装载机液压系统设计分析

S=XD2=F pm am x ,FmaxF
D1=
F14 Pm3.14
1020504 m107mm
12106*0.95*3.14
D2
F24 Pm3.14
12*120269*601.395**43.14m160mm
油缸内径尺寸的选取
动臂油缸内径160mm为标准值，而转斗油缸内 径107mm与同类产品相比偏小，考虑到缸体内 径偏小可能导致实际流量过小，并且装载机在 工作条件下负载繁重，液压系统可能要承受很 大的负载，要防止因负载过大造成工作动作无 法完成及其可能造成的液压系统压力冲击破坏， 所以转斗缸内径可选大一些，按标准选125mm。
1.3.4摇臂的尺寸及铰接点位置的确定
（1）摇臂和连杆要传递较大的转斗油缸作用力，所以设计时要同时 从运动与受力两方面考虑。通常那是参考同类样机按比例选取，然后 从运动与受力两方面进行校核并修改，使之满足工作装置的作业要求。
摇臂的形状(夹角)、长短臂的比例(DE／DC)及饺接点D的位置定， 主要是考虑连扦机构的空间布置，避免相互之间的干涉，同时连杆长 度与转斗油缸行程也不要过大。
主要完成：对装载机液压系统设计，转斗 液压缸设计，工作装置部分的动臂设计， 摇臂设计及铲斗设计
4.五种工况组成
1)工况I——插入状态 动臂下放，铲斗放置地面，斗尖触地，铲斗前壁对地面呈2°～
5°前倾角，开动装载机，铲斗借助机器的牵引力插入料堆。 2)工况Ⅱ——铲装状态 工况I以后，转动铲斗，铲取物料，待铲斗口翻转至近似水平为止。 3)工况Ⅲ——重载运输状态 举升动臂，将工况Ⅱ之铲斗升高到适当位置(以斗底离地的高度不小
反转六连杆构平面结构简图
1.3工作装置的尺寸参数确定
1.3.1动臂与车架铰接点位置的确定
1.3.2动臂长度的确定
根据最大卸载高度Hmax和最大卸载高度时的 卸载距离S可以按图初步计算动臂的长度
1.3.3动臂油缸的铰接位置
确定动臂油缸与动臂及车架的铰接点H，m的位置，通常参考同类 样机，同时考虑动臂油缸的提升力臂与行程的大小选定。H点一 般选在约为动臂长度的1/3处，且在动臂两铰接点的连线之上，以 便留出铰座位置。动臂油缸与车架的连接方式采用油缸下端与车 架铰接。
由计算得到125mm，160mm
活塞杆直径的计算
要确定油缸的杆径比Ф，按工作压力选取，由 于P是12MPa>7MPa,所以杆径比Ф取0.7即查手 册取。按以上计算选取液压缸如下
转斗油缸：HSGK. Ф125/90E-2型工程液 压缸
动臂油缸：HSGK. Ф160/110E-3型工程 液压缸
1.1液压系统的主要参数
1.1.1液压缸实际工作载荷的估算
F1 π/4×
D
2 1
×
P1
＝ 3.1 41 3160101 0 0 32102N 050 4
F2 π／4×
D
2 2
×
P2
＝ 3.1 41 3160151 0 0 32229N 613 4
1.1.2油缸的主要结构参数计算
计算油缸的内径尺寸：
此次设计的动臂油缸铰接在大约为动臂长度的1/2处，采用卧式油 缸的布置。
动臂油缸行程⊿Lm的确定
在选定动臂油缸铰接点的位置后，便可用与求动臂长度相同的解
析法或作图法求出其油缸行程
பைடு நூலகம்
⊿Lm =Lmax -
Lmin
式中 Lmax---动臂油缸的最大安装距离；
Lmin ---动臂油缸的最小安装距离。
0.2
*
3.14 4
*
D
2 2
10
4.0 *104 m 3 / s
Q3
v3 s12 10v
0.4 * 3.14 * 4 10
D
2 2
d
2 2
4.2 *104 m 3 / s
Q4
v4 s1 10v
0.23
*
3.14 4
*
D12
10
2.84 *104 m 3 / s
1.2工作装置结构型式的选择
油缸所需流量
所以油缸所需流量分别为：
Q 1 = 1 V 0 1 S v 1 1= 0 .4 7 * 3 .4 1 1 4 0 *D 1 2 -d 1 2 0 .4 7 * 3 1 .4 1 0 4 * 7 5 2 5 1 0 6 m 3/s 2 .8 * 1 0 4 m 3/s
Q
2
=
v 2 s2 10v
然而，目前我国装载机制造技术水平只相当于发 达国家的80年代水平，目前我国轮式装载机正在 从低水平，低质量，低价位满足功能型向高品， 高质量，中价位经济实用型过渡。从防制仿造向 技术投入自主开发过渡。
3.本设计的基本设计任务
液压系统是装载机的工作装置工作的动力 源，通过对装载机性能的验算，液压系统 的功率计算，及工作装置的具体参数，设 计选择出各个主要元件泵，缸、阀等的主 要参数，合理布置液压系统的结构，管路 的布线等。
于最小允许距离为准)，然后驱动装载机，载重驶向卸载点。 4)工况Ⅳ——卸载状态 在卸载点，举升动臂使铲斗至卸载位置；翻转铲斗，向运输车辆或
固定料仓卸载；卸毕，下放动臂，使铲斗恢复到运输状态。 5)工况Ⅴ——空载运输状态
卸载结束后，装载机由卸载点空载返回装载点。
设计的三大模块
1 液压系统及工作装置的设计 2 液压元件的选择 3 液压系统的性能验算
1.课题背景（意义）
装载机是一种用途较广的施工机械，广泛 用于建筑，交通，水电，矿山及国防工程 中，对加快工程建设，减轻劳动强度、提 高工程质量，降底工程成本等都发挥着重 要的作用。是现代机械化施工中不可缺少 的装备之一。
2.国内外轮式装载机现状及发 展趋势
我国装载机始于1960年末，发展至今它经历了4 个发展阶段，即60年代仿制摸索阶段；70年代自 力更生研制阶段；80年代至90年代技术引进、合 资合作发展阶段；90年代后的新技术（信息化和 智能化）发展阶段。
通常摇臂做成弯曲形状，其夹角大小主要考虑到空间位置不受干涉 而定，一般取30度左右，长、短臀之比为1．5左右，摇管与动臂的饺 接点G选在动臂中点偏下、两铰接点连线AB上方。
参照同类样机，下摇臂DE=850mm，根据长短杆的比例，上摇臂 DC=520mm，所成的锐角为35度。 （2） 连杆与铲斗铰接点D的选取，主要考虑使铲斗处于地面铲掘体置 时能够产生较大的铲起力、连杆的长度内连杆机构满足铲斗在任何位 置都能卸净物料这一条件确定，一般可按动臂在最大举升高度时能卸 净物料来校核，同时力臂不能太小。除此之外，连杆的细长比要适当。 （3）在完成上述构件的选取后，可用下述的几何作图法来确定转斗油 缸与车架饺接点B的位置。