毕业论文：机械设计----矿用5吨型液压挖掘机论文1 ㊣ 精品文档 值得下载

发展具有重要意义。

铲斗缸斗杆缸动臂缸回转马达冷却器滤油器磁滤器油箱液压泵背压阀后组合阀前组合阀中央回转接头回转制动阀限速阀行走马达图液压挖掘机整体系统图课题设计要求使用要求小型挖掘机主要用于矿山工程城市管道工程道路重工业住宅建设基础工程等。

小型挖掘机体积小，机动灵活，并趋向于机多能，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。

低公害即排放要求高低震动低噪音，声音要比较悦耳。

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。

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。

操纵简便，任何人学就会，都能操纵。

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整地起重等功能外，必须考虑到工作空间小人力所不能至地形复杂方便操作可控，目前市场对小型挖掘机性能要求如下改进挖掘机可控性和控制精确性以及复合动作。

简化液压系统降低成本，达到大作业量与低油耗的动态平衡。

改进工作可靠性。

改进驾驶操作舒适性及降低劳动强度，提高单位生产率。

改进操作安全性。

低振动低噪音适用生活区工作。

国内外发展概况及展望国外发展概况及展望国外大型液压挖掘机的开发大约从上世纪年代开始。

如日本日立建机公司在年间开发的型正铲大型液压挖掘机，其斗容量为工作重量型斗容量，工作重量型斗容量，工作重量。

年，日立建机成功开发了型正铲超大型液压挖掘机，斗容量达，工作重量。

经过多年的发展，目前超大型液压挖掘机的最大工作重量已直指级，铲斗斗容达到了。

由于具有结构紧凑操作方便运动灵活及易于维护保养等优点，超大型液压挖掘机已形成逐步代替钢索机械式或电动式挖掘机俗称电铲的趋势。

超大型液压挖掘机主要用于各种大规模露天矿山的开采及大型基础建设，同时还被用于填海造地工程及港湾河道疏通工程，其中正铲式挖掘机占大部分。

目前生产超大型挖掘机的厂商主要分布在美国日本德国等工程机械制造强国，著名的生产企业有利勃海尔卡特彼勒日立小松特雷克斯等公司。

年，当时世界最大的日立型正铲超大型挖掘机斗容量，工作重量在日本开发成功，并在这年又开发了斗容量，工作重量的型正铲超大型挖掘机。

此时世界其它公司也相继开发生产出超大型液压挖掘机，如小松型卡特彼勒型，利勃海尔型，特雷克斯型型等。

年以后，超大型液压挖掘机的斗容量不断增加机重不断加大，目前已经形成超大型矿山型与土方型液压挖掘机系列。

日立建机于年成功研发面向矿山用户的超大型液压挖掘机，铲斗容量为，大约相当于辆吨翻斗车的容量，最大工作重量，是目前日本制造的最大级别的液压挖掘机。

该超大型液压挖掘机不仅可顺应为降低采掘运输成本而不断加大矿山自卸车载荷的趋势，而且与钢索式电动挖掘机相比，超大型液压挖掘机具有更好的机动机和操作性，在降低运营成本方面也极具优势。

至今，日立建机公司已经向北美澳大利亚亚洲和南非等大型矿山交付了大约台多种型号的超大型液压挖掘机，在该级别中占据了全球最大的市场份额。

超大型液压挖掘机的快速发展与应用主要得益于其具有良好的工作性能和耐久性可靠性，极大地提高了挖掘机工作效率和经济效益。

优越的操纵控制性及作业性能是超大型液压挖掘机的显著特点。

超大型液压挖掘机采用发动机油泵电气控制系统，可以最大限度地发挥发动机的性能降低油耗，使机械高效地工作。

大部分超大型挖掘机采用故障检测系统，利用装设在驾驶室的显示器为驾驶员提供各主要部件系统及整机的工作状况，机械操作的自动化程度及适应性大大提高。

另外，超大型液压挖掘机的工作装置也有了极大的改进，在斗杆与铲斗之间采用了平行伸缩机构，使铲斗的工作范围加大，作业性能提高。

为使驾驶员容易观察到大型自卸车的装卸状况，许多超大型挖掘机驾驶室的前窗采用了前倾的形式，以使之具有良好的观察视野。

为改善驾驶员的工作条件，驾驶室内均采用了大容量空气调节系统，使驾驶员可以长时间工作而不致感到疲劳。

在些超大型挖掘机上采用履胶管与管接头联接处应留有段直的部分，此段长不应小于管外径的两倍。

胶管的长度应考虑到胶管在通入压力油后，长度方向将发生收缩变形，般收缩是取，胶管安装时避免处于拉紧状态。

胶管安装是应保证不发生扭转变形，为便于安装，可沿管长涂以色纹，以便检查。

胶管的接头轴线，应尽量放置在运动的平面内，避免两端互相运动时胶管受力。

胶管应避免与机械上的尖角部分想接触和摩擦，以免管子损坏。

油箱容量的确定初步确定油箱的有效容积，跟据经验公式来确定油箱的容量，式中液压泵每分钟排出的压力油的容积经验系数已知所选泵的总流量为，这样，液压泵每分钟排出的压力油体积为，查表表油箱经验系数表系统类型行走机械低压系统中压系统锻压系统冶金系统得，故根据以上的要求来选择液压控制阀，所选的液压阀能满足工作的需要。

其具体规格型号和名称见表。

表液压控制阀序号代号名称及规格材料数量不锈钢截止阀成品电磁溢流阀成品型单向阀成品型单向阀成品蓄能器截止阀成品单向节流阀成品型单向阀成品叠加式减压阀成品叠加式单向阀成品电磁换向阀成品叠加式减压阀成品叠加式双单向节流阀成品电液换向阀成品叠加式双单向节流阀成品先导式减压阀成品先导式减压阀成品电液换向阀成品电磁换向阀成品溢流阀成品单向阀成品叠加式双单向节流阀成品高压球阀成品先导式溢流阀成品液压系统性能验算液压系统压力损失沿程压力损失及计算沿程压力损失，主要是液压缸快速运动时进油管路的损失。

设定此管路长为，管内径，当液压缸快速运动时通过的流量为，正常运转后的粘度为，油的密度为油在管路的实际流速油在管路中呈层流流动状态，其沿程阻力系数为根据公式求得沿程压力损失为局部压力损失局部压力损失包括通过管路中折管和管接头等处的管路局部压力损失，以及通过控制阀的局部压力损失。

其中管路局部压力损失相对来说小得多，故主要考虑通过控制阀的局部压力损失。

从系统图中可以看出，从大泵的出口到油缸的进油口，要经过单向阀电磁换向阀单向调速阀溢流阀。

设定单向阀的额定流量为，额定压力损失，电磁换向阀的额定流量为，额定压力损失为，单向调速阀的额定流量为，额定压力损失为。

溢流阀的额定流量为，额定压力损失为。

通过各阀的局部压力损失之和通过各阀的损失之和为以上计算结果是大小是同时工作的，所经过的管道都是样的。

则大小泵是同时工作的，所以大小泵到油缸之间总的压力损失为液压系统的发热温升计算液压系统的发热功率计算液压系统工作时，除执行元件驱动外载荷输出有效功率外，其余功率损失全部转化为热量，使油温升高。

液压系统的功率损失主要有以下几种形式液压泵的功率损失式中工作循环周期投入工作液压泵的台数液压泵的输入功率各台液压泵的总效率第台泵工作时间压执行元件的功率损失式中液压执行元件的数量液压执行元件的输入功率液压执行元件的输入效率第个执行元件工作时间溢流阀的功率损失式中溢流阀的调整压力经过溢流阀回油箱的流量。

油液流经阀或管道的功率损失式中通过阀或管路的压力损失通过阀或管路的流量。

由以上各种损失构成了整个系统的功率损失，即液压系统的发热功率该公式适用于回路比较简单的液压系统，对于复杂系统，由于功率损失的环节太多，计算较麻烦，通常用下式计算液压系统的发热功率式中液压系统的总输入功率输出的有效功率。

对于本系统来说，就是正个工作循环中的双泵的平均输入功率式中是液压系统的总输入功率，是输出的有效功率。

式中工作周期分别为液压泵液压缸液压马达的数量第台泵的实际输出压力流量效率第台泵工作时间液压缸外载荷及驱动此载荷的行程。

总的发热功率液压系统的散热功率计算液压系统的散热渠道主要是油箱表面，但如果系统外接管路较长，而且要考虑管道的散热功率时，也应考虑管路表面散热。

式中油箱的散热系数管路的散热系数分别为油箱和管道的散热面积油温与环境温度之差油箱散热系数见表表冷却条件通风条件很差通风条件良好用风扇冷却循环水强制冷却管道的散热系数见表表外径选择风速管道外径则计算出的，油温会不断升高，这时，最大温差，则温度为，则油温。

当油箱的散热面积不能再加大，或加大些无济于事时，需要安装冷却器。

冷却器所需冷却面积的计算冷却面积式中冷却器的散热系数，用管式冷却器时，取平均温升，其公式如下液压油入口和出口温度冷却水或风的入口和出口温度取油进入冷却器的温度，油流出冷却器的温度，冷却水入口温度，冷却水出口温度。

则所需冷却面积为考虑到冷却器长期使用时，设备腐蚀油垢。

水垢对散热的影响，冷却面积应比计算面积大，实际选用冷却器散热面积为查机械设计手册并圆整得总结本课题机电体化液压挖掘机动臂机构的液压系统设计，其说明书的编写终于完成。

虽然不是很复杂，但通过这设计实践，我感到自己在这方面仍存在许多不足之处。

对于我的本次设计，我觉得设计计算部分非常认真。

在各种机械设备上，液压系统得到了广泛的使用。

液压传动系统是液压机械的个组成部分，液压系统原理图的设计要同主机的结构相适宜。

着手设计时，必须从实际情况出发，有机的结合各种传动形式，充分发挥液压传动的优点，力求设计出结构简单工作可靠成本低效率高操作简单维修方便的液压传动系统。

此次设计，利用油泵产生油压，再经过电磁阀控