挖掘机液压系统设计
目录
绪论----------------------------------------3
1.1现代液压技术的发展状况---------------4
1.2液压传动的研究对象-------------------4
1.3液压传动的组成-----------------------4
1.4液压传动的优缺点---------------------5
1.3.1液压传动的主要优点------------------5
1.3.2 液压传动的主要缺点------------------5
1.5液压技术的发展应用-------------------6
1.4.1、液压传动在各类机械中的应用---------6
1.4.2、液压传动技术的发展概况-------------7
第1章挖掘机的液压系统----------------------8 2.1挖掘机的工作循环及对液压系统的要求-----8
2.2 WY—100挖掘机液压系统的工作原理-------9
第3章液压系统的设计-----------------------12
3.1明确设计要求进行工况分析---------------12
3.2确定液压系统的主要参数-----------------13
3.2.1液压缸的载荷组成计算-----------------13
3.2.2液压马达的负载-----------------------15
3.3计算液压缸的主要结构尺寸和液压马达的排
---------------------------------------15
3.3.1液压缸的设计计算---------------------15
3.3.2液压马达的设计计算-------------------16
3.4液压泵的确定与所需功率的计算-----------17
3.4.1液压泵的确定-------------------------17
3.4.2 选择液压泵的规格--------------------18
3.5阀类元件的选择-------------------------18
3.5.1.选择依据----------------------------18
3.5.2.选择阀类元件应注意的问题------------18
3.6管道的选择----------------------------19
3.6.1油管类型的选择----------------------19
3.6.2油管尺寸的确定----------------------19
3.7油箱的设计----------------------------20
3.7.1油箱设计要点------------------------20
3.7.2油箱容量----------------------------20
3.8滤油器的选择--------------------------20
3.9液压系统的性能验算--------------------21
3.9.1回路压力损失验算--------------------21
3.9.2发热温升验算------------------------22
体会与感受 ---------------------------------23 参考资料------------------------------------24
绪论
随着液压技术的不断发展进步，液压设备的年增长率远远大于其它设备的年增长率，其原因是由于液压传动在许多领域是机械传动无法取代的。液压传动能实现低速大吨位运动；采用适当的节流技术可使运动机构的速度十分均匀稳定；使用伺服、仿形、调速等机构可使执行元件的运动精度达到很高，可以微米计；液压系统各部分间是用管道连接的，其布局安装有很大的灵活性，而其体积重量比却比机械传动小得多，因此能够成用其它方法难以组成的复杂系统；液压传动可以用很小的功率控制速度、方向；液压元件体积小、重量轻，标准化程度高，便于集中大批量生产。
由于采用集成、叠加、插装技术，使装配容易，造价低，比起机械传动来，它是一种最经济的选择。近年来微电子技术应用到工程机械中，实现了智能化和自动化，静液压传动装置替代了传统的液压便矩——齿轮箱传动，使传统技术有了新的发展。总之，液压技术在各行业中得到了广泛的发展和应用。
为适合液压技术的发展，设计完成了这篇论文。本论文采用液压技术，运用了大学三年所学的综合知识，结合即便从事这项工作的实际，设计了挖掘机的液压系统。由于自己的实践水平有限，设计过程难免出现纰漏，敬请各位评委老师不吝赐教，提出宝贵的意见。以便可以改正，并能找到目标和方向。
第1章现代液压技术的发展状况
1．2液压传动的研究对象
液压传动是以研究有压流体为传动介质来实现各种机械的传动和控制的学科。液压传动是基于流体力学的帕斯卡原理，主要利用流体的压力能来进行能量传递和控制的传动方式，它实现传动和控制的方法是利用各种元件组成具有所需功能的基本回路，在有若干基本回路有机组合成传递的控制系统，从而实现能量的转换、传递和控制。因此，了解穿传动介质的基本物理特性及力学特性，研究各类元件的结构、工作原理和性能，以及各种回路的性能和特点，并在此基础上形成对传动及控制系统的分析、设计和使用，这就是本学科研究的对象。
液压传动所用的介质是液体（主要是矿物油）。液压传递动力大（液体工作压力高），运动平稳，但液体粘性较大，流动过程阻力损失大因而不宜做远距离的传动和控制。
1．3液压传动系统的组成
液压传动系统由以下四部分组成：
（1）能量装置液压泵（又称动力元件），其功能是将原动机输出的机械能转换成液压能，为系统提供动力。
（2）执行元件液压缸、液压马达，它们的功能是将液体的压力能转换成机械能，以带动负载进行直线运动或旋转运动。
（3）控制元件压力、流量和方向控制阀，它们的作用是控制和调节系统中液体的压力、流量和流动方向，以保证执行元件达到
所要求的输出力（或力矩）、运动速度和运动方向。
（4）辅助元件保证系统正常工作所需要的辅助装置，包括管道、管接头、油箱或贮气罐、过滤器和指示仪表。
1．3液压传动的优缺点
1.3.1液压传动的主要优点
（1）体积小、重量轻，单位重量输出的功率大。这是由于液压传动可以采用很高的压力（一般已达30MP，个别场合更高），因此具有体积小、重量轻的特点。如同功率下，液压马达的外形尺寸和重量为电动机的12%左右。在中、大功率以及实现直线往复运动时，这一优点尤为突出。
（2）可在大范围内实现无级调速，且调节方便。调速范围一般可达100：1，甚至高达2000：1。
（3）操纵控制方便，与电子技术结合更易于实现各种自动控制和远距离操纵。
（4）由于体积小、重量轻，因而惯性小，响应速度快，启动、制动和换向迅速。如一个中等功率的电动机起动需要几秒钟，而液压马达只需0.1s。
（5）因执行元件的多样性（如液压缸、液压马达等）和各元件之间仅靠管路连接。使得机器的结构简化，布置灵活方便。
（6）易于实现过载保护，安全性好；采用矿物油作介质，自润性好。
1.3.2 液压传动的主要缺点
（1）液压传动系统中存在的泄漏和油液的压缩性，影响了传动的准确性，不易在温度变化较大的场合工作。
（2）由于油液粘度随温度变化，容易引起工作性能的变化，所以液压传动不宜在温度变化范围较大的场合工作。
（3）由于受液体流动阻力和泄漏的影响，液压传动的效率还不高。
（4）液压传动系统对油液的污染比较敏感，必须有良好的防护和过滤措施。
液压传动的优点是主要的，液压元件已标准化和通用化，便于系统的设计、制造和推广应用。因此液压传动在现代化的生产中有着广阔的发展前途和应用前景。
1.4液压技术的发展及应用
1.4.1、液压传动在各类机械中的应用
液压传动在机械设备中的应用非常广泛。有的设备是利用其能传递大的动力，且结构简单、体积小、重量轻的优点，如工程机械、矿山机械、冶金机械等；有的设备是利用它操纵控制方便，能较容易地实现较复杂工作循环的优点，如各类金属切削机床、轻工机械、运输机械、军工机械、各类装载机等。液压传动在其他机械工业部门的应用情况见下表所示：液压传动在各类机械行业中的应用实例
1.4.2、液压传动技术的发展概况：
液压传动相对于机械传动来说，是一门发展较晚的技术。自18世纪末英国制成世界上第一台水压机算起，液压传动技术只有二三百年的历史。直到20世纪30年代它才较普遍地用于起重机、机床及工程机械。
在第二次世界大战期间，由于战争需要，出现了由响应迅速、精度高的液压控制机构所装备的各种军事武器。第二次世界大战结束后，战后液压技术迅速转向民用工业，液压技术不断应用于各种自动机及自动生产线，从而使它在机械制造、工程机械、农业机械、汽车制造等行业得到推广应用。
20世纪60年代以来，液压技术随着原子能、空间技术、计算机技术的发展而迅速发展，并渗透到各个工业领域中。液压技术开始向高速、高压、大功率、高效率、低噪声、经久耐用、高度集成化的方向发展。同时，新型液压元件和液压系统的计算机辅助设计(CAD)、计算机辅助测试(CAT)、计算机直接控制(CDC)、机电一体化技术、可靠性技术等方面也是当前液压传动及控制技术发展和研究的方向。
我国的液压工业开始于20世纪50年代，最初只应用于机床和锻压设备上，后来又用于拖拉机和工程机械。现在，我国的液压元件随着从国外引进一些液压元件、生产技术以及进行自行设计，现已形成了系列，并在各种机械设备上得到了广泛的使用。尽管如此，我国的液压元件与国外先进的同类产品相比，在性能上，在种类上、在规格上仍存在着较大的差距。
我国已瞄准世界发展主流的液压元件系列型谱，有计划地引进、消化、吸收国外最先进的液压技术和产品，大力开展产品国产化工作。我国的液压技术在21世纪必将获得更快的发展。
第2章挖掘机液压系统
挖掘机在工业和民用建筑、交通运输、水利施工、露天采矿及现代化军事工程中都有广泛的应用，是各种土石方施工中不可缺少的高效率的机械设备。
液压挖掘机的组成
1——铲斗2——斗杆3——动臂4——转台5——行走机构上图所为液压挖掘机的组成图。由柴油机驱动液压泵，向工作装置、转台回转机构和性走机构的执行元件供油。工作装置由动臂3、斗杆2和铲斗1组成，分别由液压驱动，回转机构4和行走机构5由液压马达驱动。
2.1挖掘机的工作循环及对液压系统的要求
挖掘机的每一工作循环的主要动作是：
挖掘——以斗杆收回动作为主，用铲斗调整切削角度，配合挖掘；
提升回转——动臂升起，满斗提升，转台向卸载方向回转；
卸载——斗杆放出，铲斗打开卸载；
返回——卸载结束，转台反向回转，动臂下降，使铲斗下放到挖掘位
开始下一次作业。
有时为了调整或转移挖掘地点，还要作整机行走。
挖掘机对液压系统的要求是：
（1）由工作循环可知，应能实现两个执行机构的复合动作。
（2）工作循环时间短（12~25s），各执行机构起动、制动频繁，负载变化大，因而振动冲击大，要求系统元件耐冲击、抗振动，有足够的
可靠性和完善的安全保护措施。
（3）负载变化大，作业时间长，应能充分利用发动机的功率和提高传动效率。
（4）有超越负载工况，应有动臂超速下降、整机超速溜坡的限速措施。（5）野外作业环境恶劣、温度变化大，应有防尘、过滤和冷却装置。（6）执行元件多，操作应灵活方便、安全可靠。
2.2 WY—100挖掘机液压系统的工作原理
WY—100型挖掘机液压系统原理图
1、2——液压泵3——背压阀4、10——补油阀5——阻尼孔6——回转马达
7——双速阀8、9——行走马达11——中心回转接头12——限速阀13、15——多路换向阀组14——梭阀16——合流阀17——过载阀18——单向节流阀19——动臂缸20——斗杆缸21——铲斗缸22——磁性过滤器23——冷却器24——精过滤器25——空气过滤器
上图所视为WY—100型挖掘机的液压系统图。此挖掘机铲斗容量为1立方米。液压系统是双泵双回路变量系统，即两台恒功率变量泵1、2分别向两组执行元件供油；液压泵1向回转马达6、铲斗缸21、左行走马达8供油；液压泵2向动臂缸19、斗杆缸20、右行走马达9供油。每个执行元件由三联多路换向阀控制，并构成串联连接，即前一个执行元件的回油是后一执行元件的进油。这样可实现任意两个（或两个以上）执行元件的复合动作。每个执行元件的进、回油路均配有过载阀17。
液压系统工作原理按回路说明：
（1）一般操作回路单个执行元件动作时，操纵某一手动换向阀，切断卸荷回路，使压力油经多路换向阀进入相应的执行元件，回油经多
路换向阀、限速阀12回到总回油管B。
要同时操纵两个执行元件的动作时，可同时操纵相应的手动换向阀，实现两个执行元件的复合运动。
（2）合流回路合流阀16断电状态下，两液压泵分别向各自的多路换向阀组供油；需要合流时，电磁合流阀16通电，液压泵1输出的
油液经阀组15中的合流阀16进入阀组13，使两泵合流，从而提
高阀组13所控制的执行元件的工作速度。
（3）限速回路阀组15、13的回油经限速阀12到总回油管B，限速阀12是一个液控节流阀，其控制压力油经梭阀14取自两多路换向阀
组13和15的进油口，当两个回路的进油压力均低于0.8~1.5Ma（即
出现超越负载）时，限速阀12自动对回油进行节流，增加回油阻
力，实现自动限速作用。由于梭阀的选择作用，当两个回路中有一个压力高于0.8~1.5MPa时，限速阀不起节流作用。因此，限速阀可以在整机下坡行走时起限速作用。另外，动臂缸19活塞杆回缩、铲斗缸21活塞杆回缩和斗杆缸20活塞杆外伸的回油路上均设计有单向节流阀，也起限速作用。
（4）调速回路由于此系统采用手动换向阀控制执行元件的动作，可以实现利用手动控制换向阀的开口大小来实现进、出口同时节流调速。左右行走马达8和9为双排内曲线径向柱塞马达，双排柱塞采用串、并联连接（用电磁阀7控制）。电磁阀7断电为并联，马达排量大，为低速档；电磁饭7通电为串联，马达排量是并联时的一半，为高速挡。
（5）背压回路总回油管B上设置背压阀3，形成0.8~1MPa的回油背压，保证内曲线马达的柱塞滚轮始终不脱离滚道。由背压油路引出的管路C和A，分别经补油阀10和4给行走马达和回转马达补油（这是在马达制动时，为避免马达某一侧可能出现的吸空现象而设置的）。
（6）循环及加热回路从背压油路引出的低压热油，经阻尼孔节流减压后，通向液压马达的壳体，使马达壳体内保持一定的循环热油。其目的是：（1）将马达壳体内的磨损物冲洗掉；（2）对马达壳体进行
预热，防止温差过大造成的马达内部零件卡死现象。
系统设有风冷式冷却器23，系统在连续工作的情况下，油温可保持在50~70摄氏度的范围内。
主要回路上设有精过滤器24（带报警发讯装置），泄露油路设有磁性过滤器22，油箱上设有空气过滤器25，都是用来维持
系统油液清洁的。
第3章液压系统的设计
液压系统设计的步骤大致如下：
1.明确设计要求，进行工况分析。
2.初定液压系统的主要参数。
3.拟定液压系统原理图。
4.计算和选择液压元件。
5.估算液压系统性能。
6.绘制工作图和编写技术文件。
根据液压系统的具体内容，上述设计步骤可能会有所不同，下面对各步骤的具体内容进行介绍。
提示：在本论文里只对提升过程进行计算和分析，兼有其它液压系统的分析和设计过程。提升过程：动臂升起，满斗提升。动臂升起过程中：电磁合流阀16通电，液压泵1、2同时对液压缸19供油。
3.1 明确设计要求进行工况分析
在设计液压系统时，首先应明确以下问题，并将其作为设计依据。
(1).主机的用途、工艺过程、总体布局以及对液压传动装置的位置和空间尺寸的要求。
(2).主机对液压系统的性能要求，如自动化程度、调速范围、运动平稳性、换向定位精度以及对系统的效率、温升等的要求。
(3).液压系统的工作环境，如温度、湿度、振动冲击以及是否有腐蚀性和易燃物质存在等情况。
在上述工作的基础上，应对主机进行工况分析，工况分析包括运动分析和动力分析，对复杂的系统还需编制负载和动作循环图，由此了解液压缸或液压马达的负载和速度随时间变化的规律，以下对工况分析的内容作具体介绍。
运动分析主机的执行元件按工艺要求的运动情况，可以用位移循环图(L—t)，速度循环图(v—t)，或速度与位移循环图表示，由此对运动规
律进行分析。
(a) 位移循环图 (b) 速度循环图
(1).位移循环图L—t
图a为液压机的液压缸位移循环图，纵坐标L表示活塞位移，横坐标t表示从活塞启动到返回原位的时间，曲线斜率表示活塞移动速度。该图清楚地表明液压机的工作循环分别由快速下行、减速下行、压制、保压、泄压慢回和快速回程六个阶段组成。
(2).速度循环图v—t(或v—L)
工程中液压缸的运动特:图b为三种类型液压缸的v—t图. 实线所示,液压缸开始作匀加速运动，然后匀速运动,最后匀减速运动到终点
3.2确定液压系统的主要参数
3.2.1液压缸的载荷组成计算
工作载荷Fu 17000N
运动部件受的重力G 15000N
外载荷作用于导轨上的正压力Fn 30000N
(1)工作载荷Fg
Fg=17000N
（2）导轨摩擦载荷F f
F f=f∑Fn
f为摩擦因数
摩擦因数f
0.15～0.20
0.1～0.12
0.05～0.08
0.005～0.02
0.003～0.006
计算得F
f
=4500N
（3）惯性载荷Fa
Fa=G△v/g△t
g=10 m/s s
行走机械一般取△v/△t=0.5～1.5 m/s s
取△v/△t=1 m/s s
计算得：
Fa=1500N
（4）液压系统的外载荷F
W
起动加速时 F
W =Fg+Fa+F
f
稳态运动时 F
W =Fg+F
f
减速制动时 F
W =Fg-Fa+F
f
计算得：
起动加速时 F
W
=23000N
稳态运动时 F
W
=21500N
减速制动时 F W =20000N
3.2.2液压马达的负载
工作机构作旋转运动时，液压马达必须克服的外负载为：M=M e +M f +M i
(1)工作负载力矩M e 。工作负载力矩可能是定值，也可能随时间变化，应根
据机器工作条件进行具体分析。
(2)摩擦力矩M f 。为旋转部件轴颈处的摩擦力矩，其计算公式为：
M f =GfR(N ·m)
式中：G 为旋转部件的重量(N)；f 为摩擦因数，启动时为静摩擦因数，启动后为动摩擦因数；R 为轴颈半径(m)。
(3)惯性力矩M i 。为旋转部件加速或减速时产生的惯性力矩，其计算公
式为：
M i =J ε=J t
?ω?(N ·m) 式中：ε为角加速度(r/s 2)；Δω为角速度的变化(r/s)；Δt 为加速或减速时间(s)；J 为旋转部件的转动惯量(kg ·m 2)，J=1GD 2/4g 。
式中：GD 2为回转部件的飞轮效应(Nm 2
)。
各种回转体的GD 2可查《机械设计手册》。
根据式M=M e +M f +M i ，分别算出液压马达在一个工作循环内各阶段的负载
大小，便可绘制液压马达的负载循环图。 3.3计算液压缸的主要结构尺寸和液压马达的排量
3.3.1液压缸的设计计算
(1).初定液压缸工作压力 液压缸工作压力主要根据运动循环各阶段中的最大总负载力来确定，此外，还需要考虑以下因素：
(a)各类设备的不同特点和使用场合。
(b)考虑经济和重量因素，压力选得低，则元件尺寸大，重量重；压力选得高一些，则元件尺寸小，重量轻，但对元件的制造精度，密封性能要求高。
所以，液压缸的工作压力的选择有两种方式：一是根据机械类型选；二是根据切削负载选。
如下表所示：
按负载选执行文件的工作压力
由上表可得：初选液压缸的工作压力为20MPa.
(2)液压缸主要尺寸的计算
缸的有效面积和活塞杆直径，可根据缸受力的平衡关系具体计算。也可以根据液压缸的缸径，活塞杆直径，活塞行程，供油孔直径选择合适的液压缸。
(3)液压缸的流量计算
液压缸的最大流量： q
m a x =A·v
m a x
(m3/s)
式中：A为液压缸的有效面积A1或A2(m2)；v
m a x
为液压缸的最大速度(m/s)。
液压缸的最小流量： q
m i n =A·v
m i n
(m3/s)
式中：v
m i n
为液压缸的最小速度。
液压缸的最小流量q
m i n
，应等于或大于流量阀或变量泵的最小稳定流量。若不满足此要求时，则需重新选定液压缸的工作压力，使工作压力低一些，
缸的有效工作面积大一些，所需最小流量q
m i n
也大一些，以满足上述要求。
流量阀和变量泵的最小稳定流量，可从产品样本中查到。
3.3.2液压马达的设计计算
(1)计算液压马达排量液压马达排量根据下式决定：
v
m =6.28T/Δp
m
η
m i n
(m3/r)
式中：T为液压马达的负载力矩(N·m)；Δp
m
为液压马达进出口压力差
(N/m3)；η
m i n
为液压马达的机械效率，一般齿轮和柱塞马达取0.9～0.95，叶片马达取0.8～0.9。
(2)计算液压马达所需流量液压马达的最大流量：
q
m a x =v
m
·n
m a x
(m3/s)
式中：v
m 为液压马达排量(m3/r)；n
m a x
为液压马达的最高转速(r/s)。
3.4液压泵的确定与所需功率的计算
3.4.1液压泵的确定
(1)确定液压泵的最大工作压力。液压泵所需工作压力的确定，主要根据液压缸在工作循环各阶段所需最大压力p
1
，再加上油泵的出油口到缸进油口处总的压力损失ΣΔp，即
p
B =p
1
+ΣΔp
ΣΔp包括油液流经流量阀和其他元件的局部压力损失、管路沿程损失等，在系统管路未设计之前，可根据同类系统经验估计，一般管路简单的节流ΣΔp为(2～5)×105Pa，用调速阀及管路复杂的系统ΣΔp 为(5～15)×105Pa，ΣΔp也可只考虑流经各控制阀的压力损失，而将管路系统的沿程损失忽略不计，各阀的额定压力损失可从液压元件手册或产品样本中查找，也可参照下表选取。
常用中、低压各类阀的压力损失(Δp n)
B B
大流量q
m a x
多液压缸同时动作时，液压泵的流量要大于同时动作的几个液压缸(或
马达)所需的最大流量，并应考虑系统的泄漏和液压泵磨损后容积效率的下降，即
q
B ≥K(Σq)
m a x
(m3/s)
系统压力为20MPa
流量为55×2l/min
回油流量为35.6 l/min
总流量为145.6 l/min
取K=1.2
得：q
B
≧ 0.0029 m3/s
式中：K为系统泄漏系数，一般取 1.1～1.3，大流量取小值，小流量取大
值；(Σq)
m a x
为同时动作的液压缸(或马达)的最大总流量(m3/s)。
3.4.2 选择液压泵的规格：
根据上面所计算的最大压力p
B 和流量q
B
，查液压元件产品样本选择与
P
B 和q
B
相当的液压泵的规格型号。
上面所计算的最大压力p
B
是系统静态压力，系统工作过程中存在着过
渡过程的动态压力，而动态压力往往比静态压力高得多，所以泵的额定压
力p
B
应比系统最高压力大25%～60%，使液压泵有一定的压力储备。若系统属于高压范围，压力储备取小值；若系统属于中低压范围，压力储备取大值。
因此，选用Y2B-C192-※F型双级叶片泵。
3.5、阀类元件的选择
3.5.1.选择依据
选择依据为：额定压力，最大流量，动作方式，安装固定方式，压力损失数值，工作性能参数和工作寿命等。
3.5.2.选择阀类元件应注意的问题
(1)应尽量选用标准定型产品，除非不得已时才自行设计专用件。
(2)阀类元件的规格主要根据流经该阀油液的最大压力和最大流量选取。选择溢流阀时，应按液压泵的最大流量选取；选择节流阀和调速阀时，应考虑其最小稳定流量满足机器低速性能的要求。
(3)一般选择控制阀的额定流量应比系统管路实际通过的流量大一些，必要时，允许通过阀的最大流量超过其额定流量的20%。
本系统工作压力在20 MPa左右，所以阀选用中、高压阀。选用阀的型号如下：
1．溢流阀 YF3-E20B
2．背压阀 B-250
3．限速阀 QF-B10C
4．单向节流阀 LCI-63B
5．精过滤器沪Q/FJO33/64
6．压力表开关 4K-F100-1
7．三位四通换向阀 4WE6E50/OAG24
3.6 管道的选择
3.6.1油管类型的选择
液压系统中使用的油管分硬管和软管，选择的油管应有足够的通流截面和承压能力，同时，应尽量缩短管路，避免急转弯和截面突变。
(1)钢管：中高压系统选用无缝钢管，低压系统选用焊接钢管，钢管价格低，性能好，使用广泛。
(2)铜管：紫铜管工作压力在6.5～10MPa以下，易变曲，便于装配；黄铜管承受压力较高，达25MPa，不如紫铜管易弯曲。铜管价格高，抗震能力弱，易使油液氧化，应尽量少用，只用于液压装置配接不方便的部位。
(3)软管：用于两个相对运动件之间的连接。高压橡胶软管中夹有钢丝编织物；低压橡胶软管中夹有棉线或麻线编织物；尼龙管是乳白色半透明管，承压能力为 2.5～8MPa，多用于低压管道。因软管弹性变形大，容易引起运动部件爬行，所以软管不宜装在液压缸和调速阀之间。
本系统为中高压系统，因此，本系统用钢管。
3.6.2油管尺寸的确定
(1)油管内径d按下式计算：
d=
式中：q为通过油管的最大流量(m3/s)；v为管道内允许的流速(m/s)。一
般吸油管取0.5～5(m/s)；压力油管取 2.5～5(m/s)；回油管取 1.5～2(m/s)。
(2)油管壁厚δ按下式计算：
δ≥p·d/2〔σ〕
式中：p为管内最大工作压力；〔σ〕为油管材料的许用压力，〔σ〕=σ
/n；
b
σb为材料的抗拉强度；n为安全系数，钢管p＜7MPa时，取n=8；p＜17.5MPa
时，取n=6；p＞17.5MPa时，取n=4。
根据计算出的油管内径和壁厚，查手册选取标准规格油管。
3.7 油箱的设计
油箱的作用是储油，散发油的热量，沉淀油中杂质，逸出油中的气体。其形式有开式和闭式两种：开式油箱油液液面与大气相通；闭式油箱油液液面与大气隔绝。开式油箱应用较多。
3.7.1油箱设计要点
(1)油箱应有足够的容积以满足散热，同时其容积应保证系统中油液全部流回油箱时不渗出，油液液面不应超过油箱高度的80%。
(2)吸箱管和回油管的间距应尽量大。
(3)油箱底部应有适当斜度，泄油口置于最低处，以便排油。
(4)注油器上应装滤网。
(5)油箱的箱壁应涂耐油防锈涂料。
3.7.2油箱容量
计算油箱的有效容量V可近似用液压泵单位时间内排出油液
V=KΣq
取K=6
Σq=0.0029 m3/s
V=0.0174 m3
中：K为系数，低压系统取2～4，中、高压系统取5～7；Σq为同一油箱供油的各液压泵流量总和。
3.8 滤油器的选择
挖掘机节能液压控制系统分析与应用解读
挖掘机节能液压控制系统分析与应用? 李艳杰 1,2于安才 2姜继海 2 (1. 沈阳理工大学机械工程学院沈阳 110159; 2. 哈尔滨工业大学机电工程学院哈尔滨 150001 摘要 :深入分析了现代液压挖掘机中三种主流的节能液压系统——负流量控制、正流量控制和负载敏感系统的基本工作原理, 重点分析了它们在不同系列挖掘机中的应用;介绍了两种新型挖掘机液压系统的基本原理;分析表明三种典型挖掘节能液压系统都具有一定的节能效果,但工作原理各有不同;新型的挖掘机液压系统虽然还在研发阶段,但具有更好的节能效果及应 用前景。 关键词:液压挖掘机负流量控制正流量控制负载敏感系统 中图分类号 TU621 Analyses and Application of Energy-Saving Hydraulic Control System of Excavator LI Yan-jie1,2YU an-cai2JIANG Ji-hai2 (1. School of Mechanical Engineering, Shenyang Ligong University, Shenyang 110159; 2. School of Mechatronics Engineering, Harbin Institute of Technology, Harbin 150001 Abstract : Negative flow control, positive flow control and load sensing are the general energy-saving hydraulic systems of modern hydraulic excavator. The basic principles of the three typical hydraulic control systems were analyzed deeply. Their application in different kind of excavators is mainly analyzed. The principles of two new
挖掘机力士乐液压系统分析
挖掘机力士乐液压系统分析 [主要内容] 介绍了力士乐闭中心负载敏感压力补偿挖掘机液压系统组成及其工作原理、特性。重点分析了多路阀 液压系统、液压泵控制系统、各主要液压作用元件液压回路及多路阀先导操纵系统等。 目前液压挖掘机有两种油路:开中心直通回油六通阀系统和闭中心负载敏感压力补偿系统,我国国产液压挖掘机大多采用“开中心”系统,而国外著名的挖掘机厂家基本上都采用“闭中心”系统。闭中心具有明显的优点,但价格较贵。国内厂家对开中心系统比较熟悉,而对闭中心系统不太了解,因此有必要来介绍一下闭中心系统,本文重点分析力士乐闭中心负载敏感压力补偿(LUDV)挖掘机油路。 LUDV意为与负载无关的分配阀。 LUDV系统 力士乐挖掘机液压系统可以看作由以下4部分组成: ①多路阀液压系统(主油路); ②液压泵控制液压系统(包括与发动机综合控制); ③各液压作用元件液压子系统,包括动臂、斗杆、铲斗、回转和行走液压系统,还包括附属装置液压系统; ④多路阀操纵和控制液压系统。
1多路阀液压系统 多路阀液压系统是液压挖掘机的主油路,它确定了液压泵如何向各液压作用元件的供油方式,决定了液压挖掘机的工作特性。力士乐采用的闭中位负载敏感压力补偿多路阀液压系统的工作原理见图1(因换向阀不影响原理分析,故未画出)。 图1挖掘机力士乐主油路简图 挖掘机力士乐主油路由工装油路和回转油路二个负载敏感压力补偿系统组成。 1.1工装油路 工作装置和行走油路(除回转外)简称工装油路,用阀后补偿分流比负载敏感压力补偿(LUDV)系统,具有抗饱和功能。在每个操纵阀阀杆节流口后,设压力补偿阀,然后通过方向阀向各液压作用元件供油。LUDV多路阀原理符号见图2。
挖掘机通用液压系统分析
摘要 单斗液压挖掘机作为完成土石方开挖的主要施工机械设备，已广泛用于工业与民用建筑、交通运输、水利电力工程、矿山开掘以及军事工程等机械化施工中。当今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。液压系统在挖掘机行业中具有极其重要的作用。本文对力士德SC330机型液压系统进行了详细的研究。第一章，介绍挖掘机的概况、国内外挖掘机技术及行业发展、分类以及工作工况，然后又介绍了液压系统的概况。第二章介绍了系统液压泵，主要介绍了泵功率的调节及泵的变量分析。第三章、第四章分别对回转系统和行走系统的工作原理及细部动作原理进行分析。第五章，对挖掘机液压系统进行了工作总结。 关键词：挖掘机，液压系统，变量分析，工作原理
Abstract Single bucket hydraulic excavator as completed earthwork excavation of main construction equipment, has been widely used in industrial and civil construction, transportation, water conservancy and electric power engineering, mine exploitation and military engineering mechanized construction.Current excavator production to large-scale, miniaturization, muti function change, special change and the direction of automation development. The hydraulic system in excavator industry plays an important role in. The book de SC330type hydraulic system are studied in detail. The first chapter, introduction of excavator excavator technology at home and abroad, and industry development, the classification as well as the working condition, and then introduced the general situation of hydraulic system. The second chapter introduces the system of hydraulic pump, mainly introduced the pump power regulation and pump variable analysis. The third chapter, the fourth chapter of rotary system and the operating system's principle of work and the detail operation principle anar ysis. The fifth chapter, the full text of a summary of the work. Key words: Excavator, Hydraulic system, Multivariate analysis,Working principle
浅论挖掘机液压系统故障分析及解决措施示范文本
浅论挖掘机液压系统故障分析及解决措施示范文本 In The Actual Work Production Management, In Order To Ensure The Smooth Progress Of The Process, And Consider The Relationship Between Each Link, The Specific Requirements Of Each Link To Achieve Risk Control And Planning 某某管理中心 XX年XX月
浅论挖掘机液压系统故障分析及解决措 施示范文本 使用指引：此解决方案资料应用在实际工作生产管理中为了保障过程顺利推进，同时考虑各个环节之间的关系，每个环节实现的具体要求而进行的风险控制与规划，并将危害降低到最小，文档经过下载可进行自定义修改，请根据实际需求进行调整与使用。 一、引言 液压系统是工程机械中的一个重要部分。液压系统由 于具有体积小、重量轻、易安装、功率密度大、响应快、 可控制性强、工作平稳且可实现大范围的无级调速等优 点。应用日趋广泛。液压挖掘机是目前工程施工中使用较 为广泛的一种工程机械，其行走、回转和举升、挖掘动作 都是通过发动机把机械能转化为液压油的压力能来驱动液 压油缸和马达工作而实现的。对于液压系统。虽然只是作 为挖掘机复杂主系统的子系统，但是其对主系统的功能和 效率产生的影响是巨大的。液压系统的失效将会直接导致 主系统的失效，从而造成严重的经济损失。因此，对液压
挖掘机液压系统的分析及故障诊断尤为重要。 二、挖掘机的液压系统类型 按液压栗特性，液压挖掘饥采用的液压系统大致上有定量系统、变量系统和定量、变量系统等三种类型。 (一)定量系统 在液压挖掘机采用的定量系统中，其流量不变，即流量不随负载而变化，通常依靠节流来调节速度。根据定量系统中油泵和回路的数量及组合形式，分为单泵单回路、双泵单回路定量系统、双泵双回路定量系统及多泵多回路定量系统等。 (二）变量系统 在液压挖掘机采用的变量系统中，是通过容积变量来实现无级调速的，其调节方式有三种：变量泵一定量马达调速、定量泵变量马达调速、变量泵变量马达调速。液压挖掘机采用的变量系统多采用变量泵一定量马达的组合方
案例分析挖掘机液压系统发热故障及预防措施实用版
YF-ED-J8528 可按资料类型定义编号 案例分析挖掘机液压系统发热故障及预防措施实用 版 In Order To Ensure The Effective And Safe Operation Of The Department Work Or Production, Relevant Personnel Shall Follow The Procedures In Handling Business Or Operating Equipment. （示范文稿） 二零XX年XX月XX日
案例分析挖掘机液压系统发热故障及预防措施实用版 提示：该解决方案文档适合使用于从目的、要求、方式、方法、进度等都部署具体、周密，并有很强可操作性的计划，在进行中紧扣进度，实现最大程度完成与接近最初目标。下载后可以对文件进行定制修改，请根据实际需要调整使用。 挖掘机液压系统发热是机械故障的一个普 遍现象，我们必须要知道，这一现象会给挖掘 机系统带来怎样的危害，其故障特征表现为那 些。本文将以实例来分析讲解。 在施工现场，工程机械故障的事情是时有 发生，比如：我们正操作挖掘机，发现其液压 系统有发热现象，液压系统发热必须要及时处 理，否则会给挖掘机整个系统带来危害，下面 我们共同来了解一下挖掘机液压系统发热现象 及其危害，并以实例来作以分析。
一、了解挖掘机液压系统发热现象及其危害： 液压系统发热是挖掘机较为普遍的一种故障现象，亦是分析处理较为复杂的软故障。小松PC200/400型挖掘机正常工况下，液压系统油温应在60oC以下，（油泵的温度较之高5-10oC），如果超出较多，则称之为液压系统发热。其故障特征为：挖掘机冷车工作是，各种动作较正常，当机械工作约一小时后，随着液压油温升高，便出现挖掘机各执行机构无力及动作滞缓，特别是挖掘力不够，行走转向困难等。 液压系统出现发热现象如不能及时处理，就会对系统产生极为不利的影响： （1）油液粘度下降，泄漏增加，又使系统
挖掘机液压系统 精华版 --液压系统 入门必读材料
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。随着微处理控制器、传感器元件成本的下降，控制技术的不断完善，使得双阀芯控制技术在工程机械领域得以应用。英国Utronics 公司利用自己的技术及专利优势研制出双阀芯多路换向阀，已广泛应用于JCB、Deere、DAWOO、CASE 等公司的挖掘机、*车、装载机及挖掘装载机等产品上。为适应中国工程机械产品对液压系统功能要求。稳定性以及自动化控制程度的不断提高，Utronics 公司产品适时进入中国市场，现已初步完成厦工（5t）装载机、詹阳（8t）挖掘机样机调试并进入试验阶段。1、传统单阀芯换向阀的缺陷传统的单阀芯换向阀所组成的液压系统难以合理解决好以下功能和控制之间存在的矛盾：（1）液压系统设计时为提高系统稳定性，减少负载变化对速度的影响，要么牺牲部分我们想实现的功能，要么增加额外的液压元件，如调速阀、压力控制阀等，通过增加阻尼，提高系统速度刚度来提高系统的稳定性。但是这样元件的增加又会降低效率，浪费能源；还会使得整个系统的可*性降低、增加成本。（2）由于换向结构的特殊性，使得用户在实现某一功能时必须购买相应的液压元件，再加上工程机械厂家会根据不同最终用户要求设计出相应的功能，这样会造成生产厂家采购同类、多规格的液压控制元件来满足不同功能要求的需要，不利于产品通用化及产品管理，同时会大大提高产品成本。 （3）由于执行机构进出液压油通过一根阀芯进行控制，单独控
液压式履带挖掘机液压系统故障分析实用版
YF-ED-J3481 可按资料类型定义编号 液压式履带挖掘机液压系统故障分析实用版 In Order To Ensure The Effective And Safe Operation Of The Department Work Or Production, Relevant Personnel Shall Follow The Procedures In Handling Business Or Operating Equipment. （示范文稿） 二零XX年XX月XX日
液压式履带挖掘机液压系统故障 分析实用版 提示：该解决方案文档适合使用于从目的、要求、方式、方法、进度等都部署具体、周密，并有很强可操作性的计划，在进行中紧扣进度，实现最大程度完成与接近最初目标。下载后可以对文件进行定制修改，请根据实际需要调整使用。 结合多年的实践经验，笔者对液压式履带 挖掘机液压系统常见故障进行了分析，主要包 括有液压油温度过高、液压油管爆裂和油管接 头漏油、行走跑偏、整机无动作、整机动作无 力等故障，并给出了排除方法，可供相关专业 技术人员参考。 当前国内大部分的挖掘机都是液压式履 带类型，采用的是液压先导式控制系统。虽然 液压挖掘机生产厂家不同，但是其液压系统却 基本差不多，都是由先导液压系统和主液压系
统两大部分构成。如果回转和行走采用液压马达驱动，工作装置通过油缸执行其动作，这类挖掘机就是全液压挖掘机。全液压挖掘机的液压系统是一个有机的整体，无论哪个元件出了故障，都会影响其正常工作。现以山河智能液压式履带挖掘机为例，分析液压系统常见故障原因及排除方法。 液压油温度过高 当液压油温度过高时，就必须考虑是否出现以下状况。 1.1.发动机皮带松动 这种情况下，挖掘机显示器会显示充电故障及高温。在熄火状态下用手去按动皮带，感受发动机皮带的松紧程度。由于皮带长期处于高速运动中，会逐渐老化，发动机启动
挖掘机液压系统图
挖掘机液压系统图 一．液压挖掘机液压系统的基本类型 液压挖掘机液压系统大致上有定量系统、变量系统和定量、变量复合系统等三种类型。 1．定量系统 在液压挖掘机采用的定量系统中，其流量不变，即流量不随外载荷而变化，通常依靠节流来调节速度。根据定量系统中油泵和回路的数量及组合形式，分为单泵单回路定量系统、双泵单回路定量系统、双泵双回路定量系统及多泵多回路定量系统等。 2．变量系统 在液压挖掘机采用的变量系统中，是通过容积变量来实现无级调速的，其调速方式有三种：变量泵－定量马达调速、定量泵－变量马达调速和变量泵－变量马达调速。 单斗液压挖掘机的变量系统多采用变量泵－定量马达的组合方式实现无极变量，且都是双泵双回路。根据两个回路的变量有无关连，分为功率变量系统和全功率变量系统两种。其中的分功率变量系统的每个油泵各有一个功率调节机构，油泵的流量变化只受自身所在回路压力变化的影响，与另一回路的压力变化无关，即两个回路的油泵各自独立地进行恒功率调节变量，两个油泵各自拥有一半发动机输出功率；全功率变量系统中的两个油泵由一个总功率调节机构进行平衡调节，使两个油泵的摆角始终相同。同步变量、流量相等。决定流量变化的是系统的总压力，两个油泵的功率在变量范围内是不相同的。其调节机构有机械联动式和液压联动式两种形式。 二．YW-100型单斗液压挖掘机液压系统 国产YW-100型履带式单斗液压挖掘机的工作装置、行走机构、回转装置等均采用液压驱动，其液压系统如图1所示。 该挖掘机液压系统采用双泵双向回路定量系统，由两个独立的回路组成。所用的油泵1为双联泵，分为A、B两泵。八联多路换向阀分为两组，每组中的四联换向阀组为串联油路。油泵A输的压力进入第一组多路换向阀，驱动回转马达、铲斗油缸、辅助油缸，并经中央回转接头驱动右行走马达7。该组执行元件不工作时油泵A输出的压力油经第一组多路换向阀中的合流阀进入第二组多路换向阀，以加快动臂或斗杆的工作速度。油泵B输出的压力油进入第二组多路换向阀，驱动动臂油缸、斗杆油缸，并经中央回转接头驱动左行走马达8和推土板油缸6。 该液压系统中两组多种换向阀均采用串联油路，其回油路并联，油液通过第二组多路换向阀中的限速阀5流向油箱。限速阀的液控口作用着由梭阀提供的A、B两油泵的最大压力，当挖掘机下坡行走出现超速情况时，油泵出口压力降低，限速阀自动对回油进行节流，防止溜坡现象，保证挖掘机行驶安全。
液压挖掘机液压系统介绍
液压挖掘机液压系统介绍 newmaker 按照挖掘机工作装置和各个机构的传动 要求，把各种液压元件用管路有机地连 接起来的组合体，称为挖掘机的液压系统。其功能是，以油液为工作介质，利用液压泵将发动机的机械能转变为液压能并进行传送，然后通过液压缸和液压马达等将液压能转返为机械能，实现挖掘机的各种动作。 基本要求 液压挖掘机的动作复杂，凡要机构经常启动、制动、换向、负载变化大，冲击和振动频繁，而且野外作业，温度和地理位置变化大，因此根据挖掘机的工作特点和环境特点，液压系统应满足如下要求： 1）要保证挖掘机动臂、斗杆和铲斗可以各自单独动作，也可以互相配合实现复合动作。2）工作装置的动作和转台的回转既能单独进行，又能作复合动作，以提高挖掘机的生产率。3）履带式挖掘机的左、右履带分别驱动，使挖掘机行走方便、转向灵活，并且可就地转向，以提高挖掘机的灵活性。 4）保证挖掘机的一切动作可逆，且无级变速。 5）保证挖掘机工作安全可靠，且各执行元件（液压缸、液压马达等）有良好的过载保护；回转机构和行走装置有可靠的制动和限速；防止动臂因自重而快带下降和整机超速溜坡。 为此，液压系统应做到： 1）有高的传动效率，以充分发挥发动机的动力性和燃料使用经济性。 2）液压系统和液压元件在负载变化大、急剧的振动冲击作用下，具有足够的可靠性。 3）调协轻便耐振的冷却器，减少系统总发热量，使主机持续工作时液压油温不超过80度，或温升不超过45度。 4）由于挖掘机作业现场尘土多，液压油容易被污染，因此液压系统的密封性能要好，液压元件对油液污染的敏感性低，整个液压系统要设置滤油器和防尘装置。 5）采用液压或电液伺服操纵装置，以便挖掘机设置自动控制系统，进而提高挖掘机技术性能和减轻驾驶员的劳动强度。
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。 随着微处理控制器、传感器元件成本的下降，控制技术的不断完善，使得双阀芯控制技术在工程机械领域得以应用。英国Utronics公司利用自己的技术及专利优势研制出双阀芯多路换向阀，已广泛应用于JCB、Deere、DAWOO、CASE等公司的挖掘机、*车、装载机及挖掘装载机等产品上。为适应中国工程机械产品对液压系统功能要求。稳定性以及自动化控制程度的不断提高，Utronics公司产品适时进入中国市场，现已初步完成厦工（5t）装载机、詹阳（8t）挖掘机样机调试并进入试验阶段。 1、传统单阀芯换向阀的缺陷 传统的单阀芯换向阀所组成的液压系统难以合理解决好以下功能和控制之间存在的矛盾：（1）液压系统设计时为提高系统稳定性，减少负载变化对速度的影响，要么牺牲部分我们想实现的功能，要么增加额外的液压元件，如调速阀、压力控制阀等，通过增加阻尼，提高系统速度刚度来提高系统的稳定性。但是这样元件的增加又会降低效率，浪费能源；还会使得整个系统的可*性降低、增加成本。 （2）由于换向结构的特殊性，使得用户在实现某一功能时必须购买相应的液压元件，再加上工程机械厂家会根据不同最终用户要求设计出相应的功能，这样会造成生产厂家采购同类、多规格的液压控制元件来满足不同功能要求的需要，不利于产品通用化及产品管理，同时会大大提高产品成本。
挖掘机液压系统毕业设计
中文题目：XE40小型挖掘机液压系统设计 外文题目：DESIGN HYDRAULIC SYSTEM OF XE40 SMALL CRAWLER EXCAVATOR 毕业设计（论文）共 76 页（其中：外文文献及译文 8 页）图纸共 11 张完成日期 2015年 6 月答辩日期2015 年 6 月
辽宁工程技术大学 本科毕业设计（论文）学生诚信承诺保证书 本人郑重承诺：《》毕业设计（论文）的内容真实、可靠，系本人在指导教师的指导下，独立完成。如果存在弄虚作假、抄袭的情况，本人承担全部责任。 学生签名： 年月日 辽宁工程技术大学 本科毕业设计（论文）指导教师诚信承诺保证书本人郑重承诺：我已按学校相关规定对同学的毕业设计（论文）的选题与内容进行了指导和审核，确认由该生独立完成。如果存在弄虚作假、抄袭的情况，本人承担指导教师相关责任。 指导教师签名： 年月日
摘要 XE40小型挖掘机是徐工生产的小型液压挖掘机，本次的毕业设计的课题就是对其进行液压系统的参数化设计。为了研究这个课题，我们的主要的思路就是要先根据已知的挖掘机的性能参数对工作速度和工作压力进行初步的确定，再根据这些数据，对铲斗缸进行参数计算。参考所选液压缸的连接方式和XE40小型挖掘机选用的液压缸的具体形状，绘制出液压缸的CAD图。依照铲斗缸的设计方式与计算流程同理也能设计出斗杆缸和动臂缸。同时根据所设计的挖掘机所选用的动臂缸的数量，就能大致确定出运作液压缸所需要的流量。通过已确定的流量，工作压力，还有工作速度，就能初步确定液压泵的型号和液压马达的型号。然后再参考徐工挖掘机XE40的液压系统，根据系统回路和对挖掘机工作方式的了解，初步设计出液压挖掘机系统的原理图，并用CAD绘制出来。经过审核之后，再来确定所要要用的液压油，发动机，以及对液压阀进行选型。 关键词:液压缸;参数化设计；徐工挖掘机;液压系统
挖掘机液压系统设计
目录 绪论----------------------------------------3 1.1现代液压技术的发展状况---------------4 1.2液压传动的研究对象-------------------4 1.3液压传动的组成-----------------------4 1.4液压传动的优缺点---------------------5 1.3.1液压传动的主要优点------------------5 1.3.2 液压传动的主要缺点------------------5 1.5液压技术的发展应用-------------------6 1.4.1、液压传动在各类机械中的应用---------6 1.4.2、液压传动技术的发展概况-------------7 第1章挖掘机的液压系统----------------------8 2.1挖掘机的工作循环及对液压系统的要求-----8 2.2 WY—100挖掘机液压系统的工作原理-------9 第3章液压系统的设计-----------------------12 3.1明确设计要求进行工况分析---------------12 3.2确定液压系统的主要参数-----------------13 3.2.1液压缸的载荷组成计算-----------------13 3.2.2液压马达的负载-----------------------15 3.3计算液压缸的主要结构尺寸和液压马达的排 ---------------------------------------15 3.3.1液压缸的设计计算---------------------15 3.3.2液压马达的设计计算-------------------16 3.4液压泵的确定与所需功率的计算-----------17 3.4.1液压泵的确定-------------------------17 3.4.2 选择液压泵的规格--------------------18 3.5阀类元件的选择-------------------------18 3.5.1.选择依据----------------------------18
挖掘机基本构造及工作原理
第一部分：挖掘机 第一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工作装置、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。
常用的全回转式液压挖掘机的动力装置、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。因此又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——①动臂、②斗杆、③铲斗、④液 压油缸、⑤连杆、⑥销轴、⑦管路 上部转台——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、○11 控制油路、○12电器部件、○13 配重 行走机构——①履带架、② 履带、③引导轮、④支重轮、 ⑤托轮、⑥终传动、⑦张紧 装置 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。 二、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）——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
挖掘机液压系统设计
目录 绪论 --------------------------- 3 1.1 现代液压技术的发展状况------------ 4 1.2 液压传动的研究对象-------------- 4 1.3 液压传动的组成---------------- 4 1.4 液压传动的优缺点----------------- 5 液压传动的主要优点------------- 5 液压传动的主要缺点------------ 5 1.5 液压技术的发展应用-------------- 6 、液压传动在各类机械中的应用- 6 、液压传动技术的发展概况--------- 7 第1章挖掘机的液压系统 ------------------ 8挖掘机的工作循环及对液压系统的要求 ----------------------------------------------------- 8 WY —100 挖掘机液压系统的工作原理------------- 9 第3 章液压系统的设计 ------------------ 12明确设计要求进行工况分析------------------ 12 确定液压系统的主要参数------- 13 液压缸的载荷组成计算-------- 13 液压马达的负载------------- 15 计算液压缸的主要结构尺寸和液压马达的排 -------------------------------------- 15 液压缸的设计计算------------ 15 液压马达的设计计算------------- 16 液压泵的确定与所需功率的计算-- 17 液压泵的确定--------------- 17 选择液压泵的规格------------ 18 阀类元件的选择------------------- 18 选择依据------------------ 18 选择阀类元件应注意的问题---- 18
挖掘机动臂机构液压系统
挖掘机动臂机构液压系统 1、设计背景 液压挖掘机是一种多功能机械，目前被广泛应用于水利工程，交通运输，电力工程和矿山采掘等机械施工中，它在减轻繁重的体力劳动，保证工程质量。加快建设速度以及提高劳动生产率方面起着十分重要的作用。由于液压挖掘机具有多品种，多功能，高质量及高效率等特点，因此受到了广大施工作业单位的青睐。液压挖掘机的生产制造业也日益蓬勃发展。 挖掘机液压传动紧密地联系在一起，其发展主要以液压技术的应用为基础。其结构主要是由发动机、液压系统、工作装置、行走装置和电气控制等部分组成（如图所示），由于挖掘机的工作条件恶劣，要求实现的动作很复杂，于是它对液压系统的设计提出了很高的要求，其液压系统也是工程机械液压系统中最为复杂的。因此，对挖掘机液压系统的分析设计已经成为推动挖掘机发展中的重要一环。 2、设计要求 2.1使用要求 小型挖掘机主要用于城市、狭窄地区，代替人力劳动。主要作业是挖掘、装载、整地、起重等，用于城市管道工程、道路、住宅建设、基础工程和园林作业等。小型挖掘机体积小，机动灵活，并趋向于一机多能，配备多种工作装置，除正铲、反铲外，还配备了起重、抓斗、平坡斗、装载斗、耙齿、破碎锥、麻花钻、电磁吸盘、推土板、冲击铲、集装叉、高空作业架、铰盘及拉铲等，以满足各种施工的需要。与此同时，发展专门用途的特种挖掘机，如低比压、低嗓声、水下专用和水陆两用挖掘机等。总之它是一种多用途万能型的城市建设机械。由于这种机械的特点很靠近人，因此在设计上除了要求耐久性、可靠性和作业效率等，还需着重考虑人、机、环境的协调，特别要注意以下几点： (1)安全性即机械作业过程中不要与周围的人和物相碰撞，防倾翻稳定性好。 (2)低公害即排放要求高、低震动、低噪音，声音要比较悦耳。 (3)与周围环境能调和，形象要美观，形体和色彩不要引起人们不愉快感，对人有亲和感。 (4)尽量扩大其使用功能，可装多种附属装置，应成为城市万能型工程机械。 (5)操纵简便，任何人一学就会，都能操纵。 2.2 性能要求 小型挖掘机具有中型挖掘机的多项功能，又具有便于运输、能耗低、灵活、适应性强等优势，非常适用于空间狭小的施工场地作业，而且价格低、质量轻、保养维修方便，所以在小型土石方工程、市政工程、路面修复、混凝土破碎、电缆埋设、自来水管道的铺设、园林栽培等工程中得到了广泛的应用。由于满足基本的挖掘、装载、
挖掘机液压系统原理
一、主液压回路系统的构成 日立挖掘机主液压回路系统是由主液压系统和先导回路系统构成。主液压回路将泵的液压油供给各操作机能的促动器。 二、先导回路液压操作系统的组成 液压系统是由发动机、主泵、先导泵、控制阀各1台和四个液压缸、1台旋转马达及2台行走马达组合而成、泵通过输入轴由发动机所驱动。主泵的液压油通过控制阀流到各促动器。先导泵的液压油流入先导回路内。 三、主回路 1、主液压回路 主液压回路系由吸引回路、输出回路、回油路及牌友回路所构成。液压系统由主泵、控制阀、行走马达各一台及四个液压缸。 主泵是斜轴式排量可变型轴向活塞泵，是由发动机驱动的（发动机转速比为1.0） 2、吸引回路和输出回路 泵通过吸引滤油器吸引液压油箱的油，油从泵流入控制阀，然后由油箱口放出，主泵放出的油通过控制阀流至各促动器。 控制阀控制各种液压机能，从各促动器流出的回油通过控制阀和液压油冷却器流回液压油箱。 3、回油路 每个促动器放出的油全部通过控制阀流回液压油箱内。回油路内有旁道单向阀，其设定压力分别为9.8×10^4pa及4×9.8×10^4pa。通常回油通过液压油冷却器及左侧控制阀流回液压油箱， 油温低时，粘度变高，通过油冷却器时的阻力也随着增大。 油压超过9.8×10^4pa时，回油直接流回液压油箱，可在短时间内把油温提高到适当的高度。 油冷却器被阻塞时，回油通过旁道单向阀直接流回液压油箱。 旁道单向阀被阻塞时设在冷却器和液压油箱之间，其设定压力为4×9.8×10^4pa。 液压箱内设有直流式滤油器，从左右两侧的控制阀流出的油合流后经直流式滤油器过滤，直流式滤油器内有旁道安全阀。当滤芯阻塞使差压达9.8×10^4pa时，旁道安全阀就打开，油直接流回液压油箱。 4、排油回路 马达及刹车阀等内部漏的油以及润滑油回路内的油，全部都积蓄起来，经过排油回路流回操作油箱。 5、行走马达排油回路 左右两行走马达漏的油由各个马达壳的排油口排出，合流后通过中心接头，经过直流式滤油器流回液压油箱。 6、旋转马达排油回路 旋转马达漏的油排出后，与行走回路排出的油一起通过直流式滤油器流回液压油箱。 7、输出压控制 控制阀内的卸载安全阀控制泵的输出压力保持一定。全部操作均在330×9.8×10^4Pa设定压力操作。 在挖掘操作时，设定压力变为370×9.8×10^4Pa。 狼涌截止安全阀把高压油释放到液压油箱内，以免油压系统及发动机承受过负荷。 8、先导回路 先导回路是由吸引、出油回路构成的。先导系统有先导泵、换冲阀、保险阀、2个高速电
日本(NACHI)挖掘机负荷敏感液压系统分析
…一ｅ专题研究掣鏊台篇蠢—一ｄｕｂｊｅｃｔＲｅｓｅａｒｃｈ 日本‘ＮＡＣＨＩ）挖掘相负荷敏 液压系统分析威Ｊｏ乩 ＡｎａｌｙｓｉｓｏｆＮＡＣＨＩｅｘｃａｖａｔｏｒｌｏａｄｓｅｎｓｉｔｉｖｉｔｙｈｙｄｒａｕｌｉｃｐｒｅｓｓｕｒｅｓｙｓｔｅｍ 吕超１，阎季常２，高峰３ ＬＶＣｈａｏ，ＹＡＮＪｉ—ｃｈａｎｇ，ＧＡＯＦｅｎｇ （１．徐工研究院，江苏徐州２２１００４；２．江苏瑞隆电液控制科技有限公司，江苏徐州２２１００４ ３．浙江大学，浙江杭州３１００５８） 【摘要】分析了目前国内外小型挖掘机常用液压系统的几种形式，以日本ＮＡＣＨＩ系统为例研究负载敏感系统的工作原理。 【关键词】小型挖掘机；液压系统，负载敏感；压力补偿 小型液压挖掘机既具有精致小巧、灵活机动的优点，同时兼具中挖的基本功能，广泛用于各种小型土方施工。液压系统是挖掘机最重要的部分，液压系统设计是挖掘机主机厂产品设ｒ一 计中最重要的组成部分之一。 目前挖掘机液压系统的形式和种类较；多，从多路阀的形式可分为开中心和闭 中心两种，按控制方式不同可分为阀控系； 统和泵控系统，在实际的应用中，阀控系 统很普遍，泵控系统往往和阀控系统结合 在一起使用，实际上是阀控和泵控组合而； 成的复合系统，小挖系统主要还是选用国 外成熟的系统居多，常见的有日本ＫＹＢ 公司的三泵系统、ＮＡＣＨＩ公司的ＬＳ系 统、东芝公司的ＩＢ系统、德国力士乐公司 的ＬＳ、ＬＵＤＶ系统、韩国东明公司、第日 油压公司的系统等，下面我们主要对日本 不二越（ＮＡＣＨＩ）液压系统进行分析研ＩＬ－究。 １ＮＡＣＨＩ液压系统简介 挖掘机液压系统主要由液压执行元件 完成各个动作，电液系统配合实现整车的控制动作。液压系统主要由上、下车液压系统和先导操纵系统部分组成。ＮＡＣＨＩ液压系统原理见图１。 Ｓ 图１ＮＡＣＨＩ液压系统原理图 建筑机械化２００８（０７）３５ 万方数据
挖掘机液压系统换油步骤和注意事项通用范本
内部编号：AN-QP-HT980 版本/ 修改状态：01 / 00 In A Group Or Social Organization, It Is Necessary T o Abide By The Rules Or Rules Of Action And Require Its Members To Abide By Them. Different Industries Have Their Own Specific Rules Of Action, So As To Achieve The Expected Goals According T o The Plan And Requirements. 编辑：__________________ 审核：__________________ 单位：__________________ 挖掘机液压系统换油步骤和注意事项 通用范本
挖掘机液压系统换油步骤和注意事项通 用范本 使用指引：本管理制度文件可用于团体或社会组织中，需共同遵守的办事规程或行动准则并要求其成员共同遵守，不同的行业不同的部门不同的岗位都有其具体的做事规则，目的是使各项工作按计划按要求达到预计目标。资料下载后可以进行自定义修改，可按照所需进行删减和使用。 液压挖掘机一般在运转Zoooh以后就需要更换液压油，否则将使系统污染，造成液压系统故障。据统计一，液压系统的故障中90％左右是由于系统污染所造成的。本文介绍挖掘机换油的工艺步骤和注意事项。 １．准备工作 (l)熟悉液压系统的工作原理、操作规程、维修及使用要求，做到心中有数，不盲目蛮干。
(2)按说明书上规定的油品准备新油，新油使用前要沉淀48h以卜。 (3)准备好拆卸各管接头用的工具、加注新油用的滤油机、液压系统滤芯等。 (4)准备清洗液、刷子和擦拭用的绸布等。 (5)准备盛废油的油捅。 (6)选择平整、坚实的场地，保证机器在铲斗、斗杆臂完全外展的工况下能回转无障碍，动臂完全举升后不碰任何障碍物，离电线的距离应＞2m以上。
挖机三大件之一液压泵 工作原理 维修师傅必懂
挖机三大件之一——液压泵（工作原理），维修师傅必懂发动机，液压泵，分配阀是人们常说的挖机三大件，挖掘机为什么不像汽车一样由发动机提供动力，经过变速箱、传动轴驱动整车前进，而是通过发动机带动液压泵转动，由高压液压油通过液压马达、液压油缸等液压执行元件带动整车动作？发动机为液压泵提供动力，液压泵、液压油管路、液压马达、液压油缸等进行液压传动，分配阀进行液压控制。一、什么是柱塞泵，什么是齿轮泵？液压泵是将机械能转换为液体压力能，我们一般见到的（挖掘机、装载机用）有齿轮泵和柱塞泵。共同点：都是通过容积改变来对液体产生压力。区别：机构不同，容积位置不同。齿轮泵的液体容积在两齿轮之间，通过齿轮旋转改变液体容积。而柱塞泵的容积在每一个柱塞缸内。常见大中型挖掘机一般将柱塞泵和齿轮泵集合在一起，组成液压泵总成，一般主泵为柱塞泵（输出液压油压力较大）给液压行走马达、液压回转马达、液压油缸供油；先导泵为齿轮泵（输出液压油压力较小）给分配阀供油。主泵总成齿轮泵：齿轮泵是靠两个啮合齿轮旋转时形式的密闭移动来工作的。齿轮泵是齿轮传动来提供动力，齿轮泵是定量泵，多用于低精度中低压控制。它的主要特点是：结构简单，制造方便，成本低，价格低廉，体积小，重量轻，自吸性能好，对油液污染不敏感和工作可靠等。其主要缺点是：流量和压力脉动大，噪音大，排量不可调节。它被广泛应用于各种低压系统中。齿轮泵对油液的要求最低，最早的时候因为压力低，所以一般用在低压系统中（先导泵），现在齿轮泵压力可以做到25MPA 左右，常用在压力要求不高的机械上，但是他的油液脉动大，不能变量，好处是自吸性能好。齿轮泵原理图工作原理外啮合齿轮泵是装载机和部分小型挖掘机液压系统中常用的液压泵。泵体内有一个相同模数，相同齿数的齿轮，齿轮的两个端面靠