【毕业设计】单斗液压挖掘机毕业设计说明书

按照用途，单斗挖掘机分为建筑型采矿型和剥离型等。

建筑型挖掘机般可装置各种不同的工作装置，进行多种作业，故又称通用式。

按照动力装置，挖掘机有电驱动内燃机驱动和复合驱动等，以台发动机带支挖掘机全部机构者为单机驱动式，以若干发动机分别带动各个主要机构者为多机驱动式。

按照传动方式，挖掘机分为机械传动式液压传动式和混合传动式。

挖掘机的行走装置型式有履带式轮胎式汽车式步行式轨道式拖式等。

单斗挖掘机工作装置的型式很多，常用的基本型式，对于机械传动的挖掘机有正铲反铲拉铲和起重吊钩等。

本次设计斗容量为，由于轮胎式液压挖掘机的诸多优点，其应用领域很广泛，轮胎式液压挖掘机传动性能好，工作平稳，行走速度快，对路面没有破坏，机构布置合理紧凑，操作简便灵活易实现三化单斗液压挖掘机的基本组成和工作原理单斗液压挖掘机为了实现周期性作业要求，设有下列基本组成部分工作装置回转机构动力装置传动操纵机构行走装置和辅助设备等常用是全回转式挖掘机，其动力装置传动机构的主要部分回转机构辅助设备和驾驶室等都装在可回转的平台上，简称为上部转台因而常又常把这类机械概括成由工作装置，上部转台和行走装置三大部分组成挖掘机的基本性能也就决定各组成部分的构造和性能液压挖掘机由柴油机驱动液压泵，把高压油输送到各阀，再到有关液压执行元件驱动机构进行工作本次设计任务本次设计斗容量的液压挖掘机，挖掘Ⅳ级及以下土壤设计任务工作装置的运动分析，整体设计，回转装置设计，零件图设计，液压传动系统的原理设计设计方案工作装置方案设计工作装置设计原则设计合理的工作装置应满足下列要求主要工作尺寸及作业范围能满足要求。

在设计通用反铲装置时要考虑与同类型，同等级机器相比的先进性。

考虑国家标准的规定，并注意到参数受结构碰撞限制等的可能性。

整机挖掘力的大小及其分布情况应用满足使用要求并具有定的先进性。

功率利用情况尽可能好，理论工作时间尽可能短。

确定铰点布置，结构形式和截面尺寸形状时尽可能使受力状态有利。

在保证强度刚度和连刚性的条件下尽量减轻结构自重。

作业条件复杂使用情况多变时应考虑工作装置的通用性。

采用变铰点构件或配套构件时要注意分清主次，在满足使用要求的前提下力求替换构件各类少，结构简单，换装方便。

运输或停放时工作装置应有合理的姿态，使运输尺寸小，行驶稳定性好，保证安全可靠并尽可能性使液压缸载呀减载。

工作装置液压缸设计应考虑三化，采用系列参数，尽可能减少液压缸零件种类，尤其是易损件的种类。

工作装置的结构形式和布置要使于装拆和维修，尤其是易损件的更换。

要采取合理措施来满足特殊使用要求。

反铲装置的组成及构造特点反铲装置是中小型液压挖掘机的主要工作装置，目前广泛应用的斗容在以下。

液压挖掘机反铲装置由动臂斗杆铲斗以及动臂液压缸斗杆液压缸铲斗液压缸和连杆机构等组成，其构造特点是各构件之间的联系全部采用铰接通过液压缸的伸缩来实现挖掘过程的各个动作。

动臂的下铰点与回转平台铰接并以动臂液压缸来支承和改变动臂的倾角通过动臂液压缸的伸缩可使动臂绕下铰点转动而升降斗杆铰接于动臂的上端，斗杆与动臂的相对位置由斗杆液压缸控制。

当斗杆液压缸伸缩时，斗杆便可绕动臂上铰点转动。

铲斗与斗杆前端铰接并通过铲斗液压缸伸缩使铲斗绕该点转动。

为增大铲斗的转角通常以连杆机构与铲斗连接。

反铲主要用于挖掘停机面以下地壤，其挖掘轨迹决定于各液压缸的运动及此状态下整机作业稳定。

在停机面上最大挖掘半径处用铲斗液压缸挖掘，挖掘阻力和向上有使整机后倾的趋势，倾覆边缘在后支腿处图。

稳定力矩倾覆力矩此状态下整机作业稳定。

液压系统设计本设计采用双泵双回路全功率变量系统。

双泵双回路系统中，切执行元件按照作业要求，分成两组，各由台液压泵驱动，分别构成的回路，此类型的回路可以保证至少有两个动作能够同时进行，可以保证挖掘机的作业要求，较单泵或单回路系统优越。

分功率变量系统的发动机功率平均分配给两台泵，每回路拥有发动机功率的半，只有当两个回路的压力都处于调节范围以内，才能利用全部功率，假使条回路的压力都处于很低，超出调节范围以外，则该回路的功率就不能充分利用。

而采用全功率系统，只要满足就能充分利用发动机功率，而每台泵各输出功率与其工作压力成正比系统最大工作压力油泵的始调压力合流方式由操纵者根据作业情况控制，这样可以适应复杂的作业条件，满足不同的作业要求。

液压系统基本回路基本回路由个或几个液压元件组成，能够完成特定的单功能的典型回路，它是液压系统的组成单元。

本设计的液压系统采用双泵双回路液压系统，行走斗杆回转组成个回路，支腿铲斗动臂组成另回路。

这样可以大限度的满足工作需要。

限压回路限压回路用来限制压力，使其不超过调定值。

限压的目的是制系统的最大压力，使系统和元件不因过载而损坏。

通常用安全阀来实现安全阀设置在油泵出油口附近。

根据工作需要通常用溢流阀来实现，溢流阀可使系统按照调定压力工作，多余的流量通过此阀流回油箱，因此，溢流阀是常开的。

单斗液压挖掘机执行元件的进油和回油回路上常成对地并联有限压阀限制液压缸，液压马达在闭锁状态下的最大闭东岸压力，若超过此压力限压阀打开，进行卸载，保护了液压元件和管道免受损坏。

这种限压阀实际起了卸荷阀的作用。

般情况下高压系统限压阀的调定压力不超过系统压力的，中高压系统的限压阀的限定压力可在以上，本系统工作压力。

最高限压图是其原理图。

图工作装置的限压卸荷回路换向阀，限压阀动臂油缸卸荷回路卸荷回路是挖掘机各个机构不工作时，使液压泵尽可能以最低功率消耗进行空转，而不是溢流回油常采用液压泵以最低压力进行空转的卸荷方式，根据回路组成形式，有换向阀中位卸荷和穿越换向阀卸荷残余分子种方式。

换向阀中位卸荷常用于挖掘机的高压串联系统，其特点是结构简单，但若流量很大，换向阀受到冲击较大，操纵不稳，在穿越换向阀卸荷回路中，采用有过油通路的三位六通阀，阀在工作位置时，过油通路切断，阀在中位时，工作油以最低压力顺序通过和换向阀的过油通路而卸荷，常用于中高压和高压并联系统，工作可靠，操纵平稳，可设计液压回路采用穿越换向阀卸荷回路。

如图。

图卸荷回路缓冲回路单斗液压挖掘机回转时，由于上车转动惯量很大在制动起动和突然转向，引起很大的液压冲击，尤其是回转过程中遇到障碍突然停车，液压冲击极大，使整个系统和元件产生振动和噪音，甚至引起破坏。

所以在挖掘机回转机构的回路上通常设有缓冲阀，回转机构的缓冲回路就是利用缓冲阀使液压马达高压腔超过定压力时获得出路。

如图是本设计中采用的种缓冲回路。

图中回转马达两个油路，之间并联有缓冲器，每缓冲阀的高压油口与另缓冲阀的低压油口相通。

当回转机构制动，停止或反转时，高压腔的油径过缓冲阀直接通入低压腔，减小了液压冲击。

这种缓冲回路由于高压油直接通入低压腔，所以补油量很少，大致只要补马达的外漏油量即可，背压小，提高了工作效率，低压小流量的小型挖掘甚至可以不要补油。

本设计采用此缓冲回路。

支腿顺序和锁紧和回路轮式单斗液压挖掘机中，为了保证机械的稳定性前后顺序阀，构成顺序回路。

同时支腿伸出以后，要求在外负荷作用下不软腿，不回缩，不发生窜动，通常由锁紧回路来保证。

图是轮式挖掘机支腿的顺序和锁紧回路，根据工作要求，支腿的顺序就是后支腿油压缸工作前支腿液压缸伸前支腿液压缸缩后支腿液压缸缩。

这个动作顺序由顺序阀和实现。

换向阀在Ⅰ位时，压力油通入液压缸的大腔，后支腿伸出，单向阀，换向阀返回油箱，支腿伸出以后，用液控单向阀和液夺锁锁紧，这种锁紧回路结构简单，性能好。

工作安全可靠。

换向阀在位置Ⅱ时，压力油通过液压缸的小腔，前支腿缩回。

全缩以后，压力升高，打开顺序阀，压力油进入液压缸的小腔，后支腿缩回。

图回转机构的缓冲回路高压腔低压腔缓冲限压阀单向阀换向阀图顺序回路和锁紧回路换向阀油缸顺序阀单向阀液压锁系统初步计算和液压元件的选用初步计算的目的在于确定元件参数，进行元件选择，并对种方案的技术经济指标进行分析比较。

液压缸动臂斗杆液压缸据前计算初步确定缸径，因液压缸抗压稳定性不中，故加大缸径时，活塞杆直径，满足抗压稳定性。

经计算缸筒壁厚，取。

液压缸进出油口采用螺纹连接据。

初选液压缸螺纹连接的油口尺寸取。

缸底壁厚，取液压泵变量系统具有流量调节的特性，允许以低速