挖掘机挖掘机构设计

1绪论

1.1液压挖掘机的工作特点和基本类型

1.1.1液压挖掘机的特点

液压挖掘机由于采用了液压传动装置而使其在结构、技术性能和使用效果等方面及机械传动的单斗挖掘机相比具有很多特点，其优点综合叙述如下：

1.技术性能提高，工作装置品种扩大.单斗液压挖掘机及同级机重的机械挖掘机相比挖掘力约提高一倍，液压挖掘机最大挖掘力可达机重的1/2，而机械挖掘机只达机重的1/4. 因此在整机参数不变下，可加大铲斗容量。提高生产率.抓斗可以强制切土和闭斗，使切土力和闭斗力都提高。液压挖掘机的行走力和牵引力远远大于机械挖掘机，爬披能力都大为提高，还可换装加宽履带，使机械接地比压大大降低（甚至<10kPa) 。

2.简化结构、减少易损件。采用液压传动后省去了机械挖掘机复杂的中间传动零部件，简化结构并减少易损件。由于传动装置紧凑，重量减少导致转台、底架等结构件的尺寸和重量都相应降低，故同级液压挖掘机可比机械挖掘机总重量减轻30-40 %。

3. 传动性能改善，工作平稳、安全可靠。采用液压传动后能无级调速且调速范围大（最高及最低速度之比可达1000:1)，能得到较低的稳定转速，液压元件的运动惯性较小并可作高速反转，因此在挖掘饥工作中换向频繁的情况下动作平稳、冲击很小，而且液压油还能吸收部分冲击能量减少机械的冲击、振动。

4 .机构布置合理紧凑.由于液压传动采用油管连接，各机构部件之间相互位置可不受传动关系的影响限制，布置可较灵活。

5. 操作简便、灵活.液压传动比机械传动操纵轻便而灵活，采用先导阀后，操纵杆数大为减少，主操纵手柄为2个，故操纵轻便司机的劳动强度大为减轻，驾驶室及机棚完全隔开，噪音减小、视野良好，振动减径，改善了司机的工作条件。

6.易实现“三化”、提高质量。液压元件易于实现标准化、系列化、通用化。便于组织专业化生产，进一步提高产品质量、降低成本。

液压挖掘机的主要缺点是：

1.对液压元件加工精度要求高，要求严格，制造较为困难。使用中系统出现故障，现场进行排除较困难，维修条件和修理调整的技术都要求较高。

2. 液压油的粘度受温度影响较大，总效率较低，同时液压系统容易漏

油，掺入空气后产生噪音和振动，动作不稳，并对液压元件产生腐蚀作用。

1.1.2 液压挖掘机的基本类型和主要特点

单斗液压挖掘机可按用途及其主要装置的特征进行分类。

按液压挖掘机主要用途及工作装置的不同分为通用型和专用型两种。中小型挖掘机大多数为通用型，以挖掘土攘容重18000N，1m3为标准反铲斗的主要装置外，还配有道于挖掘各种轻重土质和挖掘幅度的反铲、正铲、抓斗、起重等多种装置而大型液压挖掘机则以矿用正铲为主要装置外，一般亦配有挖掘轻重土、各种挖掘幅度的正、反铲等装置。主要用于矿山采掘和装载、称采矿或矿用型。按工作装置的结构不同分为铰接式和伸缩臂式挖掘机，常用者均为铰接式，伸缩臂式挖掘机因可用于平整清理场地等作业，所以有挖掘平地机之称.按行走装置的不同，液压挖掘机分为履带式、轮胎式、汽车式、悬挂式及拖式等种。

履带式因有良好通过性能应用最广，对松软地面或沼泽地带还可采用加宽、加长以及浮式履带来降低接地比应。

轮式挖掘机具有行走速度快，机动性好、可在城市道路边行，故近年来在中小型挖掘机中发展较快。

汽车式、悬挂式是以汽车及拖拉机为基础机械装设挖掘或装载工作装置的小型挖掘机.适用于城建小量土方工程及农村建筑.拖式则没有行走驱动机构，转移时由牵引车牵引，主要优点为结构简单、成本低。

按回转部分转角的不同，液压挖掘机有全国转和半回转两类.大部分液压挖掘机是全国转式的，小型液压挖掘机如悬挂式等工作装置仅能作1800左右的回转，为半回转式。液压挖掘机按主要机构是否全部采用液压传动又分为全液压式及半液压式两种。两者区别在于半液压传动挖掘机的行走机构采用机械传动，少数挖掘机仅工作装置采用液压传动，如大裂矿用挖掘机等。目前国产轮胎式液压挖掘机多采用半压式。

1.2 液压挖掘机的发展概况

1.2.1国外液压挖掘机的目前水平和发展趋势

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半回转挖掘机到电力驱动和内燃机驱动全回转挖掘机、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。

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。

1.2.2 国内液压挖掘机的发展概况

我国的挖掘机生产起步较晚，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至今，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。

新中国成立初期，以测绘仿制前苏联20世纪30～40年代的W501、W502、W1001、W1002等型机械式单斗挖掘机为主，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，先后建立起十多家挖掘机生产厂。

到20世纪80年代末，我国挖掘机生产厂已有30多家，生产机型达40余种。中、小型液压挖掘机已形成系列，斗容有0.1～2.5 m3等12个等级、20多种型号，还生产0.5-4m3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，还开发了斗容量0.25m3的船用液压挖掘机，斗容量0.4m3、0.6m3、0.8m3的水陆两用挖掘机等。

业内人士指出，我国单斗液压挖掘机应向全液压方向发展；斗容量宜控制在0.1～15 m3；而对于大型及多斗挖掘机，由于液压元件的制造、装配精度要求高，施工现场维修条件差等，则仍以机械式为主。应着手研究、运用电液控制技术，以实现液压挖掘机操纵的自动化。

1.3 设计概述

本设计为履带式液压挖掘机挖掘机构。及其它类型的挖掘机相比，这种类型的挖掘机因有良好通过性能应用最广，对松软地面或沼泽地带还可采用加宽、加长以及浮式履带来降低接地比压。

液压挖掘机的主要特点为：能无级调速且调速范围大，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小，加速性能好，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，易实现自动化控制，易于实现标准化、系列化、通用化。

本次设计的主要参数是斗容量0.23m3,它属于中小型液压挖掘机，主要设计挖掘机的工作装置。