全回转步履式液压挖掘机剖析
挖掘机的基本构造及基本原理
挖掘机的基本构造及基本原理液压挖掘机的基本原理与结构特征1 液压挖掘机的组成和工作原理液压挖掘机的工作原理与机械式挖掘机工作原理基本相同。
液压挖掘机可带正铲、反铲、抓斗或起重等工作装置。
液压挖掘机是在动力装工与工作装盆之间采用了容积式液压传动系统(即采用各种滚压元件).直接控翻各系统机构的运动状态.从而进行挖掘工作的。
液压挖掘机分为全液压传动和非全液压传动两种。
若其中的一个机构的动作采用机械传动.即称为非全液压传动。
例如.WY 一160型,WY -250璧和H121虽等即为全液压传动;WY -60型为非全液压传动.因为其行走机构采用机械传动方式。
一般悄况下.对液压挖掘机.其工作装置及回转装置必须是液压传动.只有行走机构既可为液压传动.也可为机械传动。
(1)液压反铲挖掘机。
1)液压反铲挖掘机的组成。
液压反挖掘机机结构示意图，它由工作装置、回转装置和运行装置三大部分组成。
液压反铲工作装置的结构组成是:下动臂和上动臂，用辅助油缸来控制两者之间的夹角。
依命下动臂油缸4.使动臂绕其下支点A进行升降运动。
依靠斗柄油缸6.可使斗柄8绕其与上臂的铰接点摆动。
问样.借助转斗油缸，.可使铲斗绕着它与斗柄的校接点转动。
操纵控制阀，就可使各构件在油缸的作用下，产生所需要的各种运动状态和运动轨迹，特别是可用工作装置支撑起机身前部.以便机器维修。
2)液压反铲挖妇机工作原理。
液压反铲挖翻机的工作原理如图4-16所示。
工作开始时，机器转向挖拥工作面.间时.动份油缸的连杆腔进油.动，下降.铲斗落至工作面(见图中位盆11).然后，铲斗油缸和斗柄油缸顺序工作.两油缸的活塞腔进油，活班的连杆外伸.进行挖劫和装段(如从位盆田到I)。
铲斗装润后(在位置ll》这两个油缸关闭，动份油缸关闭.动衡油缸就反向进油.使动，提升.随之反向接通回转油马达，铲斗鱿转至卸峨地点.斗柄油缸和铲斗油iti 反向进油.铲斗匆截。
匆叔完毕后.回转油马达正向接通.上部平台回转.工作装，转回挖州位2，开始第二个工作循环。
【2017年整理】单斗液压挖掘机的结构及工作原理分析
昆明工业职业技术学院毕业（专业技术）论文单斗液压挖掘机的结构及工作原理分析*名：***学号：**********专业：机电设备维修与管理年级：2009指导教师：***职称：机械工程师2011年12月18日目录前言 (02)1、单斗液压挖掘机的工作原理和总体结构 (02)1.1、工作原理 (02)1.2、总体结构分析 (02)1.3、挖掘机的动力系统 (04)1.4、动力装置 (04)1.5、传动装置 (04)1.6、回转机构 (05)1.7、行走机构 (05)2、挖掘机的工作装置 (06)2.1、反铲结构 (06)2.2、铲斗 (07)3、挖掘机的回转装置 (08)3.1、回转装置 (08)3.2、回转支承的主要结构形式 (08)4、挖掘机的行走装置 (09)4.1、履带式行走装置 (10)4.2、行走结构 (10)4.3、张紧装置 (11)结束语 (12)参考文献 (13)致谢 (13)单斗液压挖掘机的结构及工作原理分析09级机电设备与管理2班（650302）张仁聪摘要：单斗液压挖掘机是在机械传动式正铲挖掘机的基础上发展起来的高效率装载设备。
它们都由工作装置、回转机构、运行装载三大部分组成，而且工作过程也基本相同。
液压挖掘机是在动力装置与工作装置之间采用了容积式液压传动系统直接控制各机构的运动状态，进行挖掘工作，其特点是结构结构紧凑、质量轻、能在较大的范围内实现无级调速，传动平稳，操作简单，易实现标准化、系列化和通用化。
液压挖机是以中性能和结构比较先进的挖掘机，随着我国液压技术的发展，大中型液压挖掘机也必将迅速取代机械式挖掘机。
关键字: 挖掘机液压机构动力系统工作装置前言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悬挂式挖掘机，20世纪50年代初期和中期研制拖拉式回转挖机和履带液压挖掘机，20世纪60年代开始进入推广和蓬勃发展阶段，液压挖机是以中性能和结构比较先进的挖掘机，随着我国液压技术的发展，大中型液压挖掘机也必将迅速取代机械式挖掘机。
挖机的工作原理及结构课件PPT
南泥湖矿山公司机修车间汽修班
• 挖掘机动力系统动力传输路线
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
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反铲工作装置 1-斗杆油缸；2-动臂；3-液压管路；4-动臂油缸； 5-铲斗；6-斗齿；7-侧齿； 8-连杆；9-摇杆； 10-铲斗油缸；11-斗杆破碎器源自南泥湖矿山公司机修车间汽修班
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
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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
·挖掘机尺寸
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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
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一、挖掘机基本组成结构 液４压）挖 斗掘杆机运工动作传装输置路的线种：类繁多（可达100余种），目前工程建设中应用最多的是反铲和破碎器。 有南单泥泵 湖或矿双山泵公单司回机路修定车量间系汽统修、班双泵双回路定量系统、多泵多回路定量系统、双泵双回路分功率调节变量系统、双泵双回路全功率调 节一变、量 挖系掘统机、基多本泵组多成回结路构定量或变量混合系统等六种。 有因单此泵 又或可双将泵单单斗回液路压定挖量掘系机统概、括双成泵工双作回装路置定、量上系部统转、台多和泵行多走回机路构定等量三系部统分、。双泵双回路分功率调节变量系统、双泵双回路全功率调 节２变）量 回系转统运、动多传泵输多路回线路：定量或变量混合系统等六种。 南1、泥驱湖动矿盘山2公、司螺机旋修弹车簧间3汽、修止班动销 4、摩擦片 5、减震器总成 6、消音器 7、发动机后部安装座 8、发动机前部安装座 按因供此油 又方可式将分单为斗串液联压系挖统掘和机并概联括系成统工。作装置、上部转台和行走机构等三部分。 1南、泥驱湖动矿盘山2公、司螺机旋修弹车簧间3汽、修止班动销 4、摩擦片 5、减震器总成 6、消音器 7、发动机后部安装座 8、发动机前部安装座 ４履）带斗 式杆单运斗动液传压输挖路掘线机：的行走机构基本结构与其他履带式机构的大致相同，但它多采用两个液压马达各自驱动一条履带。 挖1、掘引机导动轮力2系、统中动心力回传转输接路头线3、控制阀 4、终传动 5、行走马达 6、液压泵 7、发动机 8、行走速度电磁阀 9、回转制动电磁阀 10、回 南转泥马湖 达矿11山、公回司转机机修构车1间2、汽回修转班支承 单南斗泥液 湖压矿挖山掘公机司的机回修转车装间置汽必修须班能把转台支撑在机架上，不能倾斜并使回转轻便灵活。 1４、）引斗导杆轮运2动、传中输心路回线转：接头 3、控制阀 4、终传动 5、行走马达 6、液压泵 7、发动机 8、行走速度电磁阀 9、回转制动电磁阀 10、回 转南马泥达 湖矿11山、公回司转机机修构车1间2、汽回修转班支承 因南此泥又 湖可矿将山单公斗司液机压修挖车掘间机汽概修括班成工作装置、上部转台和行走机构等三部分。 南泥湖矿山公司机修车间汽修班 ２）回转运动传输路线：
挖掘机的结构与工作原理(正式版)
文件编号：TP-AR-L2615In Terms Of Organization Management, It Is Necessary To Form A Certain Guiding And Planning Executable Plan, So As To Help Decision-Makers To Carry Out Better Production And Management From Multiple Perspectives.（示范文本）编订：_______________审核：_______________单位：_______________挖掘机的结构与工作原理(正式版)挖掘机的结构与工作原理(正式版)使用注意：该安全管理资料可用在组织/机构/单位管理上，形成一定的具有指导性，规划性的可执行计划，从而实现多角度地帮助决策人员进行更好的生产与管理。
材料内容可根据实际情况作相应修改，请在使用时认真阅读。
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。
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。
液压挖掘机的基本结构
液压挖掘机的基本结构
相信大家对于液压挖掘机并不陌生，宏达技校将为大家介绍一下液压挖掘机的基本机构。
液压挖掘机主要是由发动机、液压系统、工作装置、行走装置和电气控制等部分组成。
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。
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。
回转和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。
步履式挖掘机设计及其合理性分析
步履式挖掘机设计及其合理性分析【论文摘要】提出步履式挖掘机设计的基本要求、下车结构参数的确定方法、合理性设计的追求目标，并给出步履式挖掘机设计合理性分析的电算实例。
步履式挖掘机（简称步挖机）由工作装置、上车、回转机构、下车、动力装置和液压系统组成，见图1。
主要用于房屋基槽、各种管道、电缆沟和水渠等土方工程的挖掘。
步挖机与通常挖掘机的区别是下车没有行走机械，采用4个支腿支撑整机，依靠工作装置和回转机构的联合动作实现前进，后通和转向，因此它与普通挖掘机的设计差异主要在下车部分。
本文对此作一论述。
由于步挖机结构上的独特性，在确定结构参数时应考虑如下要求：①整机具有较高的稳定性，在全域（360º）内挖掘性良好；②步履行走性能好，能开进没有道路的施工现场；③支腿调节简单、迅速，对地面的适应性强，安全可靠；④小型步挖机长距离转场移动时能自行上下运输车辆；⑤支腿的支爪上部为水平板，下部为放射状的爪，避免挖掘时支腿沉陷和整机水平移动；⑥能在靠近建筑物的边角的狭小的场地一挖掘作业；⑦轮胎应有制动装置或防滑装置。
1 下车的设计下车由底盘、支腿和支腿座组成。
每个支腿由液压油缸操纵，前面2个支腿装一对支爪，后面2个支腿装一对行走轮。
为了满足步挖机的作业，上下汽车和通过性的要求，4个支腿应能在纵向，横向和垂直3个方向调节其长度和支撑位置见图2。
4个支腿的长度和在水平面内的调节尺寸主要影响步挖机在横向和纵向的稳定性以及行走时的通过性（通过某一最窄路段），同时考虑步挖机对横向和纵向的稳定性要求接近，因此，a1、a2、b1、b2、之间的比值一般取：a2/a1=2-2.5，b2/b1=2-2.5，b1/a1=1.2-1.3，b2/a2=1.1-1.3。
为了适应作业一场地的大小和作业条件多变，前支腿由可伸缩的两节组成，其长度可进行3-4挡的调节，伸缩比λLmax/Lmin=1.8-1.9；后支腿的长度约为前支腿回缩状态下的长度。
浅析煤矿用挖掘式装载机行走机构工作原理及常见故障分析
浅析煤矿用挖掘式装载机行走机构工作原理及常见故障分析摘要：主要介绍了煤矿用挖掘式装载机行走机构的结构组成以及分析使用过程中出现的典型故障和产生的原因。
关键词：挖掘式装载机；行走机构；典型故障；原因Abstract: The paper mainly introduces mining loader walking typical fault mechanism of the composition and structure of the course and reasons for coal mine.Keywords: Mining loader; walking mechanism; fault; cause1前言煤矿用挖掘式装载机作为一种连续生产高效率的采矿设备，适用于煤矿、非金属矿和有色金属矿的开采，设备采用类似挖掘机工作原理，采用全液压传动和先导阀操作，底盘设计参照挖掘机底盘结构形式，使用行星减速机液压马达驱动的履带行走机构，机动灵活、结构紧凑，可在潮湿有积水，松软的巷道里进行工作。
一般的挖掘机都设有以下基本的组成部分：工作机构、传送机构和行走机构。
在挖掘机的各类行走装置来看，履带具有良好的通过性，对地面的附着力强，接触面积较大，压强较小，能适应高低不平的地面，并且有着良好的机动性，因此是挖掘式装载机的行走机构种较重要的形式。
下面，就针对设备中较关键的部位——行走机构进行一些简单的探讨。
2 履带行走机构的组成和工作原理矿用挖掘式装载机行走机构主要由钢结构组焊件和四轮一带组成（图1所示）。
所谓四轮一带，是指驱动轮、引导轮、托链轮、支重轮和履带组成，履带由分为履带板和链接部分，缠绕在四轮的周边，由张紧装置张紧。
挖掘机工作原理
挖掘机的工作原理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。
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。
挖掘机液压系统是怎么工作的?挖掘机有三个部分的液压缸分别是动臂，斗杆，铲斗。
有三个液压马达，左右行走和一个回转。
这些都由换向阀控制供油。
油液从液压泵出来经换向阀分配到以上各执行元件。
挖掘机的换向阀大多是液控的就是用一股压力较小的油推动换向阀的阀芯。
一般中型挖掘机用的是三联泵，两个大泵提供工作所需要的压力，一个小齿轮泵给控制油路供油。
控制油通过手柄下边的控制阀调节主油路换向阀阀芯的位置从而实现动臂斗杆和铲斗油缸的伸缩。
以及液压马达的转与停以及转动方向。
主油路设溢流阀，压力超过限定值就会打开，油液直接回油箱。
所以系统压力始终保持在一定范围内。
同样道理在各油缸的支路也设溢流阀，实现二次调定压力。
不光是挖掘机，任何液压系统工作原理都是油箱中油液-泵-控制元件-执行元件-油箱。
液控比例阀换向阀的作用和液控比例阀换向阀串联的先导阀是什么作用传统换向阀的进出油口控制通过一根阀芯来进行，两油口听开口对应关系早在阀芯设计加工时已确定，在使用过程中不可能修改，从而使得通过两油口的流量或压力不能进行独立控制，互不影响。
新型步履式挖掘机的造型设计分析
新型步履式挖掘机的造型设计分析摘要：随着社会各领域技术的飞速发展，先进的网络技术和材料工艺给工程机械带来了全新的设计灵感，工程机械的设计需求也在不断提高着。
新型步履式挖掘机的设计解决了传统履带式挖掘机不能在复杂地形工作的缺点，譬如在大角度山地，较高垂直障碍物，河流，沼泽，雪山，铁路轨道行驶等，并且将功能与造型的结合，给予工程机械设计新的设计诠释。
1.步履式挖掘机工作原理步履式挖掘机使用范围广，是目前应用最广泛的挖掘机。
由工作装置、上车、回转机构、下车、动力装置和液压系统组成的步履式挖掘机工作形式与传统履带式挖掘机的大致相同，主要区别在于下车部分。
步履式挖掘机下车部分底盘、支腿和支腿座组成，4个支腿应该在纵向、横向和垂直方向上调节其长度。
用于救援的挖掘机设计的要求：1、具有比较高的稳定性，能够保持挖掘机的平衡。
2、能够在复杂地面进行工作，区分于传统平地上行驶的挖掘机。
3、轮子具有防滑及制动装置4、两侧支腿需要考虑到其接触面积，防止挖掘机陷入地面里不能移动。
2.新型步履式挖掘机设计简介新型步履式挖掘机折叠可调的轮胎机构可以实现在平地上快速行驶，在比较复杂的路况情况下，轮胎机构可以完全伸展开，并且升高底盘，四肢行走，类似于蜘蛛状，这样就克服了路况复杂的难点。
在遇到爬坡时，前轮可以伸展开，并且根据坡的倾斜角度调整，同时两侧可伸缩支腿伸开着地，以保持整个挖掘机的平衡。
但是在此设计过程中需要考虑到挖掘时支腿沉陷的情况，支爪要有一定的支撑面积，避免支腿过分陷入地面。
辅助支撑爪使轮胎离地可以减小轮胎受力，从而减少摩擦。
新型步履式挖掘机的功能不仅在于复杂地面行走，在救援过程中经常会有土块或者碎石挡住道路，这款设计在挖掘机的前轮加入挡板的装置，挡泥板可以将前方的路推平。
挡泥板并不会限制前轮的伸缩结构，其结构也可伸缩，当需要清理路边的障碍时，挡板伸展为一体。
当需要在复杂地面行走，挡板收缩。
同时挡板装置也有固定车体的作用，使整个挖掘机显得更加稳固。
全回转步履式液压挖掘机剖析
第一章绪论§1.1 概述产品设计是产品生产的第一道工序。
传统的产品的生产过程是：首先由设计者根据个人经验初步设计出产品、或者在已有的产品基础上进行模仿、或者改进已有的产品设计出新产品，然后做出模型或样品，再进行试验，对设计上的问题进行改进，重新设计、制造、试验和分析，不但要耗费大量的时间，也要耗费大量的人力和物力。
在设计中要求对机器的工作原理、功能、结构、零部件设计、甚至加工制造和装配都要确定下来。
虽然不同的设计者可能有不同的设计方法和设计步骤，机械设计的共性规律是客观存在的，其一般步骤是：目标预测、方案设计、技术设计、加工设计、试生产。
它需要不断地总结和完善。
用传统的设计方法，产品设计质量和风格在很大程度上受设计人员水平的局限，有时严重限制设计质量的提高。
单斗挖掘机是一种重要的工程机械，广泛应用在房屋建筑、道路工程、水利建设、农田开发、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、提高劳动生产率起巨大作用。
单斗挖掘机分机械传动和液压传动两种。
机械传动挖掘机已有一百多年历史，近一、二十年来，随着液压传动技术在工程机械上的广泛应用，单斗液压挖掘机有了通速发展，在中小型单斗挖掘机中，液压挖掘机几乎取代了机械传动挖掘机，大型单斗液压挖掘机也应用日广，这是由于液压挖掘机具有重量轻、体积小、结构紧凑、挖掘力大、传动平稳、操纵简便，以及容易实现无级变速和自动控制等一系列优点。
挖掘机要完成其独特的功能，大部分零件结构复杂，工作条件恶劣，这些零件的结构分析和设计是一件比较困难的工作。
全回转步履式液压挖掘机(以下简称步挖机) 为斗容量小于0. 6m3 的小型挖掘机,与一般挖掘机的区别在于下车没有行走和转向机构,采用4 个支脚支承整机,依靠工作装置和回转机构的联动实现机械的前进、后退和转向。
它主要由工作装置、平台、回转机构、下车、动力装置和液压系统等组成。
挖掘机的结构与工作原理
单斗液压挖掘机机械0808 肖航2008072065 单斗挖掘机的定义是利用单个铲斗挖掘土壤或矿石的自行式挖掘机。
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。
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（图1）。
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（图2）。
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度（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（见图3）。
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，可减少空挡和微调控制时液压泵的输出流量，减少功率损失。
而引起的工作装置机构形式的不同。
机械传动的挖掘机采用啮合传动和摩擦传动装置来传递动力口这些装置由齿轮、链条、链轮、钢索滑轮组等零件组成。
液压挖掘机则采用液压传动来传递动力、它由油泵、油马液压挖掘机与机械挖掘机的主要区别在于传动装置的不同，以及由于传动的改变达、油缸、控制阀及油管等液压元件组成。
大型重载步履式全地形移动回转平台结构静力学分析
Equipment Manufacturing Technology No.07，20180引言大型重载移动平台可以作为大型重载工程机械或矿山设备的底盘。
在这样的平台上安装起重设备就可以成为移动式起重机、安装斗轮和输送带就可以成为料场堆取料机、安装破碎机就可以成为矿山移动破碎工厂、安装装卸机械和输送带就可以成为港口装船机或卸船机，因此，大型重载移动平台在料场、矿山和港口等有着广泛应用。
全方位移动平台是一类在平面上具有三自由度运动的平台，它可实现前后、左右平移、中心转向及其复合运动[1，2]。
张豫南等针对麦克纳姆轮式全方位移动平台存在路面适应性差等问题，提出了“全方位移动履带”的结构，并研制出一种履带式全方位移动平台，完成了平台的平顺性，试验验证了仿真结果的正确性，改善麦克纳姆轮轮式全方位移动平台的路面适应性[3]。
王慰军等设计了一种基于驱动万向轮的全向移动平台，克服了麦克纳姆轮的缺点，提高了移动平台的运动稳定性，并为移动平台运动控制和离线编程提供了依据[4]。
轮轨式平台在轨道上行走，移动平稳、所需功率小，但只能在有轨范围内活动。
履带式平台行走灵活，移动范围大，但所需功率大，地面压力大，对地形的要求高。
本文针对目前这两种形式的移动平台特点进行改进，采用步履移动加回转方式实现大型重载平台全地形的移动和回转。
1平台的基本结构本文针对目前这两种形式的移动平台特点进行改进，采用步履移动加回转方式实现大型重载平台全地形的移动和回转。
该结构采用了步履移动加回转方式实现大型重载平台全地形的移动和回转，其结构如下：（1）采用双层平台结构、四脚步履方式实现平台平移和回转支撑方式实现平台旋转；（2）采用四脚独立控制的液压系统驱动和独立控制的液压支撑、导向，实现大型重载平台的全地形行走；（3）采用平台重心跟踪和轨迹控制系统实现地形分析、重心轨迹自动控制和跟踪。
双层平台结构：采用内外层结构，外层结构主要用于承载、内层结构主要用于行走；四脚步履：结构下方安装四只（或多只）大脚，液压驱动前后滑动，实现步履式移动；回转支撑：采用液压支撑和轴承回转，实现平台支撑和旋转；重心跟踪和轨迹控制：平台重心实时跟踪和自动优化轨迹控制，实现大型重载平台全地形行走。
挖掘机的基本构造及工作原理
挖掘机的基本构造及工作原理-标准化文件发布号：（9556・EUATWK・MWUB-WUNN・INNUL-DDQTY-KII第二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匸作装置.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。
44T湘沁铲斗俪中畑超论消声器引导轮一删机器支瞄仑屜带导（彌牛〉常用的全回转式液圧挖掘机的动力装置、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。
因此乂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。
工作装置一一①动臂.②斗杆.③铲斗.④液压油缸.⑤连杆、⑥销轴.⑦上部转台一一①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、O控制油路、O电行走机一履带架、②履带、③引导轮.④支重轮.⑤托轮、⑥终传动・⑦张紧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。
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）一减速箱——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/10121、引导轮2、中心回转接头3、控制阀4、终传动5、行走马达6、液压泵7、发动机8、行走速度电磁阀9、回转制动电磁阀10、回转马达11.回转机构12、回转支承2、动力装置单斗液压挖掘机的动力装置，多采用直立多缸式、水冷、一小时功率标定的柴油机。
挖掘机工作原理
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份组成。
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。
液压挖掘机普通由工作装置、回转装置和行走装置三大部份组成。
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、铲斗等三部份铰接而成。
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。
挖掘机有三个部份的液压缸分别是动臂，斗杆，铲斗。
有三个液压马达，摆布行走和一个回转。
这些都由换向阀控制供油。
油液从液压泵出来经换向阀分配到以上各执行元件。
挖掘机的换向阀大多是液控的就是用一股压力较小的油推动换向阀的阀芯。
普通中型挖掘机用的是三联泵，两个大泵提供工作所需要的压力，一个小齿轮泵给控制油路供油。
控制油通过手柄下边的控制阀调节主油路换向阀阀芯的位置从而实现动臂斗杆和铲斗油缸的伸缩。
以及液压马达的转与停以及转动方向。
主油路设溢流阀，压力超过限定值就会打开，油液直接回油箱。
所以系统压力始终保持在一定范围内。
同样道理在各油缸的支路也设溢流阀，实现二次调定压力。
不光是挖掘机，任何液压系统工作原理都是油箱中油液-泵-控制元件-执行元件-油箱。
传统换向阀的进出油口控制通过一根阀芯来进行，两油口听开口对应关系早在阀芯设计加工时已确定，在使用过程中不可能修改，从而使得通过两油口的流量或者压力不能进行独立控制，互不影响。
挖掘机液压工作运动分析
挖掘机液压工作运动分析专业：自动化班级：T1123-5学号：20110230534姓名：王光辉挖掘机的工作特点及机械与液压的基本原理分析一．挖掘机的工作机构机构如图所示:挖掘机的组成和工作原理（1）组成发动机：柴油机，提供动力；底盘：包括离合器，变速器，后桥行走装置和机架，支撑整机质量和将动力传给行走机构的液压操作机构；机架：整机的骨架，使整机成为整体。
电气系统：包括发动机的电启动部分，照明系统，控制系统和发电机等。
（2）工作原理启动柴油机（主离合器）→变速器→中央传动系统→左右转向离合器→左右最终传动装置→行走机构，左右驱动轮→履带操纵系统→操纵挖斗工作二．挖斗的运动过程分析1.挖掘—通过对铲斗，斗杆及它们的复合动作，实现铲斗的破土和装土。
2.满斗回转—铲斗装满土后，动臂提升，同时进行平台回转到卸土位置。
3.卸土—平台回转到位后制动，由斗杆调节卸土半径，铲斗翻转卸土。
4.回位—铲斗卸土，转台反转，动臂，斗杆配合，回到挖掘位置三．课堂中所包含的挖掘机的机械与液压机构图如下：挖掘机机械与液压包括：液压变力矩，联轴器总成，行星齿轮式动力换挡变速器，中央传动，转向离合和转向制动器，终转动和行走系统，挖斗的控制系统等。
图中的机构图中包含：1.挖掘机的机械部分平面连杆机构：挖掘机的工作离不开平面连杆机构，图中的斗杆与机械臂，连杆与铲斗液压杆和摇臂等都是构成连杆机构。
凸轮机构：当发动机工作时，曲轴通过齿轮驱动凸轮轴旋转的那个凸轮轴转到凸轮突起部分顶起挺杆时，通过推杆和调整器螺丝使摇臂绕摇臂轴转动，压缩气门弹簧，压下气门使其开启。
而后，气门变回在弹簧的张力作用下而使气门关闭。
2.联接：（1）.螺纹联接：挖掘机的各个部分都是通过螺纹精密联接的，各个工作部件都是可以拆分的，使得检修方便。
（2）.键连接：在发动机的飞轮上，采用了键的联接，此种联接方式简单，工作的可靠性较高，拆装方便。
（3）.铆接：挖掘机的驾驶舱是采用铁皮铆接而成的，此种联接方式为不可拆联接，其特点是精密性好，为驾驶员提供了较好的工作环境。
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第一章绪论§1.1 概述产品设计是产品生产的第一道工序。
传统的产品的生产过程是：首先由设计者根据个人经验初步设计出产品、或者在已有的产品基础上进行模仿、或者改进已有的产品设计出新产品，然后做出模型或样品，再进行试验，对设计上的问题进行改进，重新设计、制造、试验和分析，不但要耗费大量的时间，也要耗费大量的人力和物力。
在设计中要求对机器的工作原理、功能、结构、零部件设计、甚至加工制造和装配都要确定下来。
虽然不同的设计者可能有不同的设计方法和设计步骤，机械设计的共性规律是客观存在的，其一般步骤是：目标预测、方案设计、技术设计、加工设计、试生产。
它需要不断地总结和完善。
用传统的设计方法，产品设计质量和风格在很大程度上受设计人员水平的局限，有时严重限制设计质量的提高。
单斗挖掘机是一种重要的工程机械，广泛应用在房屋建筑、道路工程、水利建设、农田开发、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、提高劳动生产率起巨大作用。
单斗挖掘机分机械传动和液压传动两种。
机械传动挖掘机已有一百多年历史，近一、二十年来，随着液压传动技术在工程机械上的广泛应用，单斗液压挖掘机有了通速发展，在中小型单斗挖掘机中，液压挖掘机几乎取代了机械传动挖掘机，大型单斗液压挖掘机也应用日广，这是由于液压挖掘机具有重量轻、体积小、结构紧凑、挖掘力大、传动平稳、操纵简便，以及容易实现无级变速和自动控制等一系列优点。
挖掘机要完成其独特的功能，大部分零件结构复杂，工作条件恶劣，这些零件的结构分析和设计是一件比较困难的工作。
全回转步履式液压挖掘机( 以下简称步挖机) 为斗容量小于0. 6m3 的小型挖掘机, 与一般挖掘机的区别在于下车没有行走和转向机构,采用4 个支脚支承整机, 依靠工作装置和回转机构的联动实现机械的前进、后退和转向。
它主要由工作装置、平台、回转机构、下车、动力装置和液压系统等组成。
其主要特点是结构简单,质量轻,故障少,性能良好, 成本只有同等级履带式挖掘机的50 %60 %,便于制造和维护；缺点是行走和转向速度慢。
步挖机在结构形式和参数选择时应考虑以下要求:(1)整机具有较高的稳定性, 在全域内(360°) 挖掘性能良好；(2)步履行走性好, 即步挖机能开进没有道路的施工现场；(3)支脚调整简便、迅速、适应性强, 安全可靠；(4)小型步挖机长距离转场移动时, 能自行上、下运输车辆；(5)为了防止支脚沉陷和挖掘时的水平移动, 支承爪上部为水平板, 下部为放射状的爪；(6)能在靠近建筑物的边角和狭小场地上挖掘作业。
(7)其工作简图如图1-1 所示：图 1-1-14 个支脚的长度和在水平面内的调节尺寸主要影响步挖机在横向和纵向的稳定性以及行走时的通过性（通过某一最窄的路段）,同时考虑步挖机对横向与纵 向稳定性要求接近,因此,a1、a2、bl 和b2之间的比值一般取：=2 2.5 ；a i器2 2.5；理=1.11.3;a 2为适应作业场地大小和作业条件多变，前支脚由可伸缩的两节组成，其长度可进 行3〜4级的调节，伸缩比a l max …丿小1.8 〜1. 9 。
l min后支脚长度约为前支脚回缩状态下的长度，每个支脚座上有2〜4个定位销 孔,这样前、后支脚在水平面内从最小到最大位置可进行 2〜3档的有级调节， 以适应各作业条件要求的整机稳定性。
4个支脚在垂直方向的运动由4个油缸 控制,可无级调b i a i= 1.1 1.3 ;E操纵手柄 机篷 冋转机构 行走轮I9?3底架节。
支脚上下调节尺寸除满足步挖机在凹凸不平和斜坡上作业时能调平上车外，还要满足上、下运输车辆的高度要求。
前支脚向下调节角度应与最大长度相互协调。
前支脚向下调节角度过大，造成支脚油缸力臂太小，油缸受力过大,对油缸闭锁不利。
后支脚向上调节尺寸使行走轮下边缘高于底座下部10〜25cm ,向下调节尺寸见图1-2。
2 3图中n i h3。
3 4图1-1-1§ 1. 2挖掘机驱动桥机构件设计思路分析步骤轮摆式挖掘机以液压驱动作为动力，其设计的主要步骤是：（1）.根据挖掘机的工作方式确定其驱动桥结构。
挖掘机驱动桥处于动力传动端，其基本功能是增大由传动轴或变速器传来的转矩，并将动力合理地分配四个摆臂驱动轮，另外还承受作用于路面和车架或车身之间的垂直力和横向力驱动桥设计应当满足如下基本要求：1）所选择的主减速比应能保证挖掘机具有最佳的动力性和燃料经济性。
2）外形尺寸要小，保证有必要的离地间隙。
3）齿轮及其它传动件工作平稳，噪声小。
4）在各种转速和载荷下具有高的传动效率。
5）在保证足够的强度、刚度条件下，应力求质量小，尤其是簧下质量应尽量小,以改善挖掘机平顺性。
6）结构简单，加工工艺性好，制造容易，拆装，调整方便7）摆臂整体结构简图如下图1-2-1所示。
（2）.确定平行可移式摆臂的结构。
由于轮摆式挖掘机设计用于斜坡，山体等复 杂环境下工作，为保证挖掘机的工作平稳和可靠性，故需从其摆臂方面进行 设计，即其摆臂各角度需要三维立体摆动。
以保证挖掘机操作员在任意工作 平面处于水平位置。
当车轮采用摆臂独立悬架时，摆臂应为一根连接左右驱 动车轮的刚性空心梁（图5—1），而主减速器、差速器及车轮传动装置都装在 它里面。
（图 1-2-2）摆臂设计应当满足如下基本要求；1）该摆臂为可移动式摆臂，在结构简单的基础上，易于加工。
为了使摆臂的 左右运动可靠，满足刚度要求，故设计成平行四边形四杆铰链机构，如下 图：该平行四边形铰链四杆机构自由度为1,故该结构具有确定的运动，图1-2-F = 6n -(5P5 4F4 3R) = 6 3 -(5 2 4 1 3 1) = 1平行四边形机构是双曲柄机构的一个特例。
组成四边形对边的构件长度分别相等。
从动曲柄和主动曲柄的回转方向相同，角速度时时相等。
根据已知条件，该四杆机构最大的内外转动角度为30°：贝U: A点的转动角度为30°，如下运动简图：已知摆臂长1.2米，为满足摆臂内外摆角30°，故铰链的端杆长度应满足：L1=L*sin15 ° =1.2 sin15 = 0.3m2)为保证挖掘机行进方便可靠，摆臂应具有轮式结构，3)摆臂外形尺寸要小，保证挖掘机重量较轻。
(3).根据挖掘机工作条件计算，设计驱动桥及摆臂外形，结构大小，幷进行临界受力分析，对关键部位及零件进行强度及抗疲劳强度校核。
绘制各个零件图，摆臂的计算主要按作业时的工况。
作业时有支腿支承，轮胎离地，但作业过程中机器的晃动较大，长期作业后，在松软地面上支腿容易陷人地面而出现轮胎支地情况，司机也不易察觉。
此外，也要考虑支腿失灵的情况。
因此实际的最大桥荷应考虑轮胎支地工况。
作业时主要考虑三种情况挖掘作业时计算挖掘力及机器重量作用于桥的垂直力当垂直力很大时一般水平力很小可忽略起吊重物时，按机器的抗倾翻能力考虑装满铲斗后在任意位置突然启动提升或下降过程中突然制动，此时有巨大的惯性力作用，正常情况下后者要大一些。
§ 1. 3主要参数的选择主要参数的选择与整机的结构形式和工作要求有关，其中最重要的参数有斗容量、机重和功率(g、G N)。
斗容量主要依据工作条件和适用范围选择。
发动机功率则取决于各机构的力、力矩和工作速度。
选择发动机的功率时，既要满足步挖机作业过程中的动力要求，还要使发动机的功率得到充分利用。
机重通常作为主设计参数和系列等级的分级标志，设计时，以机重为指标，可利用经验公式确定其它总体参数。
常用的经验公式为：尺寸参数：L%卩Gi质量参数：G二K G iGiG功率参数：N i -K Ni式中:G —整机质量,单位t ;KLi、KGi、KNi —分别是尺寸、质量和功率系数。
根据步挖机的作业性能、速度和生产率的要求，可初步确定液压系统的流量Q :Q =max< n d2V max,2 n n ax q ?m3/s式中:d —油缸直径,m ;Vmax —工作油缸最大移动速度,m/ s ;n max —回转马达最大转速,r/ s ;q -- 马达排量,m3/ r 。
步挖机无行走机构，铲斗挖掘时所克服的最大阻力(考虑复合动作)和动臂油缸提升、步挖机自行上下运输车辆时所需功率为整机所需最大功率，由此可初步确定液压系统所需功率为：PQnt式中：P —工作油缸克服最大阻力所需的压力，Pa ; Q —泵的输出流量,m3/ s ;,一般取t = 0. 87 〜0. 9t—泵的总效率液压功率确定后就可确定发动机功率N 发=(0. 8 〜1. 1) Ny=70Kw对于功率较小的发动机，功率储备系数较小，为防止过载熄火，功率系数可取大些。
§ 2.1挖掘机驱动桥摆臂整体设计。
(1)挖掘机摆臂受力分析。
：挖掘机摆臂受力临界条件，当斗容量满载时，由摆臂为1.2米，最大内外摆角30°,最大上下摆角25°,做挖掘机及其单摆臂受力简图如下所示：行走装置摆臂总受力F总=F牵F重力F挖F牵二F转弯F坡阻F驱阻1)驱动阻力的计算由于挖掘机工作环境较差，其驱动阻力包括土壤行驶阻力及克服挖机的静摩擦阻力。
P 二P t h (KPa设轮宽为b=150mm轮半径为R=400mm这时土壤的变形下陷深为h=10mm 则轮端部微面积压力为dp = p'bd s p '为深度h的比压力此处的水平阻力为d wi 二P' bd s • sinap'= p0h'= p0 Rcosa _ r cosa0d s 二Rda0将上面三式联立积分得：F j 二.p0bR2 cosasin a - cosa0 sin a d a二p0bR2 0.5 0.5cosa02 - cosa0R-hcos a0 :R1 2 代入得 F jP °bh 2双轮行进阻力为：F^2F^bP-P o机重 G=2blp,由于该挖机为双轮驱动，则单个轮胎行进阻力为:1舄=辭1 G冷S5 104"心5 1代M 行二 F ・R = 3.25 1030.5= 1600—：I2）坡道阻力的计算 坡度阻力是由于机器在斜坡上因自重的分力所引起的。
挖掘机的最大行走允 许坡度35°，则一个轮胎的各受力大小为：F 坡阻二 牛sina = 6 0.5 0.5 10—1.5 104-<M 坡阻二 F 坡阻 *R=1.5 104 0.5 = 7.25 103-< <13）转弯阻力的计算轮式运行装置转弯时所受到的阻力较为复杂，轮胎表面与地面的摩插阻力是 所受到的阻力中最为主要的，所以重点研究轮胎在转弯时与地面的摩擦阻力矩。
轮胎与地面的摩擦阻力矩主要与轮胎上比压的分布以及不同的工况有关。