半岛【毕业论文设计】挖掘机工作装置液压系统的设计挖掘机公装置液压系统设计摘要：液压技术是现代挖掘机的技术基础，其性能的优劣决定着挖掘机工作性能的高低，目前液压传动的许多先进技术都体现在挖掘机上。本文在介绍挖掘机及其液压传动技术的发展历史前提下，首先论述了挖掘机液压系统的基本回路，其次设计了挖掘机液压系统，包括工作原理分析，系统工作循环和工作回路进行分析，主要液压元件在系统中的作用，液压缸的结构设计和尺寸计算、强度校核、泵的流量计算，阀及其他液压元件的选择；结合挖掘机的基本动作，设计电气控制电路。关键词：挖掘机液压系统；液压缸；挖掘机电气系统TheDesignofExcavatorTestPlatformAbstract：Hydraulictechnologyisthetechnicalfoundationofmodernexcavators,themeritsofthefunctiondeterminesthelevelofexcavatorsworking,currentlymanyadvancedtechnologyofhydraulicdrivewerereflectedintheexcavator.Thispaperintroducesthetechnologyofhydraulicexcavatorsanditshistory,andunderthispremise,itsdiscussedthebasiccircuitofhydraulicexcavators.Followedbythedesignoftheexcavatorhydraulicsystem,includingtheoperatingprinciple,systemdutycycleandworkingcircuitanalysisofthemainhydrauliccomponentsinthesystemsroleinthestructuraldesignofhydrauliccylinderandthesizecalculation,strengthcheck,pumpvolume,valvesandotherhydrauliccomponentsoftheselection;combinationofthebasicmovementsexcavator,thedesignofelectricalcontrolcircuit.Keywords：Excavatorhydraulicsystem;hydrauliccylinder;excavatorworkingcycleelectricalsystem.-AX.—1—刖吞挖掘机的液压系统是挖掘机上重要的组成部分，它是挖掘机工作循环的的动力系统。挖掘机的工作条件恶劣，且动臂和底盘动作非常频繁，因此要求液压系统工作稳定，平均无故障时间长。因此，液压系统的性能优劣决定着挖掘机工作性能的高低。液压技术的发展直接关系挖掘机的发展，挖掘机与液压技术密不可分，二者相互促进。液压技术是现代挖掘机的技术基础，挖掘机的发展又促进了液压技术的提高。挖掘机的液压系统复杂，可以说目前液压传动的许多先进技术都体现在挖掘机上。挖掘机的液压系统都是由一些基本回路和辅助回路组成，它们包括限压回路、卸荷回路、缓冲回路、节流调速和节流限速回路、行走限速回路、支腿顺序回路、支腿锁止回路和先导阀操纵回路等，由它们构成具有各种功能的液压系统。随着科技的进步，挖掘机的液压系统将更加复杂，功能更加多样且便于操作控制，工作效率高，耗能少，先进的液压系统会使挖掘机在工程领域发挥更大的作用。亲，由于某些原因，没有上传完整的毕业设计（完整的应包括毕业设计说明书、相关图纸CAD/PROE.中英文文献及翻译等），此文档也稍微删除了一部分内容（目录及某些关键内容）如需要的朋友，请联系我的Q&Q:2215891151,数万篇现成设计及另有的高端团队绝对可满足您的需要.1.绪论1.1选题意义随着国民经济的快速发展，液压挖掘机在各种工程建设领域，特别是基础设施建设中所起的作用越来越明显，液压挖掘机作为一类快速、高效的施工机械愈来愈被人们所认识。据统计，2003年我国挖掘机总销售量突破6万台，其中国内挖掘机生产企业销量总和达到3.48万台，成为世界第一大挖掘机市场。挖掘机的发展与液压技术密不可分，二者相互促进，一方面，液压技术是现代挖掘机的技术基础，另一方面，挖掘机的发展又促进了液压技术的提高。挖掘机的液压系统复杂，其性能的优劣决定着挖掘工作性能的高低，可以说目前液压传动的许多先进技术都体现在挖掘机上。近年来，有关挖掘机液压系统方面的文献并不少见，但文献的内容大多针对某一专题进行研究，系统地论述现代液压挖掘机液压系统的论文却较少，因此研究挖掘机液压系统具有重要的现实意义和理论意义。1.2挖掘机及其液压技术概述挖掘机的发展史可追溯到19世纪三四十年代。美国实施西部大开发工程催生了以蒸汽机作为动力，模仿大臂、小臂和手腕构造，能行走和扭腰的挖掘机。随后的一百多年中，挖掘机并没有得到很大发展，其原因一是当时的工程主要是国土开发、大规模的筑路和整修场地等，平面作业较多，使铲土运输机械成为当时的主力机种，二是挖掘机作业装置动作多、运动范围大、采用多自由度机构，机械传动难以适应这些要求，而当时的液压技术还不成熟，不能大规模地应用到实际工业中。随着社会的不断进步，工程建设和施工形式逐渐向土木施工方向发展，同时液压技术也逐步得以完善，这些因素的变化反过来又促进挖掘机的不断更新换代。20世纪40年代有了在拖拉机上配装液压铲的悬挂式挖掘机,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，60年代，当液压传动技术成为成熟的传动技术时，液压挖掘机进入了推广和蓬勃发展吉阶段，各国挖掘机制造厂和品种增加很快（见表1—1）,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%,所谓挖掘机在现代主要是指液压挖掘机，机械式挖掘机已很少见，液压传动技术为挖掘机的发展提供了强有力的技术支撑。.表1T液压挖掘机制造厂及型号增长情况Tab.1-1Hydraulicexcavatorfactoryandgrowthcircumstance国别1963制造厂家3产品型号 1966 1969 1972 西德 5 17 17 18 12 36 74 106 美国 2 8 14 17 4 19 43 73 法国 5 8 7 3 10 26 27 31 意大利 3 6 8 11 3 7 18 42 英国 3 6 9 9 3 12 22 28 日本 一 4 13 14 一 6 28 44 合计 18 49 68 72 32 106 212 324 液压传动是挖掘机的重要组成部分之一，目前常用的传动方式有机械传动、电力传动和流体 传动。流体传动包括液体传动和气体传动，液体传动又分为液压传动和液力传动。所谓液压传动 是指在密闭的回路中，利用液体的压力能来进行能量的转换、传递和分配的液体传动。在现代工 业中液压传动技术几乎应用于所有机械设备的驱动、传动和控制，如操纵车辆转向和制动，控制 和驱动飞机、机床、工程机械、农业机械、采矿机械、食品机械和医疗机械等 1650 年法国帕斯卡提出的封闭静止流体中压力传递的帕斯卡原理成为液压传动的理论基础 此后液压传动理论不断得以丰富和完善，如1686 年牛顿揭示了粘性流体的内磨擦定律，18 世纪 建立了流体力学的两个重要方程：连续性方程和伯努利方程。丰富的理论和实践的需要促进了液 体应用技术和成果的不断涌现。1795 年英国人约瑟夫步拉默发明了世界上第一台水压机；随后出 现在英国的工业促进了液压技术的迅速发展；到 1870 年液压传动技术已经被用来驱动各种 液压设备，如液压机、起重机、绞车、挤压机、剪切机和钏接机等；1900 年，世界上出现了第一 台轴向柱塞泵；1910 年及1922 年海勒.肖及汉斯.托马斯研制出用油作工作介质的径向柱塞泵；1 926 第一套由泵、控制阀和执行元件组成的集成液压系统在美国诞生；1936 年哈里?威克斯又发 明了先导式液流阀。第二次世界大战之后，美国麻省理工学院的布莱克本、李诗颖等人对液压 伺服控制问题作了深入的研究，于1958 年制造了喷嘴挡板型电液伺服阀；20 世纪六十年代末， 电液比例阀应运而生；70 年代后期，德美等国相继研制成负载敏感泵及大功率电磁阀；近年来， 为适应机电一体化、控制柔性化和计算机集中控制的要求，液压系统的研究已由手动控制转向数 字控制和信号控制。目前液压技术的研究和发展动向主要体现在以下几个方面：（1）提高效率， 降低能耗。（2）提高技术性能和控制性能。 （3）发展集成、复合、小型化、轻量化元件。（4）开展液压系统自动控制技术方面的研究与 开发。（5）加强以提高安全性和环境保护为目的研究开发。（6）提高液压元件和系统的工作可 靠性。（7）标准化和多样化。（8）开展液压系统设计理论和系统性能分析研究［叫 . 1.3 国内外研究现状 我国挖掘机生产起步较晚，从1954 年抚顺挖掘机厂生产第一台机械式单斗挖掘机至今，大 体经历了测绘仿制、自主研发和发展提高三个阶段。 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，我国的中小型液压挖掘机已形成系列，但总的说来，我国的挖掘机生产批量小， 产品质量不稳定，与国际先进水平相比，差距较大。改革开放以来，生产企业积极引进、消化、 吸收国外先进技术，促进了我国挖掘机行业的发展，目前国产液压挖掘机的产品性能指标已达到 20 世纪80 年代的国际水平，部分产品达到了90 年代的水平。 国外挖掘机生产历史较长，液压技术的不断成熟使挖掘机得到全面发展。德国是世界上较早 开发研制挖掘机的国家，1954 年和1955 年德国的德马克和利渤海尔两家公司分别开发了全液压 挖掘机；美国是继德国以后生产挖掘机历史最长、数量最大、品种最多和技术水平处于领先地位 的国家；日本挖掘机制造业是在二次大战后发展起来的，其主要特点是在引进、消化先进技术的 基础上，通过大胆创新发展起来的；韩国是液压挖掘机生产的后起之秀，20 世纪70 年始引 进技术，由于产业政策支持半岛官方网站，很快进入国际市场，并已挤入国际液压挖掘机的主要生产国之一。 20 世纪60 年代，挖掘机进入成熟期，各国挖掘机制造商纷纷采用液压技术并与技术相 结合，使产品的适应性得到较快发展，产品寿命和质量不断提高操纵更加舒适，产品更加节能。 例如美国卡特彼勒公司1995 年以后推出的300B 系列液压挖掘机,采用一种命名为maestro 的系统， 通过载荷传感液压装置，控制发动机的输出功率，实现与液压泵的严格匹配。Maestro 控制面板 在机型上安装两种功率模式和四种工况状态，允许用户自行决定功率工况模式。再如韩国现代公 司生产的R0BEX450-3 型液压挖掘机，有四种功率模式，通过集成化的电子控制系统自动确定最 佳的发动机转速和液压泵的输出参数，使得发动机、液压泵的速度及液压系统压力与实际工况相 适应，从而获得最高的生产率和最佳的燃油消耗。此种技术在日本小松、日立建机、神钢、韩国 大宇重工、德国的利渤海尔、英国的JCB 等公司均得到普遍应用，代表了当代液压挖掘机的最