在美国诞生，主要用于修筑铁路的繁重工作，被认为是现代挖掘机的先驱，距今已有多年历史。年，德国研制出世界上第台全液压挖掘机。由于科学技术的飞速发展，各种新技术新材料不断在挖掘机上得到应用，尤其是电子技术和信息技术的应用使得液压挖掘机在作业效率可靠性安全性和操作舒适性以节能环保等方面有了长足的进步。目前液压挖掘机已经在全世界范围内得到广泛应用，成为土石方施工不可缺少的重要机械设备。国外液压挖掘机目前水平及发展趋势工业发达国家的液压挖掘机生产较早，产品线齐全，技术成熟。美国德国和日本是液压挖掘机的主要生产国，具有较高市场占有率。世纪后期开始，国际上液压挖掘机的生产从产品规格上看，在稳定和完善主力机型的基础上向大型化微型化方向发展从产品性能上看，向高效节能化自动化信息化智能化的方向发展。国内液压挖掘机的发展概况我国从年开始研制液压挖掘机。所示。图反铲机构自身几何参数的计算简图反铲机构各部分原始参数推导参数和部分特性参数见表所示。反铲机构自身几何参数表表参数分类机构组成铲斗斗杆动臂机体符号意义原始参数,推导参数特性参数,备注斗杆长动臂长动臂弯角悬挂式各液压缸运动参数的意义见表斗形参数的选择.铲斗主要参数的选择斗容量平均斗宽，转斗挖掘半径和转斗挖掘装满转角这里令是铲斗的四个主要参数。及三者与之间有以下几何关系图.反铲工作液压缸运动参数表表液压缸种类参数意义特性参数参数符号动臂液压缸斗杆液压缸铲斗液压缸其中.其中.已知，铲斗斗容量铲斗挖掘半径，单位铲斗斗宽，根据反铲斗平均斗宽统计值和推荐范围，查表，取.铲斗挖掘装满转角，般取，取.把代入式得.解得.图铲斗主参数示意图铲斗上两个铰点与的间距图太大将影响铲斗传动特性，太小则影响铲斗结构刚度，般取特性,取，.,得出.。当转角较大时取较小值，般取，取。.斗形尺寸计算根据铲斗主要参数可进步设计计算斗形其尺寸，如图所示。图中三角形为等腰三角形，段为直线，弧段为抛物线。点至直线的距离为，抛物线定点高度为，般取。斗尖角取值范围般为，斗侧壁角为取，包角取。常见铲斗斗形参数参考表。改变三角形的形状可以获得不同的形状的斗形。斗形尺寸根据比拟法.已知.已知,得出.....图反铲斗计算尺寸.初选斗齿的几何形状铲斗的几何形状应对挖掘比阻力达到最小值。铲斗及切削时的主要参数，如图所示，图中铲斗容量长度宽度高度切削角刃角和后角等参数的选择都对挖掘比阻力有直接影响。斗齿在铲斗上的布置齿宽和齿距也是个重要参数为使斗侧壁不参与切削，铲斗应装有侧齿。般齿宽.齿长.齿距为,取.斗前臂与切削面的间隙取又由于铲斗宽度.,齿宽与齿距之和为因此铲斗装有个齿。另外齿尖应保持锐利，否则挖掘阻力将急剧增加。新铸或锻的齿只有个小的圆弧尖连续工作后，齿尖将逐渐磨损，并变钝。通常，挖掘ⅡⅢ级土壤，齿尖显著磨钝后，挖掘阻用将增加。因此，为避免这种超图铲斗的基本参数载挖掘，应及时更换或在齿刃口上堆焊硬质合金层。斗齿做成楔入式或组合式，以便快速更换和修补。铲斗油缸的布置确定铲斗油缸铰点应考虑以下因素。保证转斗挖掘时产生足够大的斗齿挖掘力，即在铲斗油缸全行程中产生的斗齿挖掘力应大于正常工作情况下的挖掘阻力。当铲斗油缸作用力臂最大时，所产生的最大斗齿挖掘应能使满载铲斗静止不动。保证铲斗的摆角范围。铲斗的摆角范围般取，在特殊作业时可以大于，摆角位置可以按图布置。当铲斗油缸全缩时，铲斗与斗杆轴线夹角在轴线上方应大于,常取，铲斗油缸全伸铲斗满载回转时，应使土壤不从斗中撒落。铲斗从位置Ⅰ到位置Ⅱ时图，铲斗油缸作用力臂最大，这里能得到斗齿最大切削角度的左右，即当铲斗挖掘深度最大时，正好斗齿挖图铲斗摆角范围掘力也最大。实际上铲斗的切削转角是可变的。在许多情况下，特别是进行复合动作挖掘时，铲斗的切削转角般都小于，而且铲斗也不定都在初始位置Ⅰ开始挖掘。因此，目前般取位置Ⅰ至位置Ⅱ的转角为，在这个角度范围内可以照顾到铲斗在挖掘过程中能较好地适应挖掘阻力的变化，又可以使铲斗在开始挖掘时就有定的挖掘力。.动臂斗杆铲斗机构参数的选择反铲装置总体方案的选择反铲方案选择的主要依据是设计任务书规定的使用要求，据以决定工作装置是通用或是专用的。以反铲为主的通用装置应保证反铲使用要求，并照顾到其它装置的性能。专用装置应根据作业条件决定结构方案，在满足主要作业条件要求的同时照顾其它条件下性能。反铲装置总体方案的选择包括以下方面.动臂及动臂液压缸的布置确定用组合式或整体式动臂，以及组合式动臂的组合方式或整体式动臂的形状。确定动臂液压缸的布置为悬挂式或是下置式。前面已确定采用整体式动臂，动臂液压缸的布置为下置式。.斗杆及斗杆液压缸的布置确定用整体式或组合式斗杆，以及组合式斗杆的组合方式或整体式斗杆是否采用变铰点调节。前面已确定采用整体式斗杆。.确定动臂与斗杆的长度比，即特性参数。对于定的工作尺寸而言，动臂与斗杆之间的长度比可在很大内选择。般当时，有反铲取称为长动臂短斗杆方案，当.叶属于短动臂长斗杆方案。在.之间称为中间比例方案。要求适用性较强而又无配套替换构件或可调结构的反铲常取中间比例方案。相反，当用配套替换构件或可调连接适应不同作业条件时，不同的配置或铰点连接情况可组成各种比例方案。在使用条件单，作业对象明确的条件下采用整体式动臂和斗杆固定铰接，值由作业条件确定。从作业范围看，在挖高挖深与挖掘半径均相同的条件下，愈大作业范围愈窄，从挖掘方式看大宜用于斗杆挖掘为主，因其刚度较易保证。而值小宜用于以转斗挖掘为主。本设计采用中间比例方案,取.。．确定配套铲斗的种类斗容量及其主参数，并考虑铲斗连杆机构传动比是否需要调节。．根据液压缸系统压力流量系统回路供油方式工厂制造条件和三化要求等确定各液压缸缸数缸径全伸长度与全缩长度之比。考虑到结构尺寸运动余量稳定性和构件运动幅度等因素般取，个别情况下因动臂摆角和铰点布置要求可以取.，而取，。机构自身几何参数机构自身几何参数有三类，第类是决定机构运动特性的必要参数，称原始参数，本次设计主要选择长度参数作为原始参数第二类是由第类参数推算出来的参数，称推导参数，多为运算中需要的角度参数第三类是作方案分析比较所需要的其它特性参数。反铲机构自身几何参数的计算图式及有关符号于图性，提高其利用率。往往需要配备几套完全不通用的工作装置。般说，长期用于作业相似的反铲采用整体式动臂结构比较合适。如图所示。组合式动臂般都为弯臂形式。其组合方式有两类，类用辅助连杆或液压缸连接，另类用螺栓连接。组合式动臂与整体式动臂相比各有优缺点，它们分别适用于不同的作业条件。组合式动臂的主要优点是．工作尺寸和挖掘力可以根据作业条件的变化进行调整。当采用螺栓或连杆连接时调整时间只需十几分钟，采用液压缸连接时可以进行无级调节。．较合理地满足各种类型作业装置的参数和结构要求，从而较简单地解决主要构件的统化问题。因此其替换工作装置较多，替换也方便。般情况下，下动臂可以适应各种作业装置要求，不需拆换。．装车运输比较方便。由于上述优点，组合式动臂结构虽比整体式动臂复杂，但得到了较广泛的应用。尤以中小型通用液压挖掘机作业条件多时采用组合式动臂较为合适。本次设计作业条件比较单，所以选用整体式弯动臂。确定斗杆的结构形式斗杆也有整体式和合式两种，大多数挖掘机都采用整体式斗杆，当需要调节斗杆长度或杠杆时采用更换斗杆的办法，或者在斗杆上设置个可供调节时选择的与动臂端部铰接的孔。有些反铲采用组合式斗杆。确定铲斗的结构形式和斗齿安装结构.确定铲斗的结构形式铲斗结构形状和参数的合理选择对挖掘机的作业效果影响很大。铲斗的作业对象繁多，作业条件也不同，用个铲斗来适应任何作业对象和条件较困难。为了满足各种特定情况，尽可能提高作业效率，通用反铲装置常配有甚至十多种斗容量不同，结构形式各异的铲斗。目前，对铲斗结构形式的研究还处于现场试验实验室试验或模型试验阶段，未建立起较系统的理论。将两只.容量而斗型不同的反铲斗装在液压挖掘机上进行对比试验，结果如表所示。由于砂的挖掘阻力较小，对铲斗设计的合理性反映不灵敏，所以这两种铲斗的试验结果差别不大。而对页岩作业效果就大不样，其中个铲斗的切削前缘中间略微凸出，不带侧齿，侧臂略呈凹形，这些因素使页岩挖掘阻力降低。另个铲斗的情况则相反。对各种铲斗结构形状的共同要求是．有利于物料的自由流动，因此铲斗内壁不宜设置横向凸缘棱角等。斗底的纵向剖面形状要适合各种物料的运动规律。．要使物料易于卸净。用于粘土的铲斗卸载时不易卸净，因此延长了作业循环时间，降低了有效斗容量。国外采用设有强制卸土的粘土铲斗。反铲斗对比试验结果表作业条件铲斗编号铲斗充满时间生产率效率在页岩中作业铲斗铲斗.在砂中作业铲斗铲斗为了使装进铲斗的物料不易掉出，铲斗宽度与物料颗粒直径之比应大于。当此比值大于时颗粒尺寸的影响可不考虑，视物料为匀质。．装设斗齿有利于增大铲斗与物料刚接触时的挖掘线比压，以便切入或破碎阻力较大有物料。挖硬土或碎石时还能把石块从土壤中耙出。斗齿的材料形状安装结构及其尺寸参数都值得研究，对它的主要要求是挖掘阻力小，耐磨，易于更换。.确定斗齿安装方式目前，国产挖掘机斗齿安装方式主要有两类，斗容量绪论液压挖掘机是在机械传动挖掘机的基础上发展起来的。它的工作过程是以铲斗的切削刃切削土壤，铲斗装满后提升回转至卸土位置，卸空后的铲斗再回到挖掘位置并开始下次的作业。因此，液压挖掘机是种周期作业的土方机械。液压挖掘机与机械传动挖掘机样，在工业与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着广泛的应用，是各种土石方施工中不可缺少的种重要机械设备。在建筑工程中，可用来挖掘苦坑排水沟，拆除旧有建筑物，平整场地等。更换工作装置后，可进行装卸安装打桩和拔除树根等作业。在水利施工中，可用来开挖水库运河水电站堤坝的基坑排水或灌溉的沟渠，疏浚和挖深原有河道等。在铁路公路建设中，用来挖掘土方建筑路基平整地面和开挖路旁排水沟等。在石油电力通信业的基础建设及市政建设中，用来挖掘电缆沟和管道等。在露天采矿场上，可用来剥离矿石或煤，也可用来进行堆弃装载和钻孔等作业。在军事工程中，或用来筑路挖壕沟和掩体建造各种军事建筑物。所以，液压挖掘机作为工程机械的个重要品种，对于减轻工人繁重的体力劳动，提高施工机械化水平，加快施工进度，促进各项建设事业的发展，都起着很大的作用。据建筑施工部门统计，台斗容量.的液压挖掘机挖掘ⅠⅣ级土壤时，每班生产率大约相当于个工人天的工作量。因此，大力发展液压挖掘机，对于提高劳动生产率和加速国民经济的发展具有重要意义。.液压挖掘机的工作特点和基本类型液压挖掘机的主要优点液压挖掘机在动力装置之间采用容积式液压静压传动，即靠液体的压力能进行工作。液压传动与机械传动相比有许多优点。能无级调速且调速范围大，例如液压马达的最高转速与最低转速之比可