工程中,可用来挖掘基坑、排水沟、拆除旧有建筑物、平整场地等。

更换工作装置后,可进行装卸、安装、打桩和拔除树根等作业。

在水利施工中,可用来开挖水库、运河、水电站堤坝的基坑、排水或灌溉的沟渠,疏浚和挖深原有河道等。

在铁路、公路建设中、用来挖掘土方、建筑路基、平整地面和开挖路旁排水沟等。

在石油、电力、通信业的基础建设及市政建设中,用来挖掘电缆沟壑管道沟等。

在露天采矿场上,可用来剥离表土、采掘矿石或煤、也可用来进行堆弃、装载和钻孔等作业。

在军事工程中,可用来筑路、挖壕沟和掩体、建造各种军事建筑物等。

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。

据建筑施工部门统计,一台斗容量为1.0m3的液压挖掘机挖掘Ⅰ-Ⅳ级土壤时,每班生产率大约相当于300-400个工人一天的工作量。

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。

1.2国内外发展概况1.2.1 国外液压挖掘机目前水平及发展趋势工业发达国家的液压挖掘机生产较早,产品线齐全,技术成熟。

美国、德国和日本式液压挖掘机的主要生产国,具有较高的市场占有率。

从20世纪后期开始,国际上挖掘机的生产从规格上看,在稳定和完善主力机型的基础上向大型化、微型化方向发展;从功能上看,在满足基本功能的基础上,向多功能化、专用化方向发展;从产品性能上看,向高效节能化、自动化、信息化、智能化的方向发展。

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。

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。

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。

在危险地区或水下作业采用无线电操纵,利用电子计算机控制接收器和激光导向相结合,实现了挖掘机作业操纵的完全自动化。

所有这一切,挖掘机的全液压化为其奠定了基础和创造了良好的前提。

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。

例如,德国阿特拉斯公司生产的挖掘机装有新型的发动机转速调节装置,使挖掘机按最适合其作业要求的速度来工作;美国林肯贝尔特公司新C系列LS-5800型液压挖掘机安装了全自动控制液压系统,可自动调节流量,避免了驱动功率的浪费。

还安装了CAPS(计算机辅助功率系统),提高挖掘机的作业功率,更好地发挥液压系统的功能;日本住友公司生产的FJ系列五种新型号挖掘机配有与液压回路连接的计算机辅助功率控制系统,利用精控模式选择系统,减少燃油、发动机功率和液压功率的消耗,并处长了零部件的使用寿命;德国奥加凯(O&K)公司生产的挖掘机的油泵调节系统具有合流特性,使油泵具有最大的工作效率;日本神钢公司在新型的904、905、907、909型液压挖掘机上采用智能型控制系统,即使无经验的驾驶员也能进行复杂的作业操作;德国利勃海尔公司开发了ECO(电子控制作业)的操纵装置,可根据作业要求调节挖掘机的作业性能,取得了高效率、低油耗的效果;美国卡特匹勒公司在新型B系统挖掘机上采用最新的3114T型柴油机以及扭矩载荷传感压力系统、功率方式选择器等,进一步提高了挖掘机的作业效率和稳定性。

韩国大宇公司在DH280型挖掘机上采用了EPOS---电子功率优化系统,根据发动机负荷的变化,自动调节液压泵所吸收的功率,使发动机转速始终保持在额定转速附近,即发动机始终以全功率运转,这样既充分利用了发动机的功率、提高挖掘机的作业效率,又防止了发动机因过载而熄火。

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。

美国提出了考核动强度的动态设计分析方法,并创立了预测产品失效和更新的的理论。

日本制定了液压挖掘机构件的强度评定程序,研制了可靠性住处处理系统。

在上述基础理论的指导下,借助于大量试验,缩短了新产品的研究周期,加速了液压挖掘机更新换代的进程,并提高其可靠性和耐久性。

例如,液压挖掘机的运转率达到85%-95%,使用寿命超过1万小时。

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。

因为变量系统在油泵工作过程中,压力减小时和增大流量来裣,使液压泵功率保持恒定,亦即装有变量泵的液压挖掘机可经常性地充分利用油泵的最大功率。

当外阻力增大时则减少流量(降低速度),使挖掘力成倍增长率加;采用三回路液压系统。

产生三个互不成影响的独立工作运动。

实现与回转达机械的功率匹配。

将第三泵在其他工作运动上接通,成为开式回路第二个独立的快速成运动。

此外,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70年代,为了节省能源消耗和减少对环境的污染,使挖掘机的操作轻便和安全作业,降低挖掘机口音,改善驾驶员工作条件,逐步在挖掘上应用电子和自动控制技术。

随着对挖掘机的工作效率、节能环保、操作轻便、安全舒适、可靠耐用等方面性能要求的提高,促使了机电一体化在挖掘机上的应用,并使其各种性能有了质的飞跃。

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,亦即目前先进的挖掘机上设有发动机自动怠速及油门控制系统、功率优化系统、工作模式控制系统、监控系统等电控系统。

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3.5-40 m³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50-150 m³剥离用挖掘机,斗容量132 m³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168.2 m³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。

1.2.2 国内挖掘机的发展概况第一台手动挖掘机问世至今已有130多年的历史,期间经历了由蒸汽驱动斗回转挖掘机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挖掘机,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挖掘机。

初期试制的液压挖掘机是采用飞机和机床的液压技术,缺少适用于挖掘机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,各国挖掘机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挖掘机总产量的83%,目前已接近100%。

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。

由于国家经济建设的需要,后又发展10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。

随着我国液压挖掘机行业国外先进技术的引进和国产液压挖掘机产品的增加和性能水平的提高,开始全面淘汰已生产多年的落后、笨重的中、小型机械式挖掘机。

纵观我国液压挖掘机近40年的发展历史,大致可以分成以下几个阶段:(1)开发阶段(1967-1977年):以测绘仿制为主的开发。

通过多年坚持不懈的努力,克服一个一个的困难,有少量几种规格的液压挖掘机终于获得初步成功,为我国挖掘机行业的形成和发展迈出了重要的一步。

(2)液压挖掘机发展、提高并全面替代机械挖掘机阶段(1978-1986年)。

这个阶段通过各主机厂引进技术的消化、吸收和移植,使我国液压挖掘机产品的性能指标全面提高到国际70年代末80年代初的水平。

(3)液压挖掘机生产企业数量增加,新加入挖掘机行业的国有大、中型企业以技贸结合、合作生产方式联合引进日本挖掘机制造技术(1987-1993年)。

(4)国内液压挖掘机供需矛盾日益扩大,国外各著名挖掘机制造厂商看好中国市场纷纷前来创办合资、独资挖掘机生产企业(1994年-至今)。

从1994年开始,特别到1995年在我国挖掘机行业掀起了一股不小的合资浪潮。

其中美国卡特彼勒公司和日本神户制钢所率先在徐州金山桥开发区和与成都工程集团公司合作在成都相继建立了生产液压挖掘机的中外合资企业,随后日本小松制作所、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Atlas、瑞典Volvo公司等都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。

近几年这些企业运营情况良好,发展速度很快。

1.3液压挖掘机的基本类型液压挖掘机种类繁多,可以从不同角度对其类型进行划分:(1)根据液压挖掘机主要机构传动类型划分根据挖掘机主要机构是否全部采用液压传动,分为全液压传动和非全液压传动(或称半液压)传动两种。

若挖掘、回转、行走等几个主要机构的动作均为液压传动,则称为全液压挖掘机,如国产的W2-100和W2-200挖掘机;若其中的一个动作采用机械传动,即称为非全液压(或半液压)挖掘机,如国产的W4-60型挖掘机。

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