液压挖掘机主控制阀
液压挖掘机主控制阀主控制阀也称为主控阀或主阀，它的作用是按操作者的指令将泵排出的压力油提供到各执行元件，使挖掘机完成各种动作。主控阀是个复杂的液压元件，现就几种典型的主控阀加以说明。
1.U28阀
U28阀是日本东芝公司生产的专用于20—3t的挖掘机上。其外形见图3—32
图3—32 U28阀外形图
该阀是一组多路阀，阀体分左，中，右三片，用螺栓紧密相联。左片是一组三联阀(上图中1，2，3号阀)，中间片是油道，右片是一组四联阀(上图中4，5，6，7号阀)。
该阀具有如下功能：
(1)单独动臂提升时双泵合流供油，提高动臂提升速度。 (只在动臂提升时)
(2)斗杆单独动作时双泵台流供油，加快斗杆动作速度。
(3)动臂优先，动臂与其他动作同时进行时，动臂的动作将优先保证。
(4)回转优先，回转与斗杆同时动作时，回转将优先保证。
(5)负流量控制，给主泵提供一个负流量信号，使阀杆在中位时，主泵排量变为最小。
(6)直线行走，当挖掘机前进或后退时可同时作其他动作，以保证特殊工况的需要。
(7)可配置电传感器，以满足电控的需要。
(A)液压系统符号
图中下面油口中，两个P1分别与两个主泵的出油口相接，是主进油口P2~口P3用油管连接，作为斗杆合流时的辅助进油。
b口与上面b口(左罗辑阀出口)用油管连接。
C口与动臂阀伺服油a1口相连，作为动臂合流的信号。
R口是主回油，接液压油散热器，然后回油箱。
a口与上面a口（右罗辑阀出口）用油管连接。
Py1和Py2与左，右行走操纵阀（脚踏阀）的出油连接，使行走增压。
上面油口fL和fR分别与两个主泵的负流量控制接口相接。
G口作为信号输出可作他用，如接压力传感器等。
当各阀杆在中立位置时（无操作时），左路P1通过三组阀后，推开罗辑阀2，经过负流量阀3进入回油道，从主回油口R回油箱。右路P1通过四组阀后，推开罗辑阀，经过负流量阀进入回油道，从主回油口R回油箱。
此时，两个负流量阀接口fL和fR分别有压力信号输出到主泵的调节器，使主泵排量减小。
这是阀杆全部处于中立位置时油的流向。如果阀杆移动将有下面的情况。
1.回转阀（左片下面）移动时，假设a1口进伺服油，推动阀杆向右移位，P1的中路油被切断，而旁路油推开单向阀进入A1口，油从A1口流出进入回转马达。由回转马达流回的油经B1口从该阀的回油口流入回油道。此时，这一路油被引入执行元件回转马达而使挖掘机回转，上面的两组阀没有油通过，所以，负流量输出口fL没有压力输出，主油泵排量变大。
2.斗杆阀（左片中间一组）移动时，假设a2进伺服油，推动阀杆向右移位，P1的中路油被切断，而旁路油推开单向阀进入A2口，油从A2口流出进入斗杆油缸大腔。由斗杆油缸小腔流回的油经B2口从该阀的回油口流入回油道。此时，这一路油被斗杆阀切断，上面的一组阀没有油通过（指到罗辑阀处没有油，经节流阀6来的并联油路的油在单向阀4处被断开）。所以，负流量输出口fL没有压力输出，主油泵排量变大。
当该阀杆向右移时，阀杆右端切断了控制油到回油道的通路（虚线，从a口来的油，即从右片阀的罗辑阀出口a经外接管道进入下面a口）。使右片阀的罗辑阀出口a被堵截，右面主泵压力油从罗辑阀心小孔进到该阀心上部，由于面积差的作用阀心被压住，使右路油不能从罗辑阀回油，强行使右路油经单向阀8进入斗杆阀，实现了左右两路油都进入斗杆阀，即双泵合流。
当伺服油进入b2，推动阀杆向左移时，主泵的油经B2进入斗杆缸小腔，而大腔经A2回油，其他情况相同，仍是双泵合
流。
在A2，B2的油路上装有过载溢流阀，它们的调定压力高于主安全阀，它们的作用是在该阀中位时，由外部的力使该油缸压力过高时此溢流阀泄油以保护油缸。而在油缸吸空时，如斗杆快速下降，斗杆油缸大腔需快速进油，如果双泵合流仍供不上时，油缸将吸空压力变低，此时过载溢流阀从回油路向油缸补油，避免油缸吸空。
3.左行走阀（左片上面）在中位时，A3，B3两腔相通（Y型阀）并与回油相通，行走马达不制动（机械制动）。当a3进伺服油阀杆向右移位时，压力油经单向阀4从A3口进入马达。B3口回油，罗辑阀没有油流入，负流量输出没有压力，主泵排量变大。（由此可知，凡是有一个阀杆不在中位，都没有负流量压力信号输出，主泵流量变大。当阀杆稍开或半开，则有负流量信号，起油泵的调速作用。此点以后不再说明。）当b3进伺服油阀杆向左移位时，变成B3口出油，A3口回油。其他情况相同。右片阀最上面一组为右行走阀，其结构与作用和左行走阀相同。
为实现直线行走功能，设置了直线行走阀1，其工作情况如下：阀组从p1口引进了伺服泵的控制油，其压力一般为35kgf／cm2—40kgf／cm2，这个控制压力作用在直线行走阀1的右端，同时穿过右片阀的铲斗阀，动臂阀，经过中片后又穿过左片阀的斗杆阀和回转阀，最后进回油道。当铲斗，动臂，斗杆，回转任一个阀有动作（移位）时，这控制压力将不能通回油而升高压力，从而将推动直线行走阀1，使其向左移，此时两个行走阀的进油路连通，成为并联油路。只要有一个泵供油两边的行走可同时运行。而另一个泵的油可作其他动作，如动臂，斗杆等。即实现了直线行走功能。
4.右片设有备用阀，以便装其他工作装置时使用，如液压破碎器等。
5.铲斗阀动作情况与回转阀基本相同。
6.动臂阀（右片下面），当a1口进伺服油时，阀杆向右移，右路主泵的压力油从A1口进动臂缸大腔，动臂缸小腔的回油从B1口经阀内油道回油。
a1口进伺服油的同时，C口也进伺服油（外接管路接通）并推动动臂合流阀上部的二位阀向左移，断开从单向阀来的左路泵的压力油，使左路泵的压力油推开罗辑阀7进入右路主油道，同时给动臂缸大腔进油。即双泵合流。（当动臂阀杆右移的同时，阀杆左端b口来的控制油被断开，左路罗辑阀b口因不能回油而使压力升高，罗辑阀关闭，左路油不能经罗辑阀及负
流量控制阀回油只能经合流阀7进入右路实现合流。
7.阀组右下端Rs口也是回油口接回转马达回油口，作为回转马达的回油或补油。
1. 行走直线阀（图3—34中的1）见图3—35
图3—36行走直线阀
1．堵头2弹簧3“0”形圈4阀芯 (图3-35)
当控制油有压力时(伺服油压力)推动阀芯4向左移，使右路油与左路油沟通，以保证直线行走。
2.罗辑阀(图3—34中的2)见图3—36
1接头(图3—34中罗辑阀b口) 2挡圈3“0”形圈4弹簧5．阀芯
当b口未被切断时主油道的油通过阀芯4的节流孔经b口以及管道，进入右片阀下面的b 口，再经动臂阀杆左端油道回油。 (见图3—34)此时由节流孔压差的作用，节流孔下面的压力大，推动阀芯5压缩弹簧4，使阀芯向上移动，打开主油道与回油道的通路，此时大量的油经回油道回油。
当b口的油被动臂阀杆的移动而切断时，节流口没有油流过，也就没有压差，也就是阀芯5上下端压差为0，但阀芯5上端面积大总有个向下的力，使阀芯5封住主油道与回油道的通路，当主油路的压力越大封堵力越大，所以能迫使左路油经合流阀7进入右路与右路油合流后进入动臂缸大腔。
3负向流量信号阀(图3—34中的3)见图3—37
1阀芯2“0”形圈3弹簧4接头座5．垫片6．垫片7阀体
负向流量信号阀安装在罗辑阀与回油道之间，当回油时由于弹簧3的作用阀芯1尚未打开，回油从阀芯1的节流孔流出，当回油量增大时节流阻力增大，这时阀芯1推动弹簧右移，阀芯1打开，回油压力与弹簧力保持平衡，嘴口输出一个压力信
号。这个压力信号随回油量的多少而变化，回油量多时fL的压力高。FL最高时约为40kgf ／cm2。
4单向阀(图3—34中的4)见图3—38
在图3—34中由主泵进口P1到罗辑阀2的这一路油穿过各阀组，这条油道是主油道。但阀杆移位后这条油路都被切断，通过阀杆到A口或B口进入油缸的油都是从进油道来的油。见图3—34中的4单向阀处。图3—38单向阀就表示它的结构，当阀杆移位后，主油道被切
断，主油道的油推开单向阀芯5而进入进油道。
1．导杆2主阀芯3阀套4弹簧5．先导阀芯6先导阀座7．弹簧8弹簧9调压螺塞10．锁紧螺母
主安全阀控制液压系统最高压力值，以保护各液压元件的安全。其工作过程如下，见图3—39，主油道(高压腔)的压力油通过导杆1的中心小孔进入A腔，由于弹簧8将先导阀芯5压紧在先导阀座上使A腔封闭，A腔的压力与主油道(高压腔)的压力相同。
当A腔的压力升高到设定值时(即调定的安全压力)，可服弹簧8的予紧力使先导阀芯向右移动，A腔的油经先导阀芯5与先导阀座6之间的空隙流入B腔(B腔与回油道相通)，此时A 腔的压力下降，主油道的压力推动主阀芯2向右移打开主油道与回油道之间的通路，使部分高压油回油，系统压力不再升高。
当系统压力下降时，弹簧8的推力使先导阀芯5与先导阀座6压紧，A腔与B腔断开A腔压力升高使主阀芯2压紧在阀座上，主油道与回油道断开，即主安全阀关闭。
6阀杆结构见图3—40
图中A口，B口接执行元件
T为回油道(两边)
0为来油道(由进油口来油或由前一组阀来油)
H为通油道(通向下一组阀)
J为进油道(向A口或B口供油)
图示位置是阀的中立位置(a口，b口未通伺服油)，此时0通道的来油经阀杆与阀体之间的孔隙流向H通道并进入下一组阀。而A口和B口处于封闭状态。
当右端a口通入伺服压力油时，阀杆向左移，o到H的通道被阀杆截断(两处)，0油道的油推开单向阀(参见图3—38)进入进J。与此同时，由于阀杆的左移使进油道J与A口接通，给执行元件供油。而B口与左端的回油道T相通即回油。
当左端b口通入伺服压力油时，阀杆右移，B口出油而A口回油。
7.动臂提升(动臂油缸大腔合流)
图中表示当动臂提升时左路油进入右路,合流后进入动臂缸大腔。参见前面说明。
8行走、回转复合动作见图3—42
行走和回转同时动作时左路油供回转阀，右路油供两个行走阀使两条履带行走。因行走直线阀的作用，两个行走阀并联，而且右路油因单向阀的作用不能进入左路，保证行走优先。左路油供回转阀的同时，可从并联油路进入行走阀，怛节流阀(见图3—34中的6)保证了回转的需要。
9.回转，斗杆下降复合动作
（A）基本机构
KMX阀是日本川琦公司研制的，由于性能较好目前多数挖掘机主在采用。该阀的外形见图3-46
KMX阀由左片阀，右片阀，行走直线阀和斗杆锁定阀等组成。
KMX阀的分解见图3—47和图3—48。
（B）系统原理图
KMX阀的系统见图50
由上图可知：
(1) 动臂大腔，斗杆可以合流，铲斗有速度加快。
(2) 具有回转优先，以及动臂1优先于斗杆2。
(3) 具有行走直线阀。
(4) 中位负向流量控制。
(5) 斗杆回路设有再生回路，并具有斗杆锁定阀。
(6) 斗杆小腔，动臂大腔设有节流限速。
(7) 主安全阀有二次增压。 (行走用)
(8) 有备用阀。 (用于附属装置)
图中1，行走直线阀2，回转优先3，斗杆再生阀4，斗杆锁定阀5.铲斗2速阀
主油路部分在后面举例说明，先说明控制油路的流向。控制油(伺服油)从图下面Ps口引入分成两路。
左路：通过节流阀向上(同时进入行走直线阀待命）流过回转阀，动臂2，斗杆1，然后，转入右阀片，流过铲斗阀，动臂1，备用阀，最后到T点（回油点），向上从Dr口接回油。此时，因流经各阀均在中位，回油通畅，节流阀后都是低压。当流经各阀有任何一个动作时则左路控制油被截断而不能回油，此时压力升高，从而使进入行走直线阀1的油高压待命。右路：通过节流阀向上（同时通到信号油口Pr和到行走直线阀1的上端）。绕过左面行走阀后，流向右片通过右面行走阀后到T点，也是从Dr口回油。当行走阀动作时，右路油的回油路被截断，压力升高，从而推动此开关阀向下移，打开通道。使正在待命的高压油通过开关阀去推动行走直线阀。阀芯右移，使一个泵的油同时供给左右行走阀实现直线行走。KMX阀的合流方式采用两组阀，即在左右两片阀中各设一组阀来实现。除了本来设置在右片阀中的动臂1之外，又在左片阀中设置了动臂2，半截阀只给大腔合流。而斗杆的合流，除了本来设置在左片阀中的斗杆1外，在右片阀中又设置了斗杆2，实现斗杆双向都合流。
KMX阀与U28阀相比尚有如下不同：
1.用一个主安全阀控制两路油的压力。
2.装有斗杆锁定阀，使斗杆下沉量小。
3.装有半推阀使动作可控。
4.设有铲斗2速阀5，该阀设在左路最顶端主回油路上，当操纵铲斗阀时，同时有一路伺服油进入双速阀上端，使阀芯下移，此时，左路的回油被切断，左路油从外接管路引到右路，由铲斗阀的进油道进入铲斗阀，使铲斗挖掘速度加快。
(C)KMX阀运行情况说明
a)回转与动臂提升复合动作（动作速度可调节）见图3—51
左路油供回转,同时由并联油路经回转优先阀向动臂2供一部分油。右路油供动臂1。动臂1动臂2合流后鸿动臂缸大腔使动臂提升。回转优先阀由电磁比例控制阀调节开度，即调节进入动臂2的油量，也就是调节动臂提升和回转的速度。见图3-52
b)回转和斗杆提升复合动作（动作速度可调节）见图3-53
图3—53回转和斗杆伸出复合动作
左路油供回转，同时由并联油路经回转优先阀向斗杆1供一部分油。右路油供斗杆2。斗杆1斗杆2合流后供斗杆缸小腔，使斗杆伸出。调节旋钮通过电磁比例控制阀调节回转优先阀的开度，即调节进入斗杆1的油量。当开度大时，进入斗杆1的流量多，进入回转的流量就少。这样斗杆伸出的快，回转慢。
当回转优先阀的开度小时，进入斗杆1的流量小，进入回转的流量就多，这样斗杆伸出的慢，回转快。这就可以根据施工的要求调节回转和斗杆的速度比例。(在上述调节过程中右路油供斗杆2的流量不变)
c)回转和斗杆快进复合动作(斗杆下降或轻负荷伸出)见图3—54
图3—54回转和斗杆快进复合动作
左路油供回转，同时由并联油路通过回转优先阀供给斗杆l，此时斗杆负荷很低(特别是斗杆下降时)，左路油会大量的流向压力低的斗杆l，而回转需要的油却保证不了。为避免这类问题，设置了行程限制器(半推)。推动行程限制器的伺服油，是引回转的操纵油，当操纵回转时同时有一股油引到行程限制器，并将其推动，使斗杆1的行程受到限制，而保证回转的压力，使回转正常运行。行程限制器只对斗杆缸大腔起作用，对小腔进油不起作用。
右路油进入斗杆2不受影响，井与斗杆1的油合流后进入斗杆缸。
d)回转，动臂提升和斗杆复合动作见图3—55
这种复合动作一般出现在装车作业工况，要求回转和动臂提升有适当的配合，即回转的角度和提升高度恰到好处。左路油供回转，动臂2和斗杆1。右路油供动臂1和斗杆2。由回转调节旋钮调节回转优先阀使动臂上升速度调节到最佳值，使动臂与回转有良好的配合。
由另一个电磁比例控制阀调节右路油上的动臂优先阀，调节进入斗杆2的油量调节斗杆与动臂的速度配合。通过这些调节使各动作有良好的配合，使作业速度尽可能加快。
e) 动臂提升和斗杆收回复合动作见图3—56
图3—56 动臂提升和斗杆回收复合动作
比较典型的是平整场地作业。
左路油供动臂2和斗杆1。右路油供动臂1和斗杆2。这时动臂和斗杆并联供油，而动臂提升压力高，要求流量小。斗杆压力低，要求流量大。由于未动回转，回转优先阀也不动作，动臂优先阀也不宜使用，因为推动动臂优先阀后将使斗杆流量减小，使动臂流量增大，这不符合工况要求。最好的方案是减小动臂操纵杆角度，即减小动臂阀的开度。
f) 动臂提升，斗杆回收和铲斗挖土复合动作见图3—57yuy
世界上最大的挖掘机
迄今全球最大的20款液压挖掘机 ——来自【巨车网】论坛：新型号出现后本帖将相应编辑更新，欢迎大家持续关注—— 排序主要依据：工作重量，同时参照功率（有对应升级型号的老版本不再包括） ================================================= 1、CATERPILLAR 6120B H FS MINExpo 2012上，卡特彼勒发布了此型号的超大型液压正铲，创新的混合技术通过使用液电再生技术以及独特的储能系统，预计可使每吨耗油量降低25%。此机型只提供正铲结构，可高效匹配超大型的矿用卡车…… 6120B H FS主要技术数据： 工作重量：1270吨 总功率：3360kW（4500hp） 铲斗容量：46-65立方米 2、CATERPILLAR 6090 FS 2010年3月Bucyrus收购了Terex采矿部，11月时Bucyrus又被CAT以76亿美元价格收购，自此RH400归于卡特旗下并换型为6090 FS。O&K在1997年推出了RH400第一台样机（工作重量为830吨）。6090 FS由两台Cummins QSK60柴油机（2-stage，16缸，涡轮增压）提供动力，油料箱容
准履带板宽度为2米，最大移动速度2.2km/h；回转速度4.0rpm。6090 FS可选电力驱动形式（供电电压6600V，输出功率3200kW）。此型号只提供正铲结构。 6090 FS主要技术数据： * 工作重量：980吨 * 最大功率：3360kW（4570马力）/1800rpm * 铲斗容量：50立方米（载荷84吨） 3、HITACHI EX8000-6 它是Hitachi目前最大的液压挖掘机，首台EX8000于2004年3月开发成功。EX8000-6的操作重量已经突破了800吨，它装有两台16缸、排量60升的Cummins QSK60C柴油引擎，油箱容量为14900升。履带宽度1.85米，最大行走速度2.0km/h，最大挖掘高度20.5米，回转速度3.2rpm，操纵杆轻触式电控形式。此型号目前仅有正铲机型。 EX8000-6主要技术数据： * 工作重量：811吨 * 最大功率：2×1450kW（3888hp）/1800rpm * 铲斗容量：40立方米（载荷62.5吨）
国内外小型挖掘机发展综述外文文献翻译、中英文翻译、外文翻译
中国地质大学长城学院 本科毕业设计外文资料翻译 系别：工程技术系 专业：机械设计制造及其自动化 姓名：吴宝生 学号： 05211615 2015 年 1 月 22 日
国内外小型挖掘机发展综述 1液压挖掘机简介 液压挖掘机是由发动机、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。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。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（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。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，可减少空挡和小调控制时液压泵的输出流量，减少功率损失。 械到电力驱动和内燃机驱动回转挖掘机、应用机电液一体化技术的全自动液压挖掘机的逐步发展过程。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的悬挂式机械，20世纪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机械。初期试制的液压挖掘机是采用飞机和机床的液压技术，缺少适用于机械各种工况的液压元件，制造质量不够稳定，配套件也不齐全。从20世纪60年代起，液压挖掘机进入推广和蓬勃发展阶段，各国机械制造厂和品种增加很快，产量猛增。1968-1970年间，液压挖掘机产量已占机械总产量的83%，目前已接近100%。 2小型挖掘机的发展及其趋势 20 世纪80～90 年代小型挖掘机在市政工程、交通、管道等施工中发挥了较大优势并得以迅速发展。它在城市的土建施工工程中为节省人力、物力出了较大贡献 , 逐步成为城市施工中具有代表性的施工机械。 小型挖掘机的发展主要依赖于城市建设的发展,由于城市的改造、建设施工较多,要求施工时间短、施工机械对周围环境影响小、安全、低污染、回转半径小、便于运输以
2020版液压挖掘机的操作规程
( 操作规程 ) 单位：_________________________ 姓名：_________________________ 日期：_________________________ 精品文档 / Word文档 / 文字可改 2020版液压挖掘机的操作规程 Safety operating procedures refer to documents describing all aspects of work steps and operating procedures that comply with production safety laws and regulations.
2020版液压挖掘机的操作规程 作业前的技术准备 1）发动机部分，按通用操作规程的有关规定执行。 2）发动机启动或操作前应发出信号。 3）检查液压系统有无渗漏；轮胎式挖掘机应检查其轮胎是否完好、气压是否符合规定；检查传动装置、制动系统、回转机构及仪器、仪表、并经试运转，确认正常后方允许进入作业状态。 4）详细了解施工任务和现场情况。检查挖掘机停机处土壤的坚实性和稳定性，轮胎式挖掘机应加支撑，以保持其平稳、可靠。检查路堑和沟槽边坡的稳定情况，防止挖掘机倾覆。 5）严禁区任何人员在挖掘机作业区内滞留。禁止无关人员进入驾驶室。 6）挖掘机作业现场应有自卸车进出的道路。
作业与行驶中的技术要求 1）挖掘机作业时禁止任何人上、下挖掘机和传递物品，不准边作业边保养、维修；不要随意调整发动机（调速器）以及液压系统、电控系统；要注意选择和创造合理的作业面，严禁掏洞挖掘。 2）挖掘机卸料时应待自卸车停稳后进行；卸料时在不碰撞自卸车任何部位的情况下，应昼降低铲斗高度；禁铲斗从自卸车驾驶室上方越过。 3）禁止利用铲斗击碎坚固物体；如遇到较大石块或坚硬物体时，应先清除后继续作业；禁止挖掘示经爆破的5级以上的岩石。 4）禁止将挖掘机布置在上、下两个挖掘段内同时作业；挖掘机在工作面内移动时应先平整地面，并清除通道内的障碍物。 5）禁止用铲斗油缸全伸出方法顶起挖掘机。铲斗没有离开地面时挖掘机不能作横行行驶或回转运动。 6）禁止用挖掘机动臂横向拖拉他物；液压挖掘机不能用冲击方法进行挖掘。 7）挖掘机在作回转运动时，不能对回转手柄作相反方向的操作。
液压挖掘机智能化控制系统
液压挖掘机智能化控制系统 余会挺,李丽 (煤炭科学研究总院上海分院,上海200030) 摘 要: 提出一种基于模糊算法和遗传算法相结合的自适应控制方法,对挖掘机的挖掘轨迹进行自动控制,取得了较好的应用效果。 关键词: 矿山;挖掘机;遗传算法;模糊控制 中图分类号:T D422.2+2 文献标识码:B 文章编号:1001-0874(2008)05-0031-04 I nte lli gent Contr o l System of Hydrauli c Excava t o r YU Hui2ting,L I L i (Shanghai B ranch of China Coal Research I nstitute,Shanghai200030,China) Ab s trac t: A fuzzy self2steering tracing contr ol syste m of hydraulic excavat or based on combinati on of fuzzy algorith m with genetic algorithm is p r oposed.The good efficiency of p resented method app lied t o s ome excavat ors has already been shown. Keywo rd s: m ine;excavat or;genetic algorith m;fuzzy contr ol 1 引言 随着科学技术的迅猛发展,智能化控制成为挖掘机技术发展的主要课题之一[1]。随着液压传动技术的发展及液压部件的质量提高、成本的降低,上世纪80年代,液压挖掘机替代了机械式挖掘机。液压挖掘机具有重量轻、体积小、结构紧凑、传动平稳、操纵简单、以及容易实现无级变速和自动控制等一系列优点。随着计算机技术、电子技术、传感器技术、机电一体化技术的发展,液压挖掘机正向着高效率、高可靠性、安全节能及自动化、智能化的方向发展[2]。 本文对液压挖掘机工作装置轨迹智能化控制进行研究。 2 挖掘机工作装置 (1)结构 液压挖掘机工作装置是由动臂、斗杆、铲斗和液压油缸等构成的连杆机构,通过电液控制系统控制液压油缸的伸缩实现运动控制[3]。挖掘机工作装置电液驱动控制系统的控制模型结构如图1所示,并在作业过程中采用通过电磁比例先导阀控制多路换向阀的方法 。 图1 挖掘机电液驱动控制系统图 图2 挖掘轨迹控制图 (2)轨迹控制原理 挖掘机工作装置轨迹控制系统由电液伺服系统、控制器、压力传感器、角度传感器、操作手柄、人机交互模块(上位机)等组成。在液压油缸驱动下 控制动臂角θ 1 、斗杆角θ 2 、铲斗角θ 3 (图2),实现挖掘机工作装置轨迹控制。控制器预先设定工作装置的运行轨迹,通过编程将其离散化。在实时控制时, 采集角度传感器测得的转角θ 1 、θ 2 、θ 3 ;将其与设定
液压挖掘机工作装置在ADAMS中的运动仿真解析
液压挖掘机工作装置在ADAMS中的运动 仿真解析 姓名：XXX 部门：XXX 日期：XXX
液压挖掘机工作装置在ADAMS中的运动仿真解析虚拟样机技术在使用过程中为液压挖掘机设计提供了有效的方法 和手段，在使用过程中受到了条件限制，较少的单位会对运行学进行仿真研究，降低了色剂方案可行性。文章基于动力学仿真软件ADAMS建立起了挖掘机工作装置虚拟系统，更好的完成了前期处理工作，使得建模正确性更高。 液压缸顺序工作的运动仿真分析 1.1.基于尺寸确定 当液压的挖掘机工作装置尺寸以及基本结构都确定下来之后，该挖掘机的工作范围也基本确定下来。简单理解就是挖掘机铲斗齿尖轨迹的包络图得以确定。在包括图中，有些部分区间靠近的比较紧密，有的会深入到挖掘机停点底部下，这一个位置虽然还可以挖掘到，但是在挖掘过程中会引起土壤坍塌，从而影响机械运行稳定，使得施工安全性受到影响。在以上动臂液压缸、斗杆液压缸和铲斗液压缸运动仿真分析过程中，选择的挖掘机工作顺序和方式一般都是在装置范畴内，这里讲解的顺序指的是，挖掘工作进行时，各个油缸都是根据一定顺序进行收缩或者伸出。例如：挖掘进行时，需要先下降动动臂，再收回斗杆，这个动作完成之后，在使用铲斗进行挖掘。 1.2.顺序工作运动仿真实现的路线 仿真路线是，在斗杆液压缸、动臂液压缸、铲斗液压缸上进行设置，一般在不同的时间段内，它的运动驱动函数都不同，需要进行调节处理，使得各缸在相应的工作极限范围内相互运行，这样就可以获得挖掘机的工作范围。可以在液压缸移动副约束处添加移动驱动，改变运动方式， 第 2 页共 5 页
将其更换成位移运动方式。运动的函数输入时，需要注意相匹配的的STEP函数。对液压缸进行STEP函数值设置时，应该满足运动函数需求。当完成了函数值输入之后，在运行状态下可以启动ADAMS软件的仿真模块。 1.3.仿真过程 当工作面从最初的范围逐渐移动时，一般最初的指的是停机状态下。可以适当的对斗杆、铲斗液压缸进行调整，将其保持在全缩的状态中，逐渐对动臂液压缸拉伸，将其缩小到CD弧线上。这个伸缩过程需要得到弧线支撑，基于保障弧线运动轨迹基础上做好控制工作。其中在进行一次姿态调整之后，作业范围会缩小，而且包络图中的各个点会逐渐深入挖掘机的底部，在这个范围上可以实现挖掘，但是可能出现塌陷实现，导致机械无法正常施工。因此，一般除了有条件的挖沟作业之外进行使用，其他施工一般都不会使用。可以在模型中建立起一个处于回转中心轴的三维坐标，将坐标点确定为（608,.0,0.0,1254.3306），这样就可以测量出方向移动值，可以得出这个位置的位移，这样便可以达到最大高度值，其实这个测量方法比较简单，也比较容易掌握。根据曲线变化得出，从得到的曲线中得出最终的数值，可以查看到最大值，平均值以及最小值等。 工作装置模型的运动学仿真分析 2.1.参数范围 运动学仿真中的参数范围确定一般都包含速度、位移以及加速度，这些参数会有一个变化范围。在进行运动学仿真分析中，需要基于ADAMS/Solver求解，就可以得出代数方程。因此，在进行仿真系统自由度确认时，一般自由度的必须为零。如果这个时候会考虑到物体的惯性 第 3 页共 5 页
液压挖掘机设计开题报告
目录 目录 (1) 一、选题的目的和意义： (2) 二、国内外研究现状（文献综述） (2) 2.1挖掘机的机器人化 (2) 2.2遥控挖掘机的研究 (3) 2.3挖掘机节能技术的研究 (4) 2.4振动挖掘机理研究 (5) 三、市场发展状况（市场分析） (6) 3.1挖掘机的多功能化 (6) 3.2挖掘机的智能化 (7) 3.3挖掘机的实用型设计 (8) 四、选题研究的内容： (8) 五、选题研究的技术路线、研究方法和要解决的主要问题： (8) 六、研究工作进度： (9) 七、参考文献： (9) 1
一、选题的目的和意义： 挖掘机械是一种集土方挖掘、装载、平整、拆除、抢险等作业的工程机械，广泛应用于各类土石方工程施工、民用建筑、道路建设和市政工程场所。近年来伴随着我国经济的快速增长，大规模的基础设施建设对挖掘机提出了强劲的市场需求，我国挖掘机械的产销量每年均有15%~30%的爆炸式增长，2011年更是达到了70%，另一方面，挖掘机作为技术复杂的终端机械产品，其开发和制造涉及机械、液压传动、冶金、石油化工、电气等众多行业，已经形成了一个庞大的产业集群。因此，大力开展对液压挖掘机的研究和探索，对于提升国家整体工业水平和加速国民经济的发展具有重大的促进意义。 二、国内外研究现状（文献综述） 2.1挖掘机的机器人化 为延伸人类在复杂、恶劣、危险环境中的作业，世界各国对机器人化挖掘机的研发工作非常重视，国外在这方面研究比较早，较为典型的有： ①Carnegie Mellon大学的自主装载系统(Au—tonomous Loading System，ALS)t'Jt~ALS系统使用两个激光扫描测距仪，对车辆进行确认和准确定位、观测土壤表面情况、识别障碍物等。该系统还提出一种用于实时轨迹规划和执行复杂挖掘机器人运动的参数化控制方法。相同情况下，普通挖掘机熟练的操作手装满一卡车需要120S，而使用该系统也不超过150S，完成一个装载循环的时间小于1min，与熟练的操作手的操作速度基本相当。因此该系统能满足连续重复挖掘装载的工况要求。关于该系统的具体说明见于下面两篇论文：Peyret F，Jurasz J．The Compu~r Integrated Road Construction pmject[J]．Automation in Construction，2000(9)Singh S，Cannon H_Multi-Resolution Planning for Earthmoving．Proceedings International Conference on Robotics and Automation[C]．Leuven，Belgium，1998 ②国内机器人化挖掘机的研究国内在这方面研究相对较迟，浙江大学冯培恩教授从上世纪80年代开始率先着手研究挖掘机机电一体化技术，首先实现挖掘机器人作业过程的分级规划和局部自主控制圈。但是他们在任务 2
液压控制系统(王春行编)课后题答案
第二章 思考题 1、为什么把液压控制阀称为液压放大元件？ 答：因为液压控制阀将输入的机械信号（位移）转换为液压信号（压力、流量）输出，并进行功率放大，移动阀芯所需要的信号功率很小，而系统的输出功率却可以很大。 2、什么是理想滑阀？什么是实际滑阀？ 答： 理想滑阀是指径向间隙为零，工作边锐利的滑阀。 实际滑阀是指有径向间隙，同时阀口工作边也不可避免地存在小圆角的滑阀。 4、什么叫阀的工作点？零位工作点的条件是什么？ 答：阀的工作点是指压力-流量曲线上的点，即稳态情况下，负载压力为p L ，阀位移x V 时，阀的负载流量为q L 的位置。 零位工作点的条件是 q =p =x =0L L V 。 5、在计算系统稳定性、响应特性和稳态误差时，应如何选定阀的系数？为什么？ 答：流量增益q q = x L V K ??，为放大倍数，直接影响系统的开环增益。 流量-压力系数c q =- p L L K ??，直接影响阀控执行元件的阻尼比和速度刚度。 压力增益p p = x L V K ??，表示阀控执行元件组合启动大惯量或大摩擦力负载的能力 当各系数增大时对系统的影响如下表所示。 7、径向间隙对零开口滑阀的静态特性有什么影响？为什么要研究实际零开口滑阀的泄漏特性？ 答：理想零开口滑阀c0=0K ，p0=K ∞，而实际零开口滑阀由于径向间隙的影响，存在泄漏 流量2c c0r = 32W K πμ ，p0c K ，两者相差很大。
理想零开口滑阀实际零开口滑阀因有径向间隙和工作边的小圆角，存在泄漏，泄漏特性决定了阀的性能，用泄漏流量曲线可以度量阀芯在中位时的液压功率损失大小，用中位泄漏流量曲线来判断阀的加工配合质量。 8、理想零开口阀具有线性流量增益，性能比较好，应用最广泛，但加工困难；因为实际阀总存在径向间隙和工作边圆角的影响。 9、什么是稳态液动力？什么是瞬态液动力？ 答：稳态液动力是指，在阀口开度一定的稳定流动情况下，液流对阀芯的反作用力。 瞬态液动力是指，在阀芯运动过程中，阀开口量变化使通过阀口的流量发生变化，引起阀腔内液流速度随时间变化，其动量变化对阀芯产生的反作用力。 习题 1、有一零开口全周通油的四边滑阀，其直径-3 d=810m ?，径向间隙-6c r =510m ?，供油压力5s p =7010a P ?，采用10号航空液压油在40C 。 工作，流量系数d C =0.62，求阀的零位 系数。 解：零开口四边滑阀的零位系数为： 零位流量增益 q0d K C =零位流量-压力系数 2c c0r 32W K πμ = 零位压力增益 p0c K = 将数据代入得 2q0 1.4m s K = 123c0 4.410m s a K P -=?? 11p0 3.1710a m K P =? 2、已知一正开口量-3 =0.0510m U ?的四边滑阀，在供油压力5s p =7010a P ?下测得零位泄 露流量c q =5min L ，求阀的三个零位系数。 解：正开口四边滑阀的零位系数为： 零位流量增益 c q0q K U = 零位流量-压力系数 c c0s q 2p K =
世界上最大液压挖掘机有多重
世界上最大液压挖掘机有多重
世界上最大液压挖掘机有多重 液压挖掘机是一种多功能机械，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。那世界上液压挖掘机到底有多重呢?下面由我来告诉你答案吧。 ? RH400是目前市场上最大的液压挖掘机，是TEREX/O&K公司的旗舰产品，也是当今唯一的1000吨级液压挖掘机。RH400操作重量980吨，发动机输出功率达3280千瓦，正铲能容纳85吨的矿物，绝对是个庞然大物!它在加拿大油砂矿创造了液压正铲新的世界纪录：在性能测试时大大超过9000吨/小时，平均产量超过5500吨/小时，对于超大型的卡车例如CAT 797B等，3-5铲即可装满。RH400挖掘机可配备柴油发动机或电机驱动装置。 液压挖掘机六大系统 传动系统 单斗液压挖掘机在建筑、交通运输、水利施工、露天采矿及现代化军事工程中都有十分广泛的应用，是各种土石方施工中不可缺少的主要机械
设备。 流体传动形式 流体传动包括以下三种形式： 1、液压传动—借助于液体的压力能来传递动力和运动的传动形式; 2、液力传动—借助于液体的动能来传递动力和运动的传动形式;如液力变矩器 3、气压传动—借助于气体的压力能来传递动力和运动的传动形式。 传动技术优点 液压传动是以液压油为工作介质进行能量传递和控制的一种传动形式，通过各种液压元件组成不同功能的基本回路，再由这些基本回路组成能够满足各种要求的液压系统。 液压传动与机械传动和电力拖动系统比，其主要优点有： 1、元件布局安装有很大的灵活性，能构成复杂系统; 2、可实现大范围无级调速，范围可达2000：1;
液压挖掘机工作装置在ADAMS中的运动仿真解析正式版
Through the reasonable organization of the production process, effective use of production resources to carry out production activities, to achieve the desired goal. 液压挖掘机工作装置在ADAMS中的运动仿真解析 正式版
液压挖掘机工作装置在ADAMS中的运 动仿真解析正式版 下载提示：此安全管理资料适用于生产计划、生产组织以及生产控制环境中，通过合理组织生产过程，有效利用生产资源，经济合理地进行生产活动，以达到预期的生产目标和实现管理工作结果的把控。文档可以直接使用，也可根据实际需要修订后使用。 虚拟样机技术在使用过程中为液压挖掘机设计提供了有效的方法和手段，在使用过程中受到了条件限制，较少的单位会对运行学进行仿真研究，降低了色剂方案可行性。文章基于动力学仿真软件ADAMS 建立起了挖掘机工作装置虚拟系统，更好的完成了前期处理工作，使得建模正确性更高。 液压缸顺序工作的运动仿真分析 1.1.基于尺寸确定 当液压的挖掘机工作装置尺寸以及基本结构都确定下来之后，该挖掘机的工作
范围也基本确定下来。简单理解就是挖掘机铲斗齿尖轨迹的包络图得以确定。在包括图中，有些部分区间靠近的比较紧密，有的会深入到挖掘机停点底部下，这一个位置虽然还可以挖掘到，但是在挖掘过程中会引起土壤坍塌，从而影响机械运行稳定，使得施工安全性受到影响。在以上动臂液压缸、斗杆液压缸和铲斗液压缸运动仿真分析过程中，选择的挖掘机工作顺序和方式一般都是在装置范畴内，这里讲解的顺序指的是，挖掘工作进行时，各个油缸都是根据一定顺序进行收缩或者伸出。例如：挖掘进行时，需要先下降动动臂，再收回斗杆，这个动作完成之后，在使用铲斗进行挖掘。
液压挖掘机行走操作及安全使用注意事项示范文本
液压挖掘机行走操作及安全使用注意事项示范文本 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
液压挖掘机行走操作及安全使用注意事 项示范文本 使用指引：此管理制度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。 1）挖掘机起步前应检查环境安全情况、清理道路上的 障碍物，无关人员离开挖掘机，然后提升铲斗。 2）准备工作结束后驾驶员应先按喇叭，然后操作挖掘 机起步。 3）行走杆操作之前应先检查履带架的方向，尽量争取 挖掘机向前行走。如果驱动轮在前，行走杆应向后操作。 4）如果行走杆在低速范围内挖掘机起步，发动机转速 会突然升高，因此驾驶员要小心操作行走杆菌。 5）挖掘机倒车时要留意车后空间，注意挖掘机后面盲 区，必要时请专人指挥予以协助。 6）液压挖掘机行走速度——高速或低速可由驾驶员选
择。当选择开关在“0”位置时，挖掘机将低速、大扭矩行走；当选择开头在“1”位置时，挖掘机行走速度将根据液压行走回路工作压力而自动升高或下降。例如，挖掘机在平地上行走可选择高速；上坡行走时可选择低速。如果发动机速度控制盘设定在发动机中速（约1400r/min）以下，即使选择开关在“1”位置上，挖掘机仍会以低速行走。 7）挖掘机应尽可能在平地上行走，并避免上部转台自行放置或操纵其回转。 8）挖掘机在不良地面上行走时应避免岩石碰坏行走马达和履带架。泥砂、石子进入履带会场影响挖掘机正常行走及履带的使用寿命。 9）挖掘机在坡道上行走时应确保履带方向和地面条件，使挖掘机尽可能直线行驶；保持铲斗离地20-30cm，如果挖掘机打滑或不稳定，应立即放下铲斗；当发动机在
《液压传动与控制》模拟试卷与答案
《液压传动与控制》模拟试卷A 一、选择题 1．下列关于液压系统特征的表述正确的是。 A) 以液体作为工作介质，实现传动；B) 系统压力由外载来建立，系统压力大小与负载大小有关；C) 执行元件的运动速度，通常由系统中的流量(动力元件容积变化)来决定的；D)系统的功率决定于系统的流量和压力。 2．液压泵、液压马达和液压缸都是液压传动系统中的能量转换元件，是把机械能转换为压力能，而则将压力能转换成机械能。 A) 液压泵；B) 液压马达；C) 液压缸。 3．流量脉动会直接影响到系统工作的平稳性，引起压力脉动，使管路系统产生振动和噪声。在下列容积式泵中，都存在流量脉动，尤以的流量脉动最大。 A) 齿轮泵；B) 叶片泵；C) 柱塞泵。 4．下面元件中可实现变量的有。 A) 齿轮液压泵或液压马达；B) 叶片液压泵或液压马达；C) 柱塞液压泵或液压马达。 5．下面可实现执行元件快速运动的有效办法是。A)差动连接；B)双泵并联；C)增速缸；D）调速阀。
6．可用于控制液流的压力、方向和流量的元件或装置称为液压控制阀。可控制方向；可控制流量；可控制压力。 A)减压阀；B)溢流阀；C)单向阀；D)调速阀。 7．下面关于换向阀最正确的描述是 D 。 A)三位四通换向阀；B)二位三通换向阀；C)一位二通换向阀； D)二位四通液动换向阀。 8．下面可以构成差动连接油路，使单活塞杆缸的活塞增速的滑阀机能是型。 A) O；B) P；C) Y；D）M。 9．下列法中可能有先导阀的阀是。 A)换向阀；B)溢流阀；C)比例减压阀；D）顺序阀。 10．0型机能的三位四通电液换向阀中的先导电磁阀的中位机能是型。 A) O；B) P；C) Y；D）M。 11．在压力阀控制压力的过程中，需要解决压力可调和压力反馈两个方面的问题，压力调节的原理通常是。调压方式主要用于液压阀的先导级中。 A)流量型油源并联溢流式调压；B)压力型油源串联减压式调压；C)半桥回路分压式调压。
液压挖掘机主控制阀工作原理
液压挖掘机主控制阀 液压挖掘机主控制阀 液压挖掘机主控制阀 液压挖掘机主控制阀 液压挖掘机主控制阀 主控制阀也称为主控阀或主阀，它的作用是按操作者的指令将泵排出的压力油提供到液压挖掘机主控制阀 各执行元件，使挖掘机完成各种动作。主控阀是个复杂的液压元件，现就几种典型的主控阀加以说明。 1.U28阀 U28阀是日本东芝公司生产的专用于20—3t的挖掘机上。其外形见图3—32 图3—32 U28阀外形图 该阀是一组多路阀，阀体分左，中，右三片，用螺栓紧密相联。左片是一组三联阀(上图中1，2，3号阀)，中间片是油道，右片是一组四联阀(上图中4，5，6，7号阀)。 该阀具有如下功能： (1)单独动臂提升时双泵合流供油，提高动臂提升速度。(只在动臂提升时) (2)斗杆单独动作时双泵台流供油，加快斗杆动作速度。 (3)动臂优先，动臂与其他动作同时进行时，动臂的动作将优先保证。 (4)回转优先，回转与斗杆同时动作时，回转将优先保证。 (5)负流量控制，给主泵提供一个负流量信号，使阀杆在中位时，主泵排量变为最小。 (6)直线行走，当挖掘机前进或后退时可同时作其他动作，以保证特殊工况的需要。 (7)可配置电传感器，以满足电控的需要。 (A)液压系统符号
图中下面油口中，两个P1分别与两个主泵的出油口相接，是主进油口P2~口P3用油管连接，作为斗杆合流时的辅助进油。 b口与上面b口(左罗辑阀出口)用油管连接。 C口与动臂阀伺服油a1口相连，作为动臂合流的信号。 R口是主回油，接液压油散热器，然后回油箱。 a口与上面a口（右罗辑阀出口）用油管连接。 Py1和Py2与左，右行走操纵阀（脚踏阀）的出油连接，使行走增压。 上面油口fL和fR分别与两个主泵的负流量控制接口相接。 G口作为信号输出可作他用，如接压力传感器等。 当各阀杆在中立位置时（无操作时），左路P1通过三组阀后，推开罗辑阀2，经过负流量阀3进入回油道，从主回油口R回油箱。右路P1通过四组阀后，推开罗辑阀，经过负流量阀进入回油道，从主回油口R回油箱。 此时，两个负流量阀接口fL和fR分别有压力信号输出到主泵的调节器，使主泵排量减小。这是阀杆全部处于中立位置时油的流向。如果阀杆移动将有下面的情况。 1.回转阀（左片下面）移动时，假设a1口进伺服油，推动阀杆向右移位，P1的中路油被切断，而旁路油推开单向阀进入A1口，油从A1口流出进入回转马达。由回转马达流回的油经B1口从该阀的回油口流入回油道。此时，这一路油被引入执行元件回转马达而使挖掘机回转，上面的两组阀没有油通过，所以，负流量输出口fL没有压力输出，主油泵排量变大。 2.斗杆阀（左片中间一组）移动时，假设a2进伺服油，推动阀杆向右移位，P1的中路油被切断，而旁路油推开单向阀进入A2口，油从A2口流出进入斗杆油缸大腔。由斗杆油缸小腔流回的油经B2口从该阀的回油口流入回油道。此时，这一路油被斗杆阀切断，上面的一组阀没有油通过（指到罗辑阀处没有油，经节流阀6来的并联油路的油在单向阀4处被断开）。所以，负流量输出口fL没有压力输出，主油泵排量变大。 当该阀杆向右移时，阀杆右端切断了控制油到回油道的通路（虚线，从a口来的油，即从右片阀的罗辑阀出口a经外接管道进入下面a口）。使右片阀的罗辑阀出口a被堵截，右面主泵压力油从罗辑阀心
22吨履带式液压挖掘机总体设计
摘要 参照国内外著名品牌的先进机型，收集分析挖掘机的尺寸参数，性能参数，作业要求等相关资料。以此为基础，进行对挖掘机的机械结构，液压系统，电气控制的设计等。设计思路是从挖掘机总体的工作性能和动作要求入手，确定整机必要的性能参数并对整机的稳定性进行校核。随后将对挖掘机工作装置的具体结构、基于单片机对柴油机油门控制系统进行设计并运用软件将其绘制。 关键词：液压挖掘机，总体设计，单片机，柴油机油门控制
ABSTRACT According to the domestic and international famous brands of advanced type，collecting and analyzing the information of the hydraulic excavator about their size, performance parameters, operational requirements other relevant information. On this basis, I designed the mechanical structure, hydraulic excavator, electrical control system of hydraulic excavator and so on. The way to solve the task is on the basis of the function of the whole of the excavator ,calculated the performance parameters of the excavator and checked the stability of the excavator. Then I designed the structure of the platform of type excavator, desgin control system based on MCU（Micro Controller Unit），and use software to draw. Key words:Hydraulic excavator, overall design, micro-controller unit (MCU), control of diesel engine’s accelerator
挖掘机工作装置
机械原理设计任务书 学生姓名朱班级学号20127462 设计题目：挖掘机工作装置机构设计 一、设计题目简介 单斗挖掘机是一种重要的工程机械，广泛 应用于房屋建筑、筑路工程、水利建设、农林 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 起着十分巨大的作用。随着国家经济建设的不 断发展，单斗挖掘机的需求量将逐年大幅度增 长，其在国民经济建设中的作用将越来越显 著。 反铲装置作为单斗挖掘机工作装置的一种主要形式，在工程实践中占有重要地位。反铲装置的各组成部分有各种不同的外形，要根据设计要求选用适合的结构并对其作运动分析。然后，在满足机构运动要求的基础上对各机构参数进行理论计算，确定各机构尺寸参数，确定挖掘机反铲装置的基本轮廓。 挖掘阻力和挖掘力是衡量挖掘机性能参数的重要性能指标，对其分析计算至关要。挖掘阻力主要与挖掘对象及自身尺寸参数有关，而挖掘力则受众多条件限制，危险工况的分析是关键点。在挖掘力分析基础上，可对各杆件铰接点进行力的分析计算，并进行机构设计的合理性分析。 二、设计数据与要求 该型挖掘机工作装置,由两节臂，一挖斗组成，停机面最大挖掘半径(mm):9850；最大挖掘深度(mm):6710；最大挖掘高度(mm):9840，液压缸驱动。 三、设计任务 1、提出可能的运动控制方案，绘制方案的机构简图，计算工作装置的自由度，进行方 案分析评比，从中选取最适合挖掘机工作装置的机构； 2、根据所确定的机构方案进行杆及运动副的尺寸计算，要有计算过程（图解法也必须 有作图步骤），并根据所计算尺寸依据国家相关标准提出油缸的布置及其运动要求； 3、在机械基础实验室应用机构综合实验装置验证设计方案的可行性。 4、用软件（VB、MATLAB、ADAMS或SOLIDWORKS等均可）对执行机构进行运动仿真，并画出输出机构的位移、速度、和加速度线图。 5、编写说明书，说明书应包括设计思路、计算及运动模型建立过程以及效果分析等。 四、提示 1、每一节斗杆应有一个油缸控制，即该机构应由多个自由度 2、按设计要求，主要考虑几个极限位置的相关数据 完成日期：年月日指导教师
挖掘机行走装置-开题报告
设计（论文） 题目 履带式挖掘机行走装置的设计 设计（论文）类型（划“√”）工程设计应用研究开发研究基础研究其它 √ 一、本课题的发展现状 履带式挖掘机属于工程机械，而工程机械是国民经济建设及国防工程施工中使用的重要技术装备，在国民经济建设中，尤其是城市建设、民用建筑、水利建设、道路构筑、机场修建、矿山开采、码头建造、农田改良中，工程机械起着越来越重要的作用。我国的工程机械行业目前进入了一个高速发展阶段，推、挖、装、起重、铲土运输、筑路、农用机械等各种品种齐全并形成了系列化，各种工程机械虽然品种很多但基本上可划分为动力装置、行走装置和工作装置。行走装置是全机的基础。 二、本课题的国内外发展趋势 由于传统履带式挖掘机具有很多的不足之处（如跨越障碍物的能力弱，摩擦阻力损失大，性价比高，稳定性差等），因此未来挖掘机的结构逐渐向着实用化的方向发展，从而呈现出新的发展趋势。 1）挖掘机的各个零部件趋于系列化，利于机械的维修。 2）新型的液压式挖掘机的稳定性得到进一步的改善。 三、本课题的主要研究内容（提纲） 1、履带式挖掘机的发展趋势 2、托链轮体及轮架的制造过程 3、传动方案的总体设计 4、履带张紧装置的设计 5、履带式行走装置的总体方案设计 6、驱动轮设计 7、导向轮设计 8、支重轮的设计
四、文献综述（国内外研究情况及其发展） 从国内情况来看，我国挖掘机行业整体发展水平较国外缓慢，在挖掘机液压系统方面的理论还比较薄弱。国内大部分挖掘机企业在挖掘机液压系统传统技术方面的研究具有一定基础，但由于采用传统液压系统的挖掘机产品在性能、质量、作业效率、可靠性等方面均较差，因此采用传统液压系统的挖掘机在国内市场上基本失去了竞争力，取而代之的是采用各种高新技术的国外挖掘机产品。先进的挖掘机液压系统都被国际上一流的生产企业垄断，国内企业在该领域的研究几乎是空白，这样国内的挖掘机生产厂家就无法独立制造出性能优异的挖掘机，绝大部分的市场份额都被国外各种品牌的挖掘机所占据。以20t级的中型液压挖掘机为例，国产20t级挖掘机大多数是欧洲80年代初的技术”，同90年代初以来在国内形成批量的日本小松、日立、神钢以及韩国大宇、现代等机型相比，其主要差距柴油机功率偏低，液压系统流量偏小，液压系统特性差，导致平台回转速度低，行走速度低，各种性能参数均偏小，整机性能和作业效率较国外偏低。研究挖掘机的节能控制处于非常关键的地位，决定了国内挖掘机今后的竞争力。尽管国外挖掘机节能控制已经发展到了非常成熟的地步，但并不意味着我们没有一点机会，混合动力汽车的发展为我们挖掘机等工程机械的的节能提供了很好的借鉴，说明挖掘机节能还有很大的潜力可挖，乐观估计的话应该还有50%的节能潜力。 中国工程机械行业从形成、发展到壮大，成为世界工程机械大国，经历了短短的40余年，特别是改革开放30年来，发展尤为迅速，以液压挖掘机为例，1993年我国液压挖掘机总销量为2349台，15年后的2008年我国液压挖掘机的总销量高达83000台，15年增长35倍。而2010年我国液压挖掘机的总销量已超过一万台，挖掘机行业在中国机械行业中占据了不可替代的地位。
轮式液压挖掘机操作规程
轮式液压挖掘机操作规程 （一）启动前检查 第一条清理设备上的泥土杂物；检查设备外观是否完好，有无变形、裂纹等异常损坏。 第二条检查转向连杆机构有无异常。 第三条检查轮胎有无损伤，气压是否正常，螺栓有无松动和丢失，轮辋、轮胎压圈及压圈锁是否正常。 第四条检查车架有无变形、裂纹现象，各驱动桥有无开焊或裂纹。 第五条检查制动系统和管路有无异常。 第六条检查各部铰接点润滑是否良好。 第七条检查回转齿圈啮合情况和润滑情况是否良好。 第八条检查各工作油缸、动臂、斗杆、铲斗、斗齿、销轴、螺栓等有无变形、裂纹等异常和磨损过限。 第九条检查设备各部有无渗漏现象，各部联结螺栓有无松动、断裂、丢失；附件是否齐全。 第十条检查燃油位、发动机油位、液压油位、变速箱油和差速器油位、蓄电池电解液液位等。 第十一条检查空气滤清器，必要时清理空气滤清器外滤芯。 第十二条检查清理发动机周围和散热器上的杂物和尘土，检查发动机有无渗漏、联结螺栓有无松动丢失；检查进气管、排气管接口处密封状况，是否有泄漏。 第十三条检查发动机风扇皮带、发电机皮带张紧度以及皮带有无损坏。 第十四条检查油管、电气线路有无异常磨损、老化、破裂等现象。 第十五条检查并使主泵吸油管路上的球阀在接通位置。 第十六条检查照明、喇叭、雨刷器、倒车镜、灭火器、通讯设备是否齐全有效。 第十七条检查仪表、指示器和指示灯是否齐全完好。
（二）启动 第十八条检查一切正常并确认周围无障碍物及人员后，将各操纵杆放到空位，停车制动在锁止位置。 第十九条将驾驶室左控制箱向上翻起（或操纵手动控制阀）切断先导控制回路。 第二十条将油门放在中间3/4位置上（即小油门）。 第二十一条将钥匙旋转到接通（“ON”）位置，鸣笛发出启动信号。将钥匙旋转到启动（“START”）位置，启动发动机。如果发动机启动困难，钥匙在启动位置的时间一次不准超过20秒，两次启动间隔时间不准少于2分钟，如果连续 3次不能启动，应检查发动机。 第二十二条当发动机启动后，立即松开钥匙。 第二十三条发动机启动后，观察各仪表指示是否正常，机油压力如果在6秒后仍不正常，应立即熄火检查。 第二十四条发动机启动后应怠速运转3～5分钟，检查发动机等有无异响、异味、异常振动和渗漏，观察发动机排气颜色是否正常。 第二十五条逐渐增大发动机油门，使转速至中速，以使发动机升温。 第二十六条在冬季停放时间较长的车应先进行预热，方可启动。 第二十七条如果使用启动液辅助启动，必须遵守有关启动液使用规定。（三）运行 第二十八条冷车启动后不准立即行驶和作业，发动机水温低于60摄氏度前不准满负荷工作。 第二十九条起步前检查空气压力表，表针指示在绿色区域内方准起步。 第三十条行走前应将平台锁紧销插入销孔，作业前应拨出。 第三十一条起步前检查车辆前后左右是否有人和障碍物，鸣笛示意。 第三十二条起步前必须先将铲斗提起离开地面0.5米左右，解除停车制动。 第三十三条起步后，检查制动系统和转向系统的可靠性。 第三十四条不准发动机熄火或空档滑行。 第三十五条不准用高速起步，起步时不准高于二档，起步后按道路情况升
项目6 液压控制阀及液压回路习题
项目六液压控制阀及液压回路 一、填空题 1．在定量泵供油的系统中，用流量控制阀实现对执行元件的速度调节。这种回路称为_______。2．调速阀是由________阀和 _______阀________联组成的。_______阀的进出口的压力差是由 ________阀保证而基本不变化一的，使其流量不受负载变化的影响。一般情况下，对于调速阀其 ________必须大于一定值（5×105Pa或10×105Pa），才能正常工作。 3．溢流阀的进口压力随流量变化而波动的性能称为________，性能的好坏用________或________、________评价。 4．溢流阀为________压力控制，阀口常________，先导阀弹簧腔的泄漏油与阀的出口相通。定值减压阀为________压力控制，阀口常________，先导阀弹簧腔的泄漏油必须________。 5．当油液压力达到预定值时便发出电信号的液－电信号转换元件是_______。 6．三位四通手动中位机能为P型换向阀的职能符号是________。 7．溢流阀在液压系统中起调压溢流作用，当溢流阀进口压力低于调整压力时，阀口是_______的，溢流量为_______，当溢流阀进口压力等于调整压力时，溢流阀阀口是_______，溢流阀开始_______。8．换向阀的驱动方式主要有________、________、________、________等。 9．先导式溢流阀中先导阀起________作用、主阀起________作用。 10．减压阀简化图形符号________，调速阀简化图形符号_____，液控单向阀简化图形符号________。11．顺序动作回路的功用在于使几个执行元件严格按预定顺序动作，按控制方式不同，分为________控制和________控制。同步回路的功用是使相同尺寸的执行元件在运动上同步，同步运动分为 ________同步和________同步两大类。 12.压力阀的共同特点是利用_____________和_____________相平衡的原理来进行工作的。 13. 溢流阀为压力控制，阀口常，先导阀弹簧腔的泄漏油与阀的出口相通。定值减压阀为压力控制，阀口常。 14.液压控制阀按其用途可分为_______、_______和_______三大类，分别调节、控制液压系统中液流的_______、_______和_______。 15.节流调速回路按节流阀的位置不同可分为_______节流调速、_______节流调速和_______节流调速回路三种。 16.调速阀是由_______与_______串联而成的组合阀。 17.先导式溢流阀由_______和_______两部分组成。 18.三位换向阀的不同，中位时对系统的控制性能也不同。 二、选择题 （）1．为使三位四通阀在中位工作时能使液压缸闭锁，应采用（）型阀。 A．"O" 型阀 B．"P" 型阀 C．"Y"型阀D．H型阀。 （）2．电液换向阀是由电磁换向阀和液动换向阀组成,其中电磁换向阀的作用是（）。