毕业论文：挖掘机液压系统的毕业设计

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环。

挖掘机简介挖掘机行业的发展历史久远，可以追溯到年。

当时美国西部开发，进行铁路建设，产生了模仿人体构造，有大臂小臂和手腕，能行走和扭腰类似机械手的挖掘机，它采用蒸汽机作为动力在轨道上行走。

但是此后的很长时间挖掘机没有得到很大的发展，应用范围也只局限于矿山作业中。

导致挖掘机发展缓慢的主要原因是其作业装置动作复杂，运动范围大，需要采用多自由度机构，古老的机械传动对它不太适合。

而且当时的工程建设主要是国土开发，大规模的筑路和整修场地等，大多是大面积的水平作业，因此对挖掘机的应用相对较少，在定程度上也限制了挖掘机的发展。

由于液压技术的应用，二十世纪四十年代有了在拖拉机上配装液压反铲的悬挂式挖掘机。

随着液压传动技术迅速发展成为种成熟的传动技术，挖掘机有了适合它的传动装置，为挖掘机的发展建立了强有力的技术支撑，是挖掘机技术上的个飞跃。

同时，工程建设和施工形式也发生了很大变化。

在进行大规模国土开发的同时，也开始进行城市型土木施工，这样，具有较长的臂和杆，能装上各种各样的工作装置，能行走回转，实现多自由动作，可以切削高的垂直壁面，挖掘深的基坑和沟槽的挖掘机得到了广泛应用。

年在意大利北部生产了第台液压挖掘机。

第台液压挖掘机采用定量齿轮泵，中位开式多路阀，工作压力为，所有执行元件互相并联连结。

由单泵向个执行元件供油。

由于早期液压挖掘机主要采用了定量齿轮泵，不能按需改变供油流量，无法充分利用发动机的功率，因此其能量损失很大，不能满足挖掘机复合动作的复杂要求，且可操纵性差。

另外，早期试制的液压挖掘机是采用飞机和机床的液压技术，缺少适用于挖掘机各种工况的液压元件，配套件也不齐全，制造质量不够稳定。

从二十世纪六十年代到八十年代中期，液压挖掘机进入了推广和蓬勃发展的阶段，各国挖掘机制造厂和品种增加很快，产量猛增。

年间，液压挖掘机产量己经达到挖掘机总产量的，其时对挖掘机液压系统的研究也已经十分成熟，液压挖掘机已经具有了同步控制系统和负载敏感系统。

自第台手动挖掘机诞生以来的多年当中，挖掘机直在不断地飞跃发展，其技术已经发展到相对成熟稳定的阶段。

目前国际上迅速发展全液压挖掘机，对其控制方式不断改进和革新，使挖掘机由简单的杠杆操纵发展到液压操纵气压操纵液压伺服操纵和电气控制无线电遥控电子计算机综合程序控制。

在危险地区或水下作业采用无线电操纵，利用电子计算机控制接收器和激光导向相结合，实现了挖掘机作业操纵的完全自动化。

所有这切，挖掘机的全液压化为其奠定了坚实的基础，创造了良好的前提。

据有关专家估算，全世界各种施工作业场约有至的土石方工程都是由挖掘机完成的。

挖掘机是种万能型工程机械，目前已经无可争议地成为工程机械的第主力机种，在世界工程机械市场上己占据首位，并且仍在发展扩大。

挖掘机的发展主要以液压技术的应用为基础，其液压系统已成为工程机械液压系统的主流形式。

随着科学技术的发展和建筑施工现代化生产的需要，液压挖掘机需要大幅度的技术进步，技术创新是液压挖掘机行业所面临的新挑战。

在技术方面，挖掘机产品的核心技术就是液压系统设计，所以对其液压系统的分析研究具有十分重要的现实意义。

二国内外研究现状及发展动态国外研究状况及发展动态从世纪年代液压传动技术开始应用在挖掘机上至今，挖掘机液压系统己经发展到了相当成熟的阶段。

目前国际上先进的挖掘机产品的额定压力大都在以上，并且随着材料科学技术的进步，有朝着更高的压力甚至采用超高压液压技术方向发展的趋势流量通常在每分钟数百升功率在数百千瓦以上。

如德国制造的目前世界上首台最大的。

型全液压挖掘机，铲斗容量达，液压油源为台变量轴向柱塞泵，总流量高达，原动机为台柴油发动机，总功率高达，由于液压挖掘机经常在较恶劣环境下持续工作，其各个功能部件都会受到恶劣环境的影响系统的可靠性日益受到重视。

美英日等国家推广采用有限寿命设计理论，以替代传统的无限寿命设计理论和方法，并将疲劳损伤累积理论断裂力学有限元法优化设计电子计算机控制的电液伺服疲劳试验技术疲劳强度分析方法等先进技术应用于液压挖掘机强度研究方面，不断提高设备的可靠性。

美国提出了考核动强度的动态设计分析方法。

日本制定了液压挖掘机构件的强度评定程序，研制了可靠性信息处理系统使液压挖掘机的运转率达到，使用寿命超过万小时。

近几年来，随着液压挖掘机产量的提高和使用范围的扩大，世界上著名的挖掘机生产商纷纷采用各种高新技术，来提高自己挖掘机在国际上的竞争力，主要表现在五个方面液压系统逐求出的油箱容积过大，远超出用油量的需要，且又受空间尺寸的限制，则应当缩小油箱尺寸，则需要另设冷却器。

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，去平均温升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油箱的尺寸设计根据上面计算结果对散热面积的要求，对油箱的尺寸进行计算。

假设油箱的长宽高分别为，。

般情况下，油为的高度为箱高的倍，即，与油直接接触的表面算全散热，与油不直接接触的算半散热。

根据上面确定的油箱的容积和散热面积，可查机械设计手册，公式和长宽高的比例，联立解方程，可求得总结本课题机电体化液压挖掘机斗杆机构液压系统设计，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，再经过电磁阀控制液压缸来达到控制油缸伸缩的效果。

其中结合了需方需要的技术要求，根据计算来确定发动机油箱容积油泵的型号及各种液压元件的选择。

由于系统需要安全互锁，所以在液压系统设计中采用了锁紧装置。

本液压系统原理图是专为工程机械中的挖掘机而设计制造，用于控制工作装置，回转行走。

适用于建筑工地道路的土方施工液压原理图的设计根据油缸伸缩所完成的挖掘循环动作，保压性能要求高，且短时间要求具有较大流量较高挖掘速度的特点，采用发动机作为动力源，并同时蓄能器起保压作用，油泵做为液压源用供应系统所需压力油。

根据已知的条件和性能要求，计算了液压系统及斗杆装置在挖掘工作时的受力情况，计算了液压缸在不同的运动状态下的各种受力情况。

参照了机械设计手册上的计算公式，根据计算所得的结果来选取各种液压元件。

对系统的性能发热温升进行了验算。

并对液压系统的液压原理操作进行了说明。

履带式液压挖掘机采用全功率变量系统，先导液压操纵，整体式多路阀等先进结构。

该机具有结构紧凑，操作轻便，使用维护安全可靠，发动机功率利用率高生产效率高等优点。

根据作业需要可配备立方米四种反铲斗及斗容为和立米方的两种正铲斗。

广泛用于建筑施工市政工程水电国防工程和般矿山采掘，挖掘级土壤。

通过此设计，使我加深了对液压原理和流体机械及有关课程和知识，提高了综合运用这些知识的能力。

并为在今后走上工作岗位打下了坚实的基础，并提高了运用设计资料，及熟知国家标准的能力。

参考文献刘建民液压挖掘机关键技犬综述建设机械技术与管理陈德沛关于液压挖掘机发展的些状况建设机械技术与管理王红彬国外液压挖掘机新技术发展动向国外工程机械章崇焕国外大型矿用挖掘机的最新发展矿山机械张建宗浅谈液压挖掘机的节能技术及发展趋势矿山机械陈正利我国液压挖掘机发展的几个重要阶段及其前景展望建筑机械王宗君加速挖掘机改进创新促进挖掘机生产企业的振兴和发展建筑机械，同济大学主编单斗液压挖掘机中国建筑工业出版社张铁液压挖掘机结构原理及使用石油大学出版社黄宗益液压挖掘机液压系统概述建筑机械化李建启负载传感系统压力补偿方案的分析比较液压气动与密封左健民主编液压与气压传动版北京机械工业出版社黄宗益液压挖掘机分析工况控制建筑机械，郭建瑞等单斗液压挖掘机系列主参数规律的研究工程机械，李建启负载传感系统压力补偿方案的分析比较液压气动与密封，赵建降低液压系统能耗的有效途径液压与气动，范春行压力补偿及负载传感变量泵液压与气动，陈世教等川崎挖掘机多路阀的功能与结构建筑机械，叶伟等挖掘机工作装置液压操纵回路建筑机械，官忠范主编液压传动系统机械工业出版社李福义液压技术与液压伺服系统哈尔滨船舶工程学院出版社赫贵成等负载传感液压系统的设计液压与气动郭建瑞等单斗液压挖掘机系列主参数规律的研究工程机械李善春液压挖掘机动臂结构优化设计浙江大学硕士论文杨华勇等液压挖掘机泵与发动机匹配研究中国公路学报阎书文机械式挖掘机设计长春吉林工业大学多，何存兴液压元件机械工业出版社年液压传动设计手册上海煤矿机械研究所编上海人民出版社年周大力工程机械结构现代强度设计方法的研究工程机械雷天觉新编液压工程手册北京理工大学出版社徐灏机械设计手册第卷北京机械工业出版社黄谊等液压传动机械工业出版社致谢经过这次毕业设计过程，我觉得收获甚丰。

毕业设计是我大学过程中重要的实践教学环节，让我学到了许多课本上学不到的东西，学会了设计液压系统，以及如何查阅资料。

得到了个很好的锻炼机会，为以后的走上工作岗位打下了良好的基础。

在此，我忠诚的感谢学校的领导和各位导师给我的帮助。

回想大学三年的学习生活，我真诚地感谢我的导师晁红芬老师和驻马店职业技术学院机电工程系的所有老师，正是在他们精心的培养指导无私的关怀与帮助下，促使我顺利完成了学业。

各位老师，不仅在学业上严格要求我，而且在工作生活中给予了我无微不至的长者的关怀和照顾。

他们渊博的知识，严谨的治学态度，执着的敬业精神认真的教学作风以及高尚的人品，使我受益终生。

在此我谨向老师们致以最崇高的敬意和最衷心的感谢，这次毕业设计培养了我科学的思