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1、四 川 交 通 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院 摘 要 液壓挖掘機(jī)是工程機(jī)械的一個(gè)重要品種，是一種廣泛用于建筑、鐵路、公路、水利、 采礦等建設(shè)工程的土方機(jī)械。液壓挖掘機(jī)利用液壓元件（液壓泵、液壓馬達(dá)、液壓缸等） 帶動(dòng)各種構(gòu)件動(dòng)作，具有許多優(yōu)點(diǎn)，挖掘機(jī)對(duì)液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)提出了很高的要求，其液 壓系統(tǒng)也是工程機(jī)械液壓系統(tǒng)中復(fù)雜的。因此，對(duì)挖掘機(jī)液壓系統(tǒng)的分析設(shè)計(jì)對(duì)推動(dòng)我 國(guó)挖掘機(jī)發(fā)展具有十分重要的意義。 在搜集了國(guó)內(nèi)外挖掘機(jī)液壓系統(tǒng)相關(guān)資料的基礎(chǔ)上，了解了挖掘機(jī)液壓系統(tǒng)的發(fā)展 歷史，并對(duì)挖掘機(jī)液壓系統(tǒng)的技術(shù)發(fā)展動(dòng)態(tài)進(jìn)行了分析總結(jié)。本次畢業(yè)設(shè)計(jì)課題是液壓 挖掘機(jī)。挖掘機(jī)由多個(gè)系統(tǒng)組成，包括液壓系統(tǒng)，傳動(dòng)系統(tǒng)，
2、操縱系統(tǒng)，工作裝置，底 架，轉(zhuǎn)臺(tái)，油箱，發(fā)動(dòng)機(jī)安裝等。本人的設(shè)計(jì)主要致力于分析和設(shè)計(jì)中型液壓挖掘機(jī)液 壓系統(tǒng)的液壓元件。以液壓元件和液壓回路為主。 關(guān)鍵詞：挖掘機(jī)；液壓系統(tǒng)；液壓泵 Abstract Hydraulic excavator is one of important engineering machinery, is a widely used in construction, railway, highway, water conservancy, mining, etc construction projects o
3、f earthwork machinery. Excavator for hydraulic system design and puts forward high demand, the hydraulic systems of engineering machinery in hydraulic system is complex. Therefore, the excavator hydraulic system analysis and design for impelling our country excavator development has the extremely vi
4、tal significance. In the domestic and foreign excavator hydraulic system based on the materials of, learned about the excavator hydraulic system development history, and for excavator hydraulic system technology development dynamic is summarized. The graduation design task is hydraulic excavator. Ex
5、cavator by multiple system components, including hydraulic system, transmission system, control systems, work device, chassis, turntable, tank, engine installation, etc. My design is mainly devoted to the analysis and design medium-sized hydraulic excavator hydraulic system hydraulic components. Wit
6、h hydraulic components and hydraulic loop primarily. Keywords: excavator; hydraulic system; hydraulic pump 四 川 交 通 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院 II 目 錄 第 一 章 概 論 .................................................................................................1 1.1 挖 掘 機(jī) 的 簡(jiǎn) 介 .......................................
7、....................................................18 1.2 行 走 裝 置 ..................................................................................................18 1.3 回 轉(zhuǎn) 機(jī) 構(gòu) ..................................................................................................19 1.4 工 作 裝 置 .......
8、...........................................................................................19 第 二 章 液 壓 挖 掘 機(jī) 的 五 個(gè) 系 統(tǒng) …………………………………………………… 2.1 第 二 章 . 液 壓 挖 掘 機(jī) 的 發(fā) 展 概 況 ..................................................................19 2.1 國(guó) 外 液 壓 挖 掘 機(jī) 目 前 水 平 及 發(fā) 展 趨 勢(shì) ..................
9、....................................19 2.2 國(guó) 內(nèi) 液 壓 挖 掘 機(jī) 的 發(fā) 展 概 況 .....................................................................21 第 三 章 設(shè) 計(jì) 的 內(nèi) 容 和 意 義 ...........................................錯(cuò) 誤 ！ 未 定 義 書(shū) 簽 。 3.1 設(shè) 計(jì) 的 內(nèi) 容 ...............................................................
10、..錯(cuò) 誤 ！ 未 定 義 書(shū) 簽 。 3.2 設(shè) 計(jì) 內(nèi) 容 的 意 義 .......................................................................................21 第 四 章 結(jié) 論 .................................................................................................22 致 謝 ........................................................
11、.......................................................22 參 考 文 獻(xiàn) ...........................................................................................................23 四 川 交 通 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院 18 第一章 概 論 液壓挖掘機(jī)是工程機(jī)械的一個(gè)重要品種，是一種廣泛用于建筑、鐵路、公路、水利、 采礦等建設(shè)工程的突發(fā)機(jī)械。液壓挖掘機(jī)利用液壓元件（液壓泵、液壓馬達(dá)、液壓缸等） 帶動(dòng)各種構(gòu)件動(dòng)作，具有如下有
12、點(diǎn)：功率密度大，結(jié)構(gòu)緊湊，重量輕；無(wú)級(jí)調(diào)速，調(diào)速 范圍大；啟動(dòng)性能好，能實(shí)現(xiàn)快速正反轉(zhuǎn)；布置靈活，基本不受總體結(jié)構(gòu)的限制；運(yùn)轉(zhuǎn) 平穩(wěn)，各種可靠，能自行潤(rùn)滑，使用壽命長(zhǎng)；有過(guò)載保護(hù)功能；容易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，操作 簡(jiǎn)便省力等。因此，液壓挖掘機(jī)對(duì)于減輕工人繁重的體力勞動(dòng)，提高施工機(jī)械化水平， 加快施工進(jìn)度，促進(jìn)各項(xiàng)建設(shè)事業(yè)的發(fā)展，具有重要意義。 液壓挖掘機(jī)是在機(jī)械傳動(dòng)挖掘機(jī)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的。它的工作過(guò)程是以鏟斗的切 削刃切削土壤，鏟斗裝滿后提升、回轉(zhuǎn)至卸土位置，卸空后的鏟斗再回到挖掘位置并開(kāi) 始下一次的作業(yè)。因此，液壓挖掘機(jī)是一種周期作業(yè)的土方機(jī)械。 液 壓 挖 掘 機(jī) 與 機(jī) 械 傳 動(dòng) 挖 掘 機(jī)
13、 一 樣 ， 在 工 業(yè) 與 民 用 建 筑 、 交 通 運(yùn) 輸 、 水 利 施 工 、 露 天 采 礦 及 現(xiàn) 代 化 軍 事 工 程 中 都 有 著 廣 泛 的 應(yīng) 用 ， 是 各 種 土 石 施 工 中 不 可 缺 少 的 一 種 重 要 機(jī) 械 設(shè) 備 。 1.1 挖掘機(jī)的簡(jiǎn)介 液壓挖掘機(jī)是一種多功能機(jī)械，目前被廣泛應(yīng)用于水利工程，交通運(yùn)輸，電力工程 和礦山采掘等機(jī)械施工中，它在減輕繁重的體力勞動(dòng)，保證工程質(zhì)量。加快建設(shè)速度以 及提高勞動(dòng)生產(chǎn)率方面起著十分重要的作用。根據(jù)建筑施工部門統(tǒng)計(jì)，幾十個(gè)
14、工人一天 的工作量。因此，大力發(fā)展液壓挖掘機(jī)，對(duì)于提高勞動(dòng)生產(chǎn)率和加速國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展具 有重要意義。由于液壓挖掘機(jī)具有多品種，多功能，高質(zhì)量及高效率等特點(diǎn)，因此受到 了廣大施工作業(yè)單位的青睞。液壓挖掘機(jī)的生產(chǎn)制造業(yè)也日益蓬勃發(fā)展。 挖掘機(jī)液壓傳動(dòng)緊密地聯(lián)系在一起，其發(fā)展主要以液壓技術(shù)的應(yīng)用為基礎(chǔ)。由于挖 掘機(jī)的工作條件惡劣，要求實(shí)現(xiàn)的動(dòng)作很復(fù)雜，于是它對(duì)液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)提出了很高的 要求，其液壓系統(tǒng)也是工程機(jī)械液壓系統(tǒng)中最為復(fù)雜的。因此，對(duì)挖掘機(jī)液壓系統(tǒng)的分 析設(shè)計(jì)已經(jīng)成為推動(dòng)挖掘機(jī)發(fā)展中的重要一環(huán)。 液壓挖掘機(jī)結(jié)構(gòu)特點(diǎn): 挖掘機(jī)由工作裝置、回轉(zhuǎn)裝置、行走裝置和液壓系統(tǒng)構(gòu)成。下面以輪式液壓挖掘機(jī)
15、 為例來(lái)說(shuō)明一下： 單斗液壓挖掘機(jī)是一種周期性作業(yè)的自行式土方機(jī)械，它采用液壓傳動(dòng)，由一個(gè)鏟 斗切削土裝入斗內(nèi)，然后提升裝滿土石的鏟斗，再回轉(zhuǎn)一定的角度進(jìn)行裝車，接下來(lái)空 當(dāng)斗回到原來(lái)的位置，準(zhǔn)備進(jìn)行下一個(gè)循環(huán)的挖掘，此外整機(jī)還要定期移位，使鏟斗能 在適當(dāng)位置上有效地作業(yè)，單斗挖掘機(jī)裝載，抓取起重、鉆孔、打樁、破碎、修坡、清 溝等工作，挖掘機(jī)可分為提供動(dòng)力和基本動(dòng)作（行走回轉(zhuǎn)）的主機(jī)部分及進(jìn)行不同作業(yè) 的工作裝置部分，主機(jī)又可分為行走裝置、回轉(zhuǎn)裝置、液壓系統(tǒng)、工作裝置。 1.2 行走裝置 液壓挖掘機(jī)行走裝置的反力同時(shí)能使挖掘機(jī)作短距離行走，按結(jié)構(gòu)不同，可分為履 帶式、輪胎式兩類。履帶式行走裝置
16、由履帶、支重輪、托鏈輪、驅(qū)動(dòng)輪、導(dǎo)向輪、張緊 裝置、行走架液壓馬達(dá)、減速機(jī)等組成，液壓挖掘機(jī)的行走裝置采用液壓馬達(dá)、減速機(jī)、 驅(qū)動(dòng)輪，每條履帶有各自的液壓馬達(dá)和減速機(jī)，由于兩個(gè)液壓馬達(dá)可獨(dú)立操作，因此， 機(jī)器的左右履帶可以同步前進(jìn)后退，也可以通過(guò)一條履帶制動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)彎，還可以通過(guò) 兩條履帶相反方向驅(qū)動(dòng)，來(lái)實(shí)現(xiàn)原地轉(zhuǎn)向，操作十分簡(jiǎn)單。 四 川 交 通 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院 19 1.3 回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu) 回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)包括回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置、回轉(zhuǎn)支承，回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置一般采用定量馬達(dá)，經(jīng)過(guò)回 轉(zhuǎn)減速機(jī)兩行星齒輪與回轉(zhuǎn)支承的內(nèi)齒圈相齒合而實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)臺(tái)的回轉(zhuǎn)，具有結(jié)構(gòu)緊湊，體 積小、效率高速比大，承載能力強(qiáng)，發(fā)熱量和功率損失
17、小，工作可靠等優(yōu)點(diǎn)，回轉(zhuǎn)支承 一般采用的滾動(dòng)軸承，其中用的最廣泛的是單排滾球式和雙排式滾軸柱式回轉(zhuǎn)支承。 1.4 工作裝置 工作裝置是液壓挖掘機(jī)的主要組成部分之一，由于工作的不同，工作裝置不同類很 多常用挖掘、裝載和起重裝置也可以有很多形式，挖掘裝置一般采用斗杠油缸進(jìn)行挖掘， 動(dòng)臂油缸主要用于調(diào)節(jié)切削角度，清除障礙，以及挖掘，鏟斗多用于開(kāi)啟斗底的方式卸 載，斗底的開(kāi)啟、關(guān)閉也用了油缸。 第二章 液壓挖掘機(jī)的發(fā)展概況 第一臺(tái)手動(dòng)挖掘機(jī)問(wèn)世至今已有 130 多年的歷史，期間經(jīng)歷了由蒸汽驅(qū)動(dòng)斗回轉(zhuǎn)挖 掘機(jī)到電力驅(qū)動(dòng)和內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動(dòng)回轉(zhuǎn)挖掘機(jī)、應(yīng)用機(jī)電液一體化技術(shù)的全自動(dòng)液壓挖掘機(jī) 的逐步發(fā)展過(guò)程。挖掘
18、機(jī)行業(yè)的發(fā)展歷史久遠(yuǎn)，可以追溯到 1840 年。當(dāng)時(shí)美國(guó)西部開(kāi)發(fā)， 進(jìn)行鐵路建設(shè)，產(chǎn)生了模仿人體構(gòu)造，有大臂、小臂和手腕，能行走和扭腰類似機(jī)械手 的挖掘機(jī)，它采用蒸汽機(jī)作為動(dòng)力在軌道上行走。但是此后的很長(zhǎng)時(shí)間挖掘機(jī)沒(méi)有得到 很大的發(fā)展，應(yīng)用范圍也只局限于礦山作業(yè)中。 導(dǎo)致挖掘機(jī)發(fā)展緩慢的主要原因是:其作業(yè)裝置動(dòng)作復(fù)雜，運(yùn)動(dòng)范圍大，需要采用多 自由度機(jī)構(gòu)，古老的機(jī)械傳動(dòng)對(duì)它不太適合。而且當(dāng)時(shí)的工程建設(shè)主要是國(guó)土開(kāi)發(fā)，大 規(guī)模的筑路和整修場(chǎng)地等，大多是大面積的水平作業(yè)，因此對(duì)挖掘機(jī)的應(yīng)用相對(duì)較少， 在一定程度上也限制了挖掘機(jī)的發(fā)展。 由于液壓技術(shù)的應(yīng)用，二十世紀(jì)四十年代有了在拖拉機(jī)上配裝液壓反鏟的
19、懸掛式挖 掘機(jī)。隨著液壓傳動(dòng)技術(shù)迅速發(fā)展成為一種成熟的傳動(dòng)技術(shù)，挖掘機(jī)有了適合它的傳動(dòng) 裝置，為挖掘機(jī)的發(fā)展建立了強(qiáng)有力的技術(shù)支撐，是挖掘機(jī)技術(shù)上的一個(gè)飛躍 。同時(shí)， 工程建設(shè)和施工形式也發(fā)生了很大變化。在進(jìn)行大規(guī)模國(guó)土開(kāi)發(fā)的同時(shí)，也開(kāi)始進(jìn)行城 市型土木施工，這樣，具有較長(zhǎng)的臂和桿，能裝上各種各樣的工作裝置，能行走、回轉(zhuǎn)， 實(shí)現(xiàn)多自由動(dòng)作，可以切削高的垂直壁面，挖掘深的基坑和溝槽的挖掘機(jī)得到了廣泛應(yīng) 用。 自第一臺(tái)手動(dòng)挖掘機(jī)誕生以來(lái)的 160 多年當(dāng)中，挖掘機(jī)一直在不斷地飛躍發(fā)展，其 技術(shù)已經(jīng)發(fā)展到相對(duì)成熟穩(wěn)定的階段。目前國(guó)際上迅速發(fā)展全液壓挖掘機(jī)，對(duì)其控制方 式不斷改進(jìn)和革新，使挖掘機(jī)由簡(jiǎn)單
20、的杠桿操縱發(fā)展到液壓操縱、氣壓操縱、液壓伺服 操縱和電氣控制、無(wú)線電遙控、電子計(jì)算機(jī)綜合程序控制。在危險(xiǎn)地區(qū)或水下作業(yè)采用 無(wú)線電操縱，利用電子計(jì)算機(jī)控制接收器和激光導(dǎo)向相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)了挖掘機(jī)作業(yè)操縱的 完全自動(dòng)化。所有這一切，挖掘機(jī)的全液壓化為其奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，創(chuàng)造了良好的前 提。 據(jù)有關(guān)專家估算，全世界各種施工作業(yè)場(chǎng)約有 65%至 70%的土石方工程都是由挖掘 機(jī)完成的。挖掘機(jī)是一種萬(wàn)能型工程機(jī)械，目前已經(jīng)無(wú)可爭(zhēng)議地成為工程機(jī)械的第一主 力機(jī)種，在世界工程機(jī)械市場(chǎng)上己占據(jù)首位，并且仍在發(fā)展擴(kuò)大。挖掘機(jī)的發(fā)展主要以 液壓技術(shù)的應(yīng)用為基礎(chǔ)，其液壓系統(tǒng)已成為工程機(jī)械液壓系統(tǒng)的主流形式。隨著科學(xué)技
21、 術(shù)的發(fā)展和建筑施工現(xiàn)代化生產(chǎn)的需要，液壓挖掘機(jī)需要大幅度的技術(shù)進(jìn)步，技術(shù)創(chuàng)新 是液壓挖掘機(jī)行業(yè)所面臨的新挑戰(zhàn)。在技術(shù)方面，挖掘機(jī)產(chǎn)品的核心技術(shù)就是液壓系統(tǒng) 設(shè)計(jì)，所以對(duì)其液壓系統(tǒng)的分析研究具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。 [2] 四 川 交 通 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院 20 2.1 國(guó)外液壓挖掘機(jī)目前水平及發(fā)展趨勢(shì) 工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家的挖掘機(jī)生產(chǎn)較早，法國(guó)、德國(guó)、美國(guó)、俄羅斯、日本是斗容量 3.5- 40m單斗液壓挖掘機(jī)的主要生產(chǎn)國(guó)，從 20 世紀(jì) 80 年代開(kāi)始生產(chǎn)特大型挖掘機(jī)。例如， 美國(guó)馬利昂公司生產(chǎn)的斗容量 50-150m剝離用挖掘機(jī)，斗容量 132m的步行式拉鏟挖掘 機(jī)；B-E（布比賽路斯-伊利
22、）公司生產(chǎn)的斗容量 168.2m的步行式拉鏟挖掘機(jī)，斗容量 107m的剝離用挖掘機(jī)等，是世界上目前最大的挖掘機(jī)。 從 20 世紀(jì)后期開(kāi)始，國(guó)際上挖掘機(jī)的生產(chǎn)向大型化、微型化、多功能化、專用化和 自動(dòng)化的方向發(fā)展。 (1)開(kāi)發(fā)多品種、多功能、高質(zhì)量及高效率的挖掘機(jī)。為滿足市政建設(shè)和農(nóng)田建設(shè)的 需要，國(guó)外發(fā)展了斗容量在 0.25m以下的微型挖掘機(jī)，最小的斗容量?jī)H在 0.01m。另外， 數(shù)量最的的中、小型挖掘機(jī)趨向于一機(jī)多能，配備了多種工作裝置——除正鏟、反鏟外， 還配備了起重、抓斗、平坡斗、裝載斗、耙齒、破碎錐、麻花鉆、電磁吸盤、振搗器、 推土板、沖擊鏟、集裝叉、高空作業(yè)架、鉸盤及拉鏟等，以滿足各
23、種施工的需要。與此 同時(shí)，發(fā)展專門用途的特種挖掘機(jī)，如低比壓、低嗓聲、水下專用和水陸兩用挖掘機(jī)等。 (2)迅速發(fā)展全液壓挖掘機(jī)，不斷改進(jìn)和革新控制方式，使挖掘機(jī)由簡(jiǎn)單的杠桿操縱 發(fā)展到液壓操縱、氣壓操縱、液壓伺服操縱和電氣控制、無(wú)線電遙控、電子計(jì)算機(jī)綜合 程序控制。在危險(xiǎn)地區(qū)或水下作業(yè)采用無(wú)線電操縱，利用電子計(jì)算機(jī)控制接收器和激光 導(dǎo)向相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)了挖掘機(jī)作業(yè)操縱的完全自動(dòng)化。所有這一切，挖掘機(jī)的全液壓化為 其奠定了基礎(chǔ)和創(chuàng)造了良好的前提。 (3)重視采用新技術(shù)、新工藝、新結(jié)構(gòu)，加快標(biāo)準(zhǔn)化、系列化、通用化發(fā)展速度。例 如，德國(guó)阿特拉斯公司生產(chǎn)的挖掘機(jī)裝有新型的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)裝置，使挖掘機(jī)按最適
24、 合其作業(yè)要求的速度來(lái)工作；美國(guó)林肯貝爾特公司新 C 系列 LS-5800 型液壓挖掘機(jī)安裝 了全自動(dòng)控制液壓系統(tǒng)，可自動(dòng)調(diào)節(jié)流量，避免了驅(qū)動(dòng)功率的浪費(fèi)。還安裝了 CAPS（計(jì) 算機(jī)輔助功率系統(tǒng)），提高挖掘機(jī)的作業(yè)功率，更好地發(fā)揮液壓系統(tǒng)的功能；日本住友 公司生產(chǎn)的 FJ 系列五種新型號(hào)挖掘機(jī)配有與液壓回路連接的計(jì)算機(jī)輔助功率控制系統(tǒng)， 利用精控模式選擇系統(tǒng)，減少燃油、發(fā)動(dòng)機(jī)功率和液壓功率的消耗，并處長(zhǎng)了零部件的 使用壽命；德國(guó)奧加凱(O&K)公司生產(chǎn)的挖掘機(jī)的油泵調(diào)節(jié)系統(tǒng)具有合流特性，使油泵具 有最大的工作效率；日本神鋼公司在新型的 904、905、907、909 型液壓挖掘機(jī)上采用智 能型
25、控制系統(tǒng)，即使無(wú)經(jīng)驗(yàn)的駕駛員也能進(jìn)行復(fù)雜的作業(yè)操作；德國(guó)利勃海爾公司開(kāi)發(fā) 了 ECO（電子控制作業(yè)）的操縱裝置，可根據(jù)作業(yè)要求調(diào)節(jié)挖掘機(jī)的作業(yè)性能，取得了 高效率、低油耗的效果；美國(guó)卡特匹勒公司在新型 B 系統(tǒng)挖掘機(jī)上采用最新的 3114T 型 柴油機(jī)以及扭矩載荷傳感壓力系統(tǒng)、功率方式選擇器等，進(jìn)一步提高了挖掘機(jī)的作業(yè)效 率和穩(wěn)定性。韓國(guó)大宇公司在 DH280 型挖掘機(jī)上采用了 EPOS——電子功率優(yōu)化系統(tǒng)， 根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷的變化，自動(dòng)調(diào)節(jié)液壓泵所吸收的功率，使發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速始終保持在額定 轉(zhuǎn)速附近，即發(fā)動(dòng)機(jī)始終以全功率運(yùn)轉(zhuǎn)，這樣既充分利用了發(fā)動(dòng)機(jī)的功率、提高挖掘機(jī) 的作業(yè)效率，又防止了發(fā)動(dòng)機(jī)因過(guò)
26、載而熄火。 (4)更新設(shè)計(jì)理論，提高可靠性，延長(zhǎng)使用壽命。美、英、日等國(guó)家推廣采用有限壽 命設(shè)計(jì)理論，以替代傳統(tǒng)的無(wú)限壽命設(shè)計(jì)理論和方法，并將疲勞損傷累積理論、斷裂力 學(xué)、有限元法、優(yōu)化設(shè)計(jì)、電子計(jì)算機(jī)控制的電液伺服疲勞試驗(yàn)技術(shù)、疲勞強(qiáng)度分析方 法等先進(jìn)技術(shù)應(yīng)用于液壓挖掘機(jī)的強(qiáng)度研究方面，促進(jìn)了產(chǎn)品的優(yōu)質(zhì)高效率和競(jìng)爭(zhēng)力。 美國(guó)提出了考核動(dòng)強(qiáng)度的動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)分析方法，并創(chuàng)立了預(yù)測(cè)產(chǎn)品失效和更新的的理論。 日本制定了液壓挖掘機(jī)構(gòu)件的強(qiáng)度評(píng)定程序，研制了可靠性住處處理系統(tǒng)。在上述基礎(chǔ) 理論的指導(dǎo)下，借助于大量試驗(yàn)，縮短了新產(chǎn)品的研究周期，加速了液壓挖掘機(jī)更新?lián)Q 代的進(jìn)程，并提高其可靠性和耐久性。例如，液
27、壓挖掘機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)率達(dá)到 85%-95%，使用 四 川 交 通 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院 21 壽命超過(guò) 1 萬(wàn)小時(shí)。 (5)加強(qiáng)對(duì)駕駛員的勞動(dòng)保護(hù)，改善駕駛員的勞動(dòng)條件。液壓挖掘機(jī)采用帶有墜物保 護(hù)結(jié)構(gòu)和傾翻保護(hù)結(jié)構(gòu)的駕駛室，安裝可調(diào)節(jié)的彈性座椅，用隔音措施降低噪聲干擾。 (6)進(jìn)一步改進(jìn)液壓系統(tǒng)。中、小型液壓挖掘機(jī)的液壓系統(tǒng)有向變量系統(tǒng)轉(zhuǎn)變的明顯 趨勢(shì)。因?yàn)樽兞肯到y(tǒng)在油泵工作過(guò)程中，壓力減小時(shí)和增大流量來(lái)襝，使液壓泵功率保 持恒定，亦即裝有變量泵的液壓挖掘機(jī)可經(jīng)常性地充分利用油泵的最大功率。當(dāng)外阻力 增大時(shí)則減少流量（降低速度），使挖掘力成倍增長(zhǎng)率加；采用三回路液壓系統(tǒng)。產(chǎn)生 三個(gè)互不成影響的獨(dú)
28、立工作運(yùn)動(dòng)。實(shí)現(xiàn)與回轉(zhuǎn)達(dá)機(jī)械的功率匹配。將第三泵在其他工作 運(yùn)動(dòng)上接通，成為開(kāi)式回路第二個(gè)獨(dú)立的快速成運(yùn)動(dòng)。此外，液壓技術(shù)在挖掘機(jī)上普遍 使用，為電子技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)在挖掘機(jī)的應(yīng)用與推廣創(chuàng)造了條件。 (7)迅速拓展電子化、自動(dòng)化技術(shù)在挖掘機(jī)上的應(yīng)用。20 世紀(jì) 70 年代，為了節(jié)省能 源消耗和減少對(duì)環(huán)境的污染，使挖掘機(jī)的操作輕便和安全作業(yè)，降低挖掘機(jī)口音，改善 駕駛員工作條件，逐步在挖掘上應(yīng)用電子和自動(dòng)控制技術(shù)。隨著對(duì)挖掘機(jī)的工作效率、 節(jié)能環(huán)保、操作輕便、安全舒適、可靠耐用等方面性能要求的提高，促使了機(jī)電一體化 在挖掘機(jī)上的應(yīng)用，并使其各種性能有了質(zhì)的飛躍。20 世紀(jì) 80 年代，以微電子
29、技術(shù)為核 心的高新技術(shù)，特別是微機(jī)、微處理器、傳感器和檢測(cè)儀表在挖掘機(jī)上的應(yīng)用，推動(dòng)了 電子控制技術(shù)在挖掘機(jī)上應(yīng)用和推廣，并已成為挖掘機(jī)現(xiàn)代化的重要標(biāo)志，亦即目前先 進(jìn)的挖掘機(jī)上設(shè)有發(fā)動(dòng)機(jī)自動(dòng)怠速及油門控制系統(tǒng)、功率優(yōu)化系統(tǒng)、工作模式控制系統(tǒng)、 監(jiān)控系統(tǒng)等電控系統(tǒng)。 [3] 2.2 國(guó)內(nèi)液壓挖掘機(jī)的發(fā)展概況 近年來(lái)，我國(guó)的挖掘機(jī)市場(chǎng) 90%被外國(guó)獨(dú)資或合資企業(yè)壟斷，而國(guó)產(chǎn)品的價(jià)格優(yōu)勢(shì) 仍然是十分明顯的。成都神鋼的挖掘機(jī)、凱斯的挖掘裝載機(jī)、JCB 的挖掘裝載機(jī)、常林的 挖掘裝載機(jī)、柳工的挖掘機(jī)、詹工的挖掘機(jī)、玉柴的挖掘機(jī)以及山河智能、南特的小挖 等諸多企業(yè)的產(chǎn)品一一呈現(xiàn)在市場(chǎng)上。 挖掘機(jī)在 20
30、03 年國(guó)內(nèi)產(chǎn)銷量達(dá) 35000 臺(tái)，市場(chǎng)總量突破 6 萬(wàn)臺(tái)，升幅達(dá) 80%。國(guó)產(chǎn) 機(jī)的價(jià)格優(yōu)勢(shì)是十分明顯的，以 13 至 14 噸級(jí)的輪式挖掘機(jī)為例，雖然其關(guān)鍵零部件系 國(guó)外配置，但價(jià)格仍相差 25 萬(wàn)至 30 萬(wàn)元。小功率、多功能的挖掘機(jī)尤其受到青睞。通 過(guò)快速換裝不同的工作裝置以完成挖、裝、填、夯、抓、刨、吊鉆、剪等多種作業(yè)，挖 掘裝載機(jī)出現(xiàn)了需求不斷上升的勢(shì)頭。除了 JCB、凱斯等品牌外，德工的 WZ 25-20 型也 出現(xiàn)了較好的銷售趨勢(shì)。輪胎挖掘機(jī)的需求一直在穩(wěn)步增長(zhǎng)，如常州現(xiàn)代的輪挖從 0.25 至 0.92 立方米都可生產(chǎn)，詹工可生產(chǎn) 14 至 30 噸級(jí)的輪挖，其中 20 噸
31、級(jí)的輪挖的行駛速 度可高達(dá) 54 公里/小時(shí)。目前我國(guó)輪挖的生產(chǎn)企業(yè)大約為 10 家。 大型挖掘機(jī)在我國(guó)一直處于薄弱地位，主要依賴進(jìn)口。長(zhǎng)挖的 CE600 -5 型其斗容達(dá) 4 立方米，常州現(xiàn)代的 R450LC-5 型挖掘機(jī)屬于 43.53 噸級(jí)，而相比之下，德國(guó)的利勃海 爾生產(chǎn)的 600 噸級(jí)的挖掘機(jī)最大斗容可達(dá) 34 立方米。 小型挖掘機(jī)兼具有中型挖掘機(jī)的多項(xiàng)功能,又具有運(yùn)輸、能耗、靈活性、適應(yīng)性等方面優(yōu) 勢(shì),而且價(jià)格低、重量輕、保養(yǎng)維修方便等優(yōu)點(diǎn)得到了廣泛的。目前,國(guó)內(nèi)外有關(guān)小型挖 掘機(jī)的劃分標(biāo)準(zhǔn)并不統(tǒng)一。這里,我們暫且將整機(jī)質(zhì)量在 10 噸或 10 噸以下稱小型挖掘機(jī) (整機(jī)質(zhì)量等于或
32、小于 4 噸的挖掘機(jī)稱作為微型挖掘機(jī)或叫做迷你型挖掘機(jī))。 總之,中國(guó)挖掘機(jī)市場(chǎng)將持續(xù)呈波浪型發(fā)展,從的發(fā)展觀來(lái)看,要摒棄一切脫離實(shí)際的 超前。 [4] 今后一個(gè)時(shí)期挖掘機(jī)市場(chǎng)火爆式的炎夏恐難遇到,我們期待溫暖、柔和、生機(jī)勃勃的 春天的到來(lái)。期望中國(guó)挖掘機(jī)市場(chǎng)能夠持續(xù)、穩(wěn)定、健康發(fā)展。 四 川 交 通 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院 22 國(guó)內(nèi)挖掘機(jī)的發(fā)展起步較晚，目前國(guó)內(nèi)市場(chǎng)上國(guó)產(chǎn)挖掘機(jī)大多數(shù)為 20t—40t 級(jí)的， 超過(guò) 50t 級(jí)的液壓挖掘機(jī)極少。 第三章 設(shè)計(jì)內(nèi)容的意義 挖掘機(jī)是一種多功能機(jī)械，目前被廣泛應(yīng)用于水利工程，交通運(yùn)輸，電力工程和礦 山采掘等機(jī)械施工中，它在減輕繁重的體力
33、勞動(dòng)，保證工程質(zhì)量。加快建設(shè)速度以及提 高勞動(dòng)生產(chǎn)率方面起著十分重要的作用。液壓系統(tǒng)是挖掘機(jī)的核心部分，對(duì)挖掘機(jī)液壓 系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算能有效的提高挖掘機(jī)性能。 本次設(shè)計(jì)是以研究探討為主，了解液壓挖掘機(jī)的基本結(jié)構(gòu)和原理，在此基礎(chǔ)上對(duì)液 壓挖掘機(jī)的基本裝置做了簡(jiǎn)單的介紹。以及對(duì)液壓挖掘機(jī)的發(fā)展歷史和目前的發(fā)展情況 做了簡(jiǎn)單的評(píng)價(jià)。這對(duì)了解挖掘機(jī)的情況有一定的初步理解。 第四章 結(jié)論 在本次畢業(yè)設(shè)計(jì)之中，我對(duì)液壓挖掘機(jī)做了簡(jiǎn)單的介紹，對(duì)行走裝置，回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)， 工作裝置做了系列的簡(jiǎn)單介紹。對(duì)液壓挖掘機(jī)國(guó)內(nèi)，國(guó)外的發(fā)展歷史和目前的發(fā)展情況 做了系列的簡(jiǎn)單介紹。最后對(duì)挖掘機(jī)做出的 致 謝 首先衷心感謝席老師在
34、畢業(yè)設(shè)計(jì)過(guò)程中給予的指導(dǎo)和關(guān)懷，無(wú)論是課題的確定還是 研究的方法都給了我很大的幫助，他們對(duì)于科研工作認(rèn)真嚴(yán)肅，精益求精 的 態(tài) 度 以 及 踏 實(shí) 勤 懇 的 工 作 精 神 給 我 留 下 了 深 刻 的 印 象 ， 這 些 對(duì) 于 以 后 我 在 工 作 ， 生 活 中 都 會(huì) 產(chǎn) 生 很 大 的 影 響 。 在 四 川 交 通 學(xué) 院 求 學(xué) 的 三 年 中 ， 各 位 老 師 都 給 了 我 很 大 的 幫 助 ， 使 我 積 累 了 豐 富 的 專 業(yè) 知 識(shí) 。 他 們 無(wú) 微 不 至 的 關(guān) 懷 ， 細(xì) 心 的 教 導(dǎo) ， 使 我 在 求 學(xué) 過(guò) 程 中 受 益 匪 淺 。 衷
35、心 感 謝 你 們 。 大 學(xué) 生 活 至 此 劃 上 了 圓 滿 的 句 號(hào) ， 我 永 遠(yuǎn) 不 會(huì) 忘 記 敬 愛(ài) 的 老 師 和 可 愛(ài) 的 同 學(xué) ， 我 會(huì) 永 遠(yuǎn) 記 得 這 片 土 地 。 感 謝 所 有 曾 經(jīng) 關(guān) 心 過(guò) 我 的 老 師 和 同 學(xué) 們 ， 是 你 們 讓 我 的 求 學(xué) 經(jīng) 歷 更 加 美 好 。 四 川 交 通 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院 23 參考文獻(xiàn) [1] 張 鐵 .液 壓 挖 掘 機(jī) 機(jī) 構(gòu) 原 理 及 使 用 .東 營(yíng) ： 石 油 大 學(xué) 出 版 社 ， 2002 [2] 章 宏 甲 ,黃 誼 .液 壓 傳 動(dòng) .北 京 ： 機(jī) 械 工 業(yè) 出 版
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挖機(jī)液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)畢業(yè)論文解讀.doc
