容量最大挖掘深度最大挖掘半径最大卸载高度最大卸载高度最大挖掘力液压挖掘机反铲工作装置反铲装置的工作原理反铲是中小型液压挖掘机的主要工作装置。液压挖掘机的反铲装置由动臂，斗杆，铲斗，以及动臂油缸，斗杆油缸，铲斗油缸和连杆机构组成。其构造特点是各部件之间的连接全部采用铰接，通过油缸的伸缩来实现挖掘工作中的各种动作。动臂的小铰点与回转平台铰接，并以动臂油缸来支撑和改变动臂的倾角，通过动臂油缸的伸缩可使动臂绕小铰点转动而升降。斗杆铰接于动臂的上端，斗杆与动臂的相对位置由斗杆油缸来控制，当斗杆油缸伸缩时，斗杆便可绕动臂上焦铰点转动。铲斗与斗杆前端铰接，并通过铲斗油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。反铲装置工作特点反铲主要用于挖掘停机面以下的土壤。其挖掘轨迹决定于各油缸的运动及其相互配合的情况。当采用动臂油缸工作并进行挖掘时斗杆油缸和铲斗油缸不工作可以得到最大的挖掘半径和最长的挖掘行程。此时铲斗的挖掘轨迹是以动臂下铰点为中心，斗齿尖至该铰点的距离为半径而做的圆弧线，其极限挖掘高度和深度不是最大挖掘深度即圆弧线之起点终点，分别决定于动臂的最大上倾角和下倾角动臂对水平线的夹角，也即决定于动臂油缸的行程。由于这种挖掘方式时间长并且由于稳定条件限制挖掘力的发挥，实际工作中基本不采用。在实际挖掘工作过程中，往往需要采用各种油缸的联合工作。如当挖掘基坑时由于挖掘深度较大，并要求有较陡而平整的基坑时，则采用动臂与斗杆两种油缸同时工作。当挖掘坑底，挖掘行程将结束为加速将铲斗装满土，以及挖掘过程需要改变铲斗与切削角等情况下，则要求采用斗杆与铲斗油缸共同工作。显然此时挖掘机的挖掘轨迹是由相应油缸分别工作时的轨迹组合而成。当然，这种动作能否实现决定于液压系统的设计。当液压挖掘机反铲装置的结构形式机构尺寸定时包括动臂，斗杆，铲斗尺寸，饺点位置，相对的允许转角或各油缸的行程等，即可用作图法求得挖掘机挖掘前馈控制相结合使我们能够精确地控制液压挖掘机，并表明，非线性补偿使得它可以使用普通的自动调节阀控制。这些控制技术的使用使不熟练操作者轻松的操作液压挖掘机。我们将运用这些技术来控制的其他工程机械如履带式起重机，提高传统工程机械使其可以由任何人很容易地操作。致谢绪论液压挖掘机的工作特点和基本类型液压挖掘机的特点液压挖掘机由于采用了液压传动装置而使其在结构技术性能和使用效果等方面与机械传动的单斗挖掘机相比具有很多特点，其优点综合叙述如下技术性能提高，工作装置品种扩大单斗液压挖掘机与同级机重的机械挖掘机相比挖掘力约提高倍，液压挖掘机最大挖掘力可达机重的，而机械挖掘机只达机重的因此在整机参数不变下，可加大铲斗容量。提高生产率抓斗可以强制切土和闭斗，使切土力和闭斗力都提高。液压挖掘机的行走力和牵引力远远大于机械挖掘机，爬披能力都大为提高，还可换装加宽履带，使机械接地比压大大降低甚至。简化结构减少易损件。采用液压传动后省去了机械挖掘机复杂的中间传动零部件，简化结构并减少易损件。由于传动装置紧凑，重量减少导致转台底架等结构件的尺寸和重量都相应降低，故同级液压挖掘机可比机械挖掘机总重量减轻。传动性能改善，工作平稳安全可靠。采用液压传动后能无级调速且调速范围大最高与最低速度之比可达，能得到较低的稳定转速，液压元件的运动惯性较小并可作高速反转，因此在挖掘饥工作中换向频繁的情况下动作平稳冲击很小，而且液压油还能吸收部分冲击能量减少机械的冲击振动。机构布置合理紧凑由于液压传动采用油管连接，各机构部件之间相互位置可不受传动关系的影响限制，布置可较灵活。操作简便灵活液压传动比机械传动操纵轻便而灵活，采用先导阀后，操纵杆数大为减少，主操纵手柄为个，故操纵轻便司机的劳动强度大为减轻，驾驶室与机棚完全隔开，噪音减小视野良好，振动减径，改善了司机的工作条件。易实现三化提高质量。液压元件易于实现标准化系列化通用化。便于组织专业化生产，进步提高产品质量降低成本。液压挖掘机的主要缺点是对液压元件加工精度要求高，要求严格，制造较为困难。使用中系统出现故障，现场进行排除较困难，维修条件和修理调整的技术都要求较高。液压油的粘度受温度影响较制造质量不够稳定，配套件也不齐全。从世纪年代起，液压挖掘机进入推广和蓬勃发展阶段，各国挖掘机制造厂和品种增加很快，产量猛增。从世纪后期开始，国际上挖掘机的生产向大型化微型化多功能化专用化和自动化的方向发展。国内液压挖掘机的发展概况我国的挖掘机生产起步较晚，从年抚顺挖掘机厂生产第台斗容量为的机械式单斗挖掘机至今，大体上经历了测绘仿制自主研制开发和发展提高等三个阶段。新中国成立初期，以测绘仿制前苏联世纪年代的等型机械式单斗挖掘机为主，开始了我国的挖掘机生产历史。由于当时国家经济建设的需要，先后建立起十多家挖掘机生产厂。到世纪年代末，我国挖掘机生产厂已有多家，生产机型达余种。中小型液压挖掘机已形成系列，斗容有等个等级多种型号，还生产以及大型矿用机械传动单斗挖掘机，隧道挖掘机，长臂挖掘机，的排土机等，还开发了斗容量的船用液压挖掘机，斗容量的水陆两用挖掘机等。业内人士指出，我国单斗液压挖掘机应向全液压方向发展斗容量宜控制在而对于大型及多斗挖掘机，由于液压元件的制造装配精度要求高，施工现场维修条件差等，则仍以机械式为主。应着手研究运用电液控制技术，以实现液压挖掘机操纵的自动化。设计概述本设计为履带式液压挖掘机挖掘机构。与其它类型的挖掘机相比，这种类型的挖掘机因有良好通过性能应用最广，对松软地面或沼泽地带还可采用加宽加长以及浮式履带来降低接地比压。液压挖掘机的主要特点为能无级调速且调速范围大，能得到较低的稳定转速，快速作用时，液压元件产生的运动惯性小，加速性能好，并可作高速反转，传动平稳，结构简单，可吸收冲击和振动，操纵省力，易实现自动化控制，易于实现标准化系列化通用化。本次设计的主要参数是斗容量，它属于中小型液压挖掘机，主要设计挖掘机的工作装置。在设计中，采用了履带式行走装置，来满足要求。上部转台是全回转式，因此它可在个更大的范围内工作。又因采用液压传动控制而使整机性能得以改善。与机械式挖掘机相比，其挖掘力提高到倍，整机质量约为吨，挖掘力约为，最大卸载高度约为，最大挖掘深度，最大挖掘半径约为，从中可以看出整机作业能力有了很大的改进，不仅挖掘力大，且机器重量轻，传动平稳大，总效率较低，同时液压系统容易漏油，掺入空气后产生噪音和振动，动作不稳，并对液压元件产生腐蚀作用。液压挖掘机的基本类型和主要特点单斗液压挖掘机可按用途及其主要装置的特征进行分类。按液压挖掘机主要用途及工作装置的不同分为通用型和专用型两种。中小型挖掘机绪论大多数为通用型，以挖掘土攘容重，为标准反铲斗的主要装置外，还配有道于挖掘各种轻重土质和挖掘幅度的反铲正铲抓斗起重等多种装置而大型液压挖掘机则以矿用正铲为主要装置外，般亦配有挖掘轻重土各种挖掘幅度的正反铲等装置。主要用于矿山采掘和装载称采矿或矿用型。按工作装置的结构不同分为铰接式和伸缩臂式挖掘机，常用者均为铰接式，伸缩臂式挖掘机因可用于平整清理场地等作业，所以有挖掘平地机之称按行走装置的不同，液压挖掘机分为履带式轮胎式汽车式悬挂式及拖式等种。履带式因有良好通过性能应用最广，对松软地面或沼泽地带还可采用加宽加长以及浮式履带来降低接地比应。轮式挖掘机具有行走速度快，机动性好可在城市道路边行，故近年来在中小型挖掘机中发展较快。汽车式悬挂式是以汽车及拖拉机为基础机械装设挖掘或装载工作装置的小型挖掘机适用于城建小量土方工程及农村建筑拖式则没有行走驱动机构，转移时由牵引车牵引，主要优点为结构简单成本低。按回转部分转角的不同，液压挖掘机有全国转和半回转两类大部分液压挖掘机是全国转式的，小型液压挖掘机如悬挂式等工作装置仅能作左右的回转，为半回转式。液压挖掘机按主要机构是否全部采用液压传动又分为全液压式与半液压式两种。两者区别在于半液压传动挖掘机的行走机构采用机械传动，少数挖掘机仅工作装置采用液压传动，如大裂矿用挖掘机等。目前国产轮胎式液压挖掘机多采用半压式。液压挖掘机的发展概况国外液压挖掘机的目前水平和发展趋势第台手动挖掘机问世至今已有多年的历史，期间经历了由蒸汽驱动半回转挖掘机到电力驱动和内燃机驱动全回转挖掘机应用机电液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，世纪年代有了在拖拉机上配装液压反铲的悬挂式挖掘机，世纪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挖掘机。初期试制的液压挖掘机是采用飞机和机床的液压技术，缺少适用于挖掘机各种工况的液压元件描述如下。动态模型假如每个附件是个坚实的身体从运动拉格朗日方程，得到以下表达式液压模型每个节点驱动液压缸的流量是由滑阀控制。我们可以设想如下个开放的面积比例阀的阀芯位移。没有漏油。当液压油通过管道时候不发生压力下降。附录在头和杆双方的气缸的有效截面积相同。角控制系统角是基本控制遵循的的地址反馈参考角度。为了获得更精确的控制，状态反馈和非线性补偿被添加到位置反馈。我们将讨论这些算法的细节如下非线性补偿在普通的自动化控制系统，新的控制设备例如伺服阀被采用。在我们的半自动化系统，为了实现手动和自动操作并存，我们必须使用主控制阀是在手动操作中使用。在这些阀中，阀芯位移和开放区域面积的关系是非线性的。然而，在自动操作中，利用这种关系，阀芯位移是与所需的空地成反比计算出来的，并且是非线性补偿。状态反馈根据在第节讨论的模型，如果角控制臂的动态特性，在个标准的条件下附近线性化，闭环传递函数可表示为加上这因素，对的系数变大，因此，系统趋于稳定。这样，加速度反馈是有效改善响应特性。不过，人们普遍难以准确检测加速度。为