畢業(yè)設(shè)計(jì)---挖機(jī)液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　摘 要</b></p><p>　　液壓挖掘機(jī)是工程機(jī)械的一個(gè)重要品種，是一種廣泛用于建筑、鐵路、公路、水利、采礦等建設(shè)工程的土方機(jī)械。液壓挖掘機(jī)利用液壓元件（液壓泵、液壓馬達(dá)、液壓缸等）帶動(dòng)各種構(gòu)件動(dòng)作，具有許多優(yōu)點(diǎn)，挖掘機(jī)對(duì)液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)提出了很高的要求，其液壓系統(tǒng)也是工程機(jī)械液壓系統(tǒng)中復(fù)雜的。因此，對(duì)挖掘機(jī)液壓系統(tǒng)的分析設(shè)計(jì)對(duì)推動(dòng)我國(guó)挖掘機(jī)發(fā)展具有十分重

2、要的意義。</p><p>　　在搜集了國(guó)內(nèi)外挖掘機(jī)液壓系統(tǒng)相關(guān)資料的基礎(chǔ)上，了解了挖掘機(jī)液壓系統(tǒng)的發(fā)展歷史，并對(duì)挖掘機(jī)液壓系統(tǒng)的技術(shù)發(fā)展動(dòng)態(tài)進(jìn)行了分析總結(jié)。本次畢業(yè)設(shè)計(jì)課題是液壓挖掘機(jī)。挖掘機(jī)由多個(gè)系統(tǒng)組成，包括液壓系統(tǒng)，傳動(dòng)系統(tǒng)，操縱系統(tǒng)，工作裝置，底架，轉(zhuǎn)臺(tái)，油箱，發(fā)動(dòng)機(jī)安裝等。本人的設(shè)計(jì)主要致力于分析和設(shè)計(jì)中型液壓挖掘機(jī)液壓系統(tǒng)的液壓元件。以液壓元件和液壓回路為主。</p><p>

3、;　　關(guān)鍵詞：挖掘機(jī)；液壓系統(tǒng)；液壓泵</p><p><b>　　Abstract</b></p><p>　　Hydraulic excavator is one of important engineering machinery, is a widely used in construction, railway, highway, water conserv

4、ancy, mining, etc construction projects of earthwork machinery. Excavator for hydraulic system design and puts forward high demand, the hydraulic systems of engineering machinery in hydraulic system is complex. Therefore

5、, the excavator hydraulic system analysis and design for impelling our country excavator development has the extremely vital significance.</p><p>　　In the domestic and foreign excavator hydraulic system base

6、d on the materials of, learned about the excavator hydraulic system development history, and for excavator hydraulic system technology development dynamic is summarized. The graduation design task is hydraulic excavator.

7、 Excavator by multiple system components, including hydraulic system, transmission system, control systems, work device, chassis, turntable, tank, engine installation, etc. My design is mainly devoted to the analysis and

8、 </p><p>　　Keywords: excavator; hydraulic system; hydraulic pump</p><p><b>　　目 錄</b></p><p>　　1. 概 論1</p><p>　　1.1挖掘機(jī)的簡(jiǎn)介1</p><p>　　1.1.1行走裝

9、置1</p><p>　　1.1.2回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)2</p><p>　　1.1.3工作裝置2</p><p>　　1.1.4液壓系統(tǒng)2</p><p>　　1.2液壓挖掘機(jī)的發(fā)展概況2</p><p>　　1.2.1國(guó)外液壓挖掘機(jī)目前水平及發(fā)展趨勢(shì)3</p><p>　　1.2.2國(guó)內(nèi)液

10、壓挖掘機(jī)的發(fā)展概況4</p><p>　　1.3設(shè)計(jì)的內(nèi)容和意義5</p><p>　　1.3.1設(shè)計(jì)的內(nèi)容5</p><p>　　1.3.2設(shè)計(jì)內(nèi)容的意義5</p><p>　　1.4設(shè)計(jì)內(nèi)容的安排5</p><p>　　2. 挖掘機(jī)液壓系統(tǒng)的計(jì)算6</p><p>　　2.1液

11、壓挖掘機(jī)的基本系統(tǒng)6</p><p>　　2.1.1挖掘機(jī)液壓系統(tǒng)的簡(jiǎn)介6</p><p>　　2.1.2YW-160型單斗液壓挖掘機(jī)液壓系統(tǒng)6</p><p>　　2.2液壓挖掘機(jī)工作裝置油缸作用力的確定8</p><p>　　2.2.1動(dòng)臂油缸作用力分析8</p><p>　　2.2.2鏟斗油缸工作受力分

12、析9</p><p>　　2.2.3斗桿油缸作用力分析10</p><p>　　2.3液壓元件的計(jì)算10</p><p>　　2.3.1液壓缸內(nèi)徑10</p><p>　　2.3.2缸筒壁厚11</p><p>　　2.3.3缸筒壁厚驗(yàn)算12</p><p>　　2.3.4活塞桿計(jì)算

13、12</p><p>　　2.3.5活塞桿強(qiáng)度計(jì)算12</p><p>　　2.3.6確定液壓系統(tǒng)的工作壓力12</p><p>　　2.3.7確定液壓缸的主要參數(shù)和工作壓力12</p><p>　　2.3.8確定液壓馬達(dá)的排量和工作壓力13</p><p>　　2.3.9計(jì)算液壓缸與液壓馬達(dá)的流量13&l

14、t;/p><p>　　3. 液壓元件的選擇14</p><p>　　3.1液壓缸的選擇14</p><p>　　3.2液壓泵的選擇14</p><p>　　3.3液壓馬達(dá)的選擇14</p><p>　　3.4發(fā)動(dòng)機(jī)的選擇14</p><p>　　4. 液壓系統(tǒng)回路的設(shè)計(jì)15</

15、p><p>　　4.1液壓缸控制回路15</p><p>　　4.2液壓馬達(dá)控制回路15</p><p>　　4.3計(jì)算系統(tǒng)所需的最大流量16</p><p>　　4.4壓力損失的計(jì)算16</p><p>　　4.5擬定液壓源控制回路17</p><p>　　5. 液壓系統(tǒng)性能驗(yàn)算18

16、</p><p>　　5.1液壓系統(tǒng)功率損失18</p><p>　　5.2液壓油油溫過(guò)高的原因及預(yù)防措施19</p><p><b>　　6. 結(jié)論21</b></p><p><b>　　致 謝22</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)23

17、</b></p><p>　　1.3設(shè)計(jì)的內(nèi)容和意義</p><p>　　1.3.1設(shè)計(jì)的內(nèi)容</p><p>　　(1)要保證挖掘機(jī)動(dòng)臂、斗桿和鏟斗可以各自單獨(dú)動(dòng)作，也可以互相配合實(shí)現(xiàn)復(fù)合動(dòng)作。</p><p>　　(2)工作裝置的動(dòng)作和轉(zhuǎn)臺(tái)的回轉(zhuǎn)既能單獨(dú)進(jìn)行，又能作復(fù)合動(dòng)作，以提高挖掘機(jī)的生產(chǎn)率。</p><

18、;p>　　(3)履帶式挖掘機(jī)的左、右履帶分別驅(qū)動(dòng)，使挖掘機(jī)行走方便、轉(zhuǎn)向靈活，并且可就地轉(zhuǎn)向，以提高挖掘機(jī)的靈活性。</p><p>　　(4)保證挖掘機(jī)的一切動(dòng)作可逆，且無(wú)級(jí)變速。</p><p>　　(5)保證挖掘機(jī)工作安全可靠，且各執(zhí)行元件（液壓缸、液壓馬達(dá)等）有良好的過(guò)載保護(hù)；回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)和行走裝置有可靠的制動(dòng)和限速；防止動(dòng)臂因自重而快帶下降和整機(jī)超速溜坡。</p>

19、<p>　　為此，液壓系統(tǒng)應(yīng)做到：</p><p>　　(1)有高的傳動(dòng)效率，以充分發(fā)揮發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力性和燃料使用經(jīng)濟(jì)性。</p><p>　　(2)液壓系統(tǒng)和液壓元件在負(fù)載變化大、急劇的振動(dòng)沖擊作用下，具有足夠的可靠性。</p><p>　　(3)調(diào)協(xié)輕便耐振的冷卻器，減少系統(tǒng)總發(fā)熱量，使主機(jī)持續(xù)工作時(shí)液壓油溫不超過(guò)80度，或溫升不超過(guò)45度。</

20、p><p>　　(4)由于挖掘機(jī)作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)塵土多，液壓油容易被污染，因此液壓系統(tǒng)的密封性能要好，液壓元件對(duì)油液污染的敏感性低，整個(gè)液壓系統(tǒng)要設(shè)置濾油器和防塵裝置。</p><p>　　(5)采用液壓或電液伺服操縱裝置，以便挖掘機(jī)設(shè)置自動(dòng)控制系統(tǒng)，進(jìn)而提高挖掘機(jī)技術(shù)性能和減輕駕駛員的勞動(dòng)強(qiáng)度。</p><p>　　1.3.2設(shè)計(jì)內(nèi)容的意義</p><p&

21、gt;　　挖掘機(jī)是一種多功能機(jī)械，目前被廣泛應(yīng)用于水利工程，交通運(yùn)輸，電力工程和礦山采掘等機(jī)械施工中，它在減輕繁重的體力勞動(dòng)，保證工程質(zhì)量。加快建設(shè)速度以及提高勞動(dòng)生產(chǎn)率方面起著十分重要的作用。液壓系統(tǒng)是挖掘機(jī)的核心部分，對(duì)挖掘機(jī)液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算能有效的提高挖掘機(jī)性能。</p><p>　　本次設(shè)計(jì)是以研究探討為主，了解液壓挖掘機(jī)的基本結(jié)構(gòu)和原理，在此基礎(chǔ)上對(duì)液壓挖掘機(jī)的液壓系統(tǒng)的一些部件進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算，根據(jù)所得結(jié)

22、果對(duì)液壓元件（液壓泵、液壓馬達(dá)、液壓缸等）進(jìn)行合理配置，使之能提高挖掘機(jī)的使用率、生產(chǎn)率適用范圍和使用壽命等。</p><p>　　1.4設(shè)計(jì)內(nèi)容的安排</p><p>　　本次設(shè)計(jì)共分6章。第一章介紹液壓挖掘機(jī)的發(fā)展歷程和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)；第二章對(duì)液壓挖掘機(jī)的液壓元件進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算，液壓泵、液壓馬達(dá)、液壓缸等；第三章根據(jù)第二章所得結(jié)果對(duì)液壓挖掘機(jī)的液壓元件進(jìn)行合理選擇應(yīng)用；第四章對(duì)整個(gè)液壓挖掘機(jī)的

23、液動(dòng)系統(tǒng)回路進(jìn)行設(shè)計(jì)，并繪制液壓回路圖。第五章對(duì)液壓系統(tǒng)的驗(yàn)算，計(jì)算壓力損失；第六章為結(jié)論。</p><p>　　2. 挖掘機(jī)液壓系統(tǒng)的計(jì)算</p><p>　　2.1液壓挖掘機(jī)的基本系統(tǒng)</p><p>　　本次設(shè)計(jì)的液壓挖掘機(jī)的基本參數(shù)定為：</p><p>　　正鏟斗容量為1.6m3；液壓泵的系統(tǒng)工作壓力28MPa，最大排量2

24、5;140mL/r；回轉(zhuǎn)液壓馬達(dá)最大排量140mL/r；行走液壓馬達(dá)最大排量2×140mL/r。</p><p>　　為了合理的選擇液壓元件，對(duì)這些液壓元件進(jìn)行分析計(jì)算，得到理論的數(shù)據(jù)，根據(jù)這些數(shù)據(jù)選擇液壓元件。</p><p>　　2.1.1挖掘機(jī)液壓系統(tǒng)的簡(jiǎn)介</p><p>　　液壓挖掘機(jī)的液壓系統(tǒng)都是由一些基本回路和輔助回路組成，它們包括限壓回路、

25、卸荷回路、緩沖回路、節(jié)流調(diào)速和節(jié)流限速回路、行走限速回路、支腿順序回路、支腿鎖止回路和先導(dǎo)閥操縱回路等，由它們構(gòu)成具有各種功能的液壓系統(tǒng)。</p><p>　　(1)液壓挖掘機(jī)液壓系統(tǒng)的基本類型</p><p>　　液壓挖掘機(jī)液壓系統(tǒng)大致上有定量系統(tǒng)、變量系統(tǒng)和定量、變量復(fù)合系統(tǒng)等三種類型。</p><p><b>　　(2)定量系統(tǒng)</b>&

26、lt;/p><p>　　在液壓挖掘機(jī)采用的定量系統(tǒng)中，其流量不變，即流量不隨外載荷而變化，通常依靠節(jié)流來(lái)調(diào)節(jié)速度。根據(jù)定量系統(tǒng)中油泵和回路的數(shù)量及組合形式，分為單泵單回路定量系統(tǒng)、雙泵單回路定量系統(tǒng)、雙泵雙回路定量系統(tǒng)及多泵多回路定量系統(tǒng)等。</p><p><b>　　(3)變量系統(tǒng)</b></p><p>　　在液壓挖掘機(jī)采用的變量系統(tǒng)中，是通

27、過(guò)容積變量來(lái)實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)調(diào)速的，其調(diào)速方式有三種：變量泵－定量馬達(dá)調(diào)速、定量泵－變量馬達(dá)調(diào)速和變量泵－變量馬達(dá)調(diào)速。</p><p>　　單斗液壓挖掘機(jī)的變量系統(tǒng)多采用變量泵－定量馬達(dá)的組合方式實(shí)現(xiàn)無(wú)極變量，且都是雙泵雙回路。根據(jù)兩個(gè)回路的變量有無(wú)關(guān)連，分為功率變量系統(tǒng)和全功率變量系統(tǒng)兩種。其中的分功率變量系統(tǒng)的每個(gè)油泵各有一個(gè)功率調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，油泵的流量變化只受自身所在回路壓力變化的影響，與另一回路的壓力變化無(wú)關(guān)，即兩

28、個(gè)回路的油泵各自獨(dú)立地進(jìn)行恒功率調(diào)節(jié)變量，兩個(gè)油泵各自擁有一半發(fā)動(dòng)機(jī)輸出功率；全功率變量系統(tǒng)中的兩個(gè)油泵由一個(gè)總功率調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)進(jìn)行平衡調(diào)節(jié)，使兩個(gè)油泵的擺角始終相同。同步變量、流量相等。決定流量變化的是系統(tǒng)的總壓力，兩個(gè)油泵的功率在變量范圍內(nèi)是不相同的。其調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)有機(jī)械聯(lián)動(dòng)式和液壓聯(lián)動(dòng)式兩種形式。[5]</p><p>　　2.1.2YW-160型單斗液壓挖掘機(jī)液壓系統(tǒng)</p><p>　　

29、國(guó)產(chǎn)YW-160型履帶式單斗液壓挖掘機(jī)的工作裝置、行走機(jī)構(gòu)、回轉(zhuǎn)裝置等均采用液壓驅(qū)動(dòng)，其液壓系統(tǒng)如圖2.1所示。</p><p>　　該挖掘機(jī)液壓系統(tǒng)采用雙泵雙向回路定量系統(tǒng)，由兩個(gè)獨(dú)立的回路組成。所用的油泵1為雙聯(lián)泵，分為A、B兩泵。八聯(lián)多路換向閥分為兩組，每組中的四聯(lián)換向閥組為串聯(lián)油路。油泵A輸?shù)膲毫M(jìn)入第一組多路換向閥，驅(qū)動(dòng)回轉(zhuǎn)馬達(dá)、鏟斗油缸、輔助油缸，并經(jīng)中央回轉(zhuǎn)接頭驅(qū)動(dòng)右行走馬達(dá)7。該組執(zhí)行元件不工作時(shí)

30、油泵A輸出的壓力油經(jīng)第一組。</p><p>　　多路換向閥中的合流閥進(jìn)入第二組多路換向閥，以加快動(dòng)臂或斗桿的工作速度。油泵B輸出的壓力油進(jìn)入第二組多路換向閥，驅(qū)動(dòng)動(dòng)臂油缸、斗桿油缸，并經(jīng)中央回轉(zhuǎn)接頭驅(qū)動(dòng)左行走馬達(dá)8和推土板油缸6。</p><p>　　該液壓系統(tǒng)中兩組多種換向閥均采用串聯(lián)油路，其回油路并聯(lián)，油液通過(guò)第二組多路換向閥中的限速閥5流向油箱。限速閥的液控口作用著由梭閥提供的A、

31、B兩油泵的最大</p><p>　　圖2.1YW-160型單斗履帶式挖掘機(jī)液壓系統(tǒng)</p><p>　　1.油泵； 2、4.分配閥組；3.單向閥；5.速度限制閥；6.推土板油缸；7、8.行走馬達(dá)；9.雙速閥；10.回轉(zhuǎn)馬達(dá)；11.動(dòng)臂油缸；12.輔助油缸；13.斗桿油缸；14.鏟斗油缸；15.背壓閥；16.冷卻器；17.濾油器</p><p>　　壓力，當(dāng)挖掘機(jī)下坡

32、行走出現(xiàn)超速情況時(shí)，油泵出口壓力降低，限速閥自動(dòng)對(duì)回油進(jìn)行節(jié)流，防止溜坡現(xiàn)象，保證挖掘機(jī)行駛安全。</p><p>　　在左、右行走馬達(dá)內(nèi)部除設(shè)有補(bǔ)油閥外，還設(shè)有雙速電磁閥9，當(dāng)雙速電磁閥在圖示位置時(shí)馬達(dá)內(nèi)部的兩排柱塞構(gòu)成串聯(lián)油路，此時(shí)為高速；當(dāng)雙速電磁閥通電后，馬達(dá)內(nèi)部的兩排柱塞呈并聯(lián)狀態(tài)，馬達(dá)排量大、轉(zhuǎn)速降低，使挖掘機(jī)的驅(qū)動(dòng)力增大。</p><p>　　為了防止動(dòng)臂、斗桿、鏟斗等因自重

33、而超速降落，其回路中均設(shè)有單向節(jié)流閥。另外，兩組多路換向閥的進(jìn)油路中設(shè)有安全閥，以限制系統(tǒng)的最大壓力，在各執(zhí)行元件的分支油路中均設(shè)有過(guò)載閥，吸收工作裝置的沖擊；油路中還設(shè)有單向閥，以防止油液的倒流、阻斷執(zhí)行元件的沖擊振動(dòng)向油泵的傳遞。</p><p>　　YW-160型單斗液壓挖掘機(jī)除了主油路外，還有如下低壓油路： </p><p>　　(1)排灌油路。將背壓油路中的低壓油，經(jīng)節(jié)

34、流降壓后供給液壓馬達(dá)殼體內(nèi)部，使其保持一定的循環(huán)油量，及時(shí)沖洗磨損產(chǎn)物。同時(shí)回油溫度較高，可對(duì)液壓馬達(dá)進(jìn)行預(yù)熱，避免環(huán)境溫度較低時(shí)工作液體對(duì)液壓馬達(dá)形成“熱沖擊”。</p><p>　　(2)泄油回路。將多路換向閥和液壓馬達(dá)的泄漏油液用油管集中起來(lái)，通過(guò)五通接頭和濾油器流回油箱。該回路無(wú)背壓以減少外漏。液壓系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)可通過(guò)檢查泄漏油路濾油器，判定是否屬于液壓馬達(dá)磨損引起的故障。</p><

35、p>　　(3)補(bǔ)油油路。該液壓系統(tǒng)中的回油經(jīng)背壓閥流回油箱，并產(chǎn)生0.8～1.0MPa的補(bǔ)油壓力，形成背壓油路，以便在液壓馬達(dá)制動(dòng)或出現(xiàn)超速時(shí)，背壓油路中的油液經(jīng)補(bǔ)油閥向液壓馬達(dá)補(bǔ)油，以防止液壓馬達(dá)內(nèi)部的柱塞滾輪脫離導(dǎo)軌表面。</p><p>　　該液壓系統(tǒng)采用定量泵，效率較低、發(fā)熱量大，為了防止液壓系統(tǒng)過(guò)大的溫升，在回油路中設(shè)置強(qiáng)制風(fēng)冷式散熱器，將油溫控制在80以下。</p><p&g

36、t;　　2.2液壓挖掘機(jī)工作裝置油缸作用力的確定</p><p>　　對(duì)液壓挖掘機(jī)的油缸研究，先以動(dòng)臂油缸、鏟斗油缸、斗桿油缸做為研究對(duì)象。</p><p>　　2.2.1動(dòng)臂油缸作用力分析</p><p>　　動(dòng)臂油缸作用力，即最大提升力，以能提升鏟斗內(nèi)裝滿土壤的工作裝置至最大卸載距離位置進(jìn)行卸載來(lái)確定，其計(jì)算簡(jiǎn)圖如下圖2.2所示。</p><

37、p>　　圖2.2動(dòng)臂油缸作用力分析</p><p>　　此時(shí)動(dòng)臂油缸作用力為：</p><p>　　（） (2.1)</p><p>　　式中，——鏟斗及其裝載土壤重力</p><p><b>　　——斗桿所受重力</b></p><p>&

38、lt;b>　　——?jiǎng)颖鬯苤亓?lt;/b></p><p>　　——鏟斗質(zhì)心到動(dòng)臂下鉸點(diǎn)的水平距離</p><p>　　——斗桿質(zhì)心到動(dòng)臂下鉸點(diǎn)的水平距離</p><p>　　——?jiǎng)颖圪|(zhì)心到動(dòng)臂下鉸點(diǎn)的水平距離</p><p>　　同樣根據(jù)受力平衡可求出斗桿油缸閉鎖力和鏟斗油缸閉鎖力。</p><p>　

39、　因?yàn)閯?dòng)臂油缸只承受大臂、斗桿、鏟斗及各液壓缸的自重，而不進(jìn)行挖掘動(dòng)作，但是要承受很大的彎曲力矩，要考慮液壓缸的抗彎能力，所以如果計(jì)算出動(dòng)臂油缸所需過(guò)載壓力太大，只要采取增加動(dòng)臂油缸徑和活塞桿徑的措施即可解決。</p><p>　　2.2.2鏟斗油缸工作受力分析</p><p>　　反鏟裝置載作業(yè)過(guò)程中，當(dāng)以轉(zhuǎn)斗挖掘?yàn)橹鲿r(shí)，其最大挖掘力為鏟斗油缸設(shè)計(jì)的依據(jù)。反鏟最重要的工作位置——最大挖掘

40、深度時(shí)能保證具有最大挖掘力來(lái)分析確定鏟斗油缸的作用力。此時(shí)計(jì)算位置為動(dòng)臂下放到最低位置，鏟斗油缸作用力與斗桿鉸點(diǎn)由最大力臂，如圖2.3所示</p><p><b>　　鏟斗油缸作用力為：</b></p><p><b>　　(2.2)</b></p><p>　　圖2.3鏟斗油缸作用力</p><p&g

41、t;　　式中，——鏟斗油缸作用力對(duì)搖臂與斗桿鉸點(diǎn)的力臂（此位置為要比長(zhǎng)度）</p><p>　　這時(shí)斗桿及動(dòng)臂油缸處于封閉狀態(tài)，斗桿油缸封閉力應(yīng)滿足：</p><p>　　(2.3) </p><p>　　式中，——斗桿油缸閉鎖力對(duì)斗桿與動(dòng)臂鉸點(diǎn)的力臂</p><p>　　——對(duì)斗桿與動(dòng)臂鉸點(diǎn)的力

42、臂</p><p>　　——對(duì)斗桿與動(dòng)臂鉸點(diǎn)的力臂 ——挖掘阻力的法向分力，</p><p>　　動(dòng)臂油缸閉鎖力應(yīng)滿足</p><p><b>　　(2.4)</b></p><p>　　式中，——?jiǎng)颖塾透组]鎖力對(duì)鉸點(diǎn)的力臂</p><

43、p>　　——對(duì)動(dòng)臂下鉸點(diǎn)的力臂</p><p><b>　　——對(duì)鉸點(diǎn)的力臂</b></p><p>　　此外，最大鏟斗挖掘力在其工作位置能否實(shí)現(xiàn)，還受到挖掘機(jī)穩(wěn)定性的限制，因?yàn)橛锌赡芡诰蛄ι形催_(dá)到最大值時(shí)，挖掘機(jī)已經(jīng)失去穩(wěn)定。因此，選取鏟斗油缸最大推力時(shí)應(yīng)以保證挖掘機(jī)的穩(wěn)定為前提條件。</p><p>　　2.2.3斗桿油缸作用力分析&

44、lt;/p><p>　　當(dāng)挖掘機(jī)以鏟斗挖掘時(shí)，其最大挖掘力則由斗桿油缸來(lái)保證。斗桿油缸最大作用力計(jì)算位置為動(dòng)臂下方到最低位置，斗桿油缸作用力對(duì)斗桿與動(dòng)臂鉸點(diǎn)有最大力臂，即對(duì)斗桿產(chǎn)生最大作用力距，并使斗齒尖和鉸點(diǎn)，在一條直線上，如圖2.4所示。</p><p>　　與前面推導(dǎo)斗桿油缸作用力一樣，此時(shí)斗桿油缸作用力為：</p><p><b>　　(2.5)<

45、;/b></p><p>　　而鏟斗油缸及動(dòng)臂油缸處于閉鎖狀態(tài)，所以鏟斗油缸閉鎖力應(yīng)滿足：</p><p><b>　　(2.6)</b></p><p>　　動(dòng)臂油缸閉鎖力應(yīng)滿足：</p><p><b>　　(2.7)</b></p><p>　　斗桿最大挖掘力也受

46、到挖掘機(jī)穩(wěn)定性條件的限制。</p><p>　　當(dāng)以斗桿油缸進(jìn)行挖掘時(shí)，由于其作用力臂的變化、結(jié)構(gòu)自身的影響以及鏟斗相對(duì)斗桿位置的變化，其斗桿齒挖掘力也隨之變化。[6]</p><p>　　2.3液壓元件的計(jì)算</p><p>　　液壓元件的性能分析包括：液壓缸內(nèi)徑，缸筒壁厚，活塞桿強(qiáng)度，液壓缸的工作壓力，</p><p>　　液壓馬達(dá)的排量

47、和工作壓力，液壓缸與液壓馬達(dá)排量。</p><p>　　2.3.1液壓缸內(nèi)徑</p><p>　　由《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》[7]表知： </p><p>　　圖2.4斗桿油缸作用力分析</p><p><b>　　(2.8)</b></p><p>　　式中, ——液壓缸負(fù)載，kN</p>

48、<p>　　——系統(tǒng)壓力,MPa</p><p>　　——液壓缸內(nèi)徑,mm</p><p>　　取液壓缸負(fù)載為：231.853</p><p>　　代入數(shù)據(jù)得186.4</p><p>　　參考液壓缸系列尺寸取200mm。</p><p>　　對(duì)斗桿缸231.674mm 取200</p&

49、gt;<p><b>　　2.3.2缸筒壁厚</b></p><p><b>　　(2.9)</b></p><p><b>　　(2.10)</b></p><p>　　式中，——缸內(nèi)最高工作壓力，MPa</p><p>　　[]——缸筒材料許用應(yīng)力，N/mm&

50、lt;/p><p><b>　　代入數(shù)據(jù)24</b></p><p>　　由:20得，查《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》知225</p><p>　　2.3.3缸筒壁厚驗(yàn)算</p><p>　　額定工作壓力應(yīng)低于一定極限值以保證工作安全。</p><p><b>　　(2.11)</b><

51、/p><p>　　材料選2G330-450，其330 N/mm，代入式中，得：</p><p><b>　　30.8</b></p><p>　　選定系統(tǒng)工作壓力為28MPa，可以滿足要求。</p><p>　　2.3.4活塞桿計(jì)算</p><p><b>　　(2.12)</b>

52、;</p><p>　　其中數(shù)比由《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》表選取2再由表得</p><p><b>　　150mm。</b></p><p>　　2.3.5活塞桿強(qiáng)度計(jì)算</p><p>　　105.4N/mm (2.13)</p><p>　　其中，——活塞桿作用力

53、，N</p><p>　　——活塞桿直徑，m,</p><p>　　100～110N/mm</p><p>　　2.3.6確定液壓系統(tǒng)的工作壓力</p><p>　　在不考慮能量損耗的情況下，系統(tǒng)的功率為：</p><p><b>　　(2.14)</b></p><p>

54、　　式中，——液壓泵的出口壓力，Pa；</p><p>　　——液壓泵的輸出流量， m/s。</p><p>　　由上式可知，當(dāng)系統(tǒng)傳遞的功率一定時(shí)，提高系統(tǒng)的工作壓力就可減少系統(tǒng)中通過(guò)液壓元件的流量，從而減小相應(yīng)各液壓元件以及整個(gè)液壓系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)尺寸和質(zhì)量。因此，目前液壓挖掘機(jī)液壓傳動(dòng)多采用中高壓和高壓系統(tǒng)。根據(jù)以上內(nèi)容對(duì)此液壓系統(tǒng)的工作壓力取28MPa。</p><p

55、>　　2.3.7確定液壓缸的主要參數(shù)和工作壓力</p><p>　　液壓缸的有效工作壓力是指液壓缸用于克服外載荷所需要的那一部分壓力，其數(shù)值為：</p><p><b>　　(2.15)</b></p><p>　　式中，——液壓泵出口壓力，MPa；</p><p>　　——進(jìn)油管路壓力損失，MPa；</p&

56、gt;<p>　　——回油背壓力，MPa；</p><p>　　——液壓缸進(jìn)油腔和回油腔有效工作面積，m。</p><p>　　上式中的壓力損失，包括壓力油從液壓泵出口流過(guò)管道和各種液壓元件（主要是閥類元件）時(shí)的壓力損失。比較仔細(xì)的計(jì)算要在管路裝配圖畫出之后才能進(jìn)行。初步計(jì)算時(shí)，可參考同類液壓挖掘機(jī)的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)來(lái)確定，可取3～4MPa。</p><p>

57、　　2.3.8確定液壓馬達(dá)的排量和工作壓力</p><p>　　液壓馬達(dá)的排量由給定的數(shù)值可知q (2.16)</p><p>　　式中，——馬達(dá)的最高轉(zhuǎn)速，rad/s；</p><p>　　——液壓缸所需流量 , m/s</p><p>　　液壓馬達(dá)的有效工作壓力按下式計(jì)算</

58、p><p>　?。?(2.17)</p><p>　　式中的壓力損失，可按前面介紹的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)確定。回油背壓力的數(shù)值應(yīng)根據(jù)馬達(dá)所需的背壓力來(lái)確定。</p><p>　　根據(jù)液壓馬達(dá)驅(qū)動(dòng)的最大載荷力矩、排量、有效工作壓力、最高轉(zhuǎn)速和最低穩(wěn)定轉(zhuǎn)速以及系統(tǒng)工作條件等，即可選擇液壓馬達(dá)的型號(hào)和規(guī)格。</p><

59、;p>　　2.3.9計(jì)算液壓缸與液壓馬達(dá)的流量</p><p>　　通常根據(jù)最大移動(dòng)速度和最高轉(zhuǎn)速來(lái)計(jì)算液壓缸和液壓馬達(dá)的流量。</p><p>　　(1)液壓缸所需流量：</p><p><b>　　(2.18)</b></p><p>　　式中，——液壓缸的有效工作面積，m；</p><p&

60、gt;　　——液壓缸的最大速度，m/s；</p><p>　　(2)液壓馬達(dá)所需流量：</p><p><b>　　(2.19)</b></p><p>　　式中，——馬達(dá)的理論排量，mL/r；</p><p>　　——馬達(dá)的最高轉(zhuǎn)速，rad/s；</p><p>　　——馬達(dá)的容積效率。<

61、/p><p>　　3. 液壓元件的選擇</p><p><b>　　3.1液壓缸的選擇</b></p><p>　　液壓缸在液壓系統(tǒng)中有著重要的地位，是整個(gè)液壓系統(tǒng)的起始循環(huán)點(diǎn)，所以對(duì)液壓缸的選擇很重要，根據(jù)以上計(jì)算的結(jié)果，對(duì)液壓缸的選擇就明確了，選擇材料為2G330-450的內(nèi)徑為100mm壁厚為21mm的液壓缸。</p><

62、;p><b>　　3.2液壓泵的選擇</b></p><p>　　液壓泵的選擇時(shí)根據(jù)液壓系統(tǒng)工作壓力（即液壓泵出口壓力）來(lái)選定液壓泵的形式，選擇液壓泵的額定壓力要比系統(tǒng)壓力大25%以上，使液壓泵由一定的壓力儲(chǔ)備，在這為了經(jīng)濟(jì)考慮，選擇液壓泵的額定壓力為35MPa的液壓泵。</p><p>　　型號(hào)為：2ZBZ140的液壓泵。</p><p&g

63、t;　　3.3液壓馬達(dá)的選擇</p><p>　　根據(jù)第二章關(guān)于液壓馬達(dá)的計(jì)算，計(jì)算所得的液壓馬達(dá)的參數(shù)（液壓馬達(dá)的排量、液壓馬達(dá)的工作壓力、液壓馬達(dá)的流量）來(lái)選擇。</p><p>　　型號(hào)為：ZM732的液壓馬達(dá)。</p><p><b>　　3.4發(fā)動(dòng)機(jī)的選擇</b></p><p>　　發(fā)動(dòng)機(jī)是液壓挖掘機(jī)的核心部

64、件，對(duì)挖掘機(jī)的要求高，對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的要求也就高。選發(fā)動(dòng)機(jī)先確定發(fā)動(dòng)機(jī)的功率。</p><p>　　液壓挖掘機(jī)用柴油機(jī)驅(qū)動(dòng)，柴油機(jī)的功率必需能夠充分滿足主機(jī)工作過(guò)程中的動(dòng)力要求。發(fā)動(dòng)機(jī)功率根據(jù)系統(tǒng)方案確定，在變量系統(tǒng)中，考慮使用情況的最大限度，可取發(fā)動(dòng)機(jī)的功率為：</p><p>　　(1.0～1.3)　 (3.1)

65、 </p><p>　　式中，——液壓泵的輸出功率，kW。</p><p>　　在定量系統(tǒng)中，由于發(fā)動(dòng)機(jī)功率利用低，一般為60％左右，損失功率全部轉(zhuǎn)變?yōu)闊崃?，因此，確定發(fā)動(dòng)機(jī)功率時(shí)可以取得低一些，對(duì)于雙泵雙回路定量系統(tǒng)，發(fā)動(dòng)機(jī)功率可取為：</p><p>　　(0.8～1.1) 　　

66、 (3.2)</p><p>　　計(jì)算時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)功率可按以上兩式計(jì)算，或?qū)墒胶喜⒌茫?lt;/p><p>　　17.7+92.7 (3.3)</p><p>　　式中，——液壓挖掘機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)斗容量，m。</p><p>　　得此液壓挖掘機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)功率為：

67、　</p><p>　　17.7+92.7*1.6166.02 </p><p>　　此時(shí)可根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)功率選擇發(fā)動(dòng)機(jī)的型號(hào)CAT320B。[6]</p><p>　　4. 液壓系統(tǒng)回路的設(shè)計(jì)</p><p>　　4.1液壓缸控制回路</p><p>　　執(zhí)行元件的工作壓力由負(fù)載確定。在運(yùn)行過(guò)程中必需保證回路通暢要設(shè)置

68、必要的安全設(shè)施。普通標(biāo)準(zhǔn)型油缸在行程兩端。設(shè)有緩沖裝置，使油缸在行程兩端能平滑停止，然而當(dāng)活塞在行程中途停止或反轉(zhuǎn)時(shí)，由于運(yùn)行部件的動(dòng)能會(huì)引起激烈的沖擊，因此在油缸的端部設(shè)置小型溢流閥以消除沖擊，此閥的調(diào)定壓力需超過(guò)最大工作壓力的5％－10％。另外為了減小回路的沖擊，各閥件、泵及油缸之間的管路應(yīng)盡量縮短和減少不必要的管路彎曲。經(jīng)驗(yàn)認(rèn)為，因?yàn)楣苈窂?fù)雜而產(chǎn)生噪音時(shí)，在振動(dòng)的地方接入軟管，是非常簡(jiǎn)易有效的處理方法，如圖4.1所示：</p

69、><p><b>　　圖4.1補(bǔ)油裝置</b></p><p>　　圖4.1中兩只單向閥為設(shè)置的補(bǔ)油裝置，用以補(bǔ)充管路中油的損失。因?yàn)殓P斗缸回路，斗桿回路和大臂回路工作原理和性質(zhì)基本相同，故采用同一基本回路，有所不同的就是為了防止動(dòng)臂缸下降過(guò)快可在動(dòng)臂缸大腔進(jìn)油路設(shè)置單向節(jié)流閥，起緩沖限速作用。</p><p>　　4.2液壓馬達(dá)控制回路</

70、p><p>　　如圖4.2該閥門組中包括雙向液壓控制閥兩只溢流閥和兩只單向閥，它具有限制，閉鎖，制動(dòng)，補(bǔ)油的功能。當(dāng)主換向閥處于中位時(shí)，液壓控制閥的兩條回路都與回油相通，故液壓控制閥返回中位，液壓馬達(dá)的腔被封死，此時(shí)起制動(dòng)和閉鎖作用，當(dāng)慣性過(guò)大，液壓馬達(dá)回油腔壓力高于溢流閥調(diào)定的壓力時(shí)，溢流閥打開(kāi)起緩沖作用，限制制動(dòng)力矩，當(dāng)主換向閥在工作位置時(shí)，液壓控制閥的一條油路暢通，使制動(dòng)閥移到左位（或右位），液壓馬達(dá)運(yùn)轉(zhuǎn)。&l

71、t;/p><p>　　當(dāng)挖掘機(jī)發(fā)生淄坡現(xiàn)象行走液壓馬達(dá)超速回轉(zhuǎn)時(shí)，進(jìn)油回來(lái)壓力大大降低，則對(duì)應(yīng)于制動(dòng)閥高壓側(cè)的壓力也大大降低，在回位彈簧作用下，閥芯向中位移動(dòng)使回油發(fā)生截流，從而限制了馬達(dá)的轉(zhuǎn)速，起到了限速作用，當(dāng)馬達(dá)的高壓腔被吸空產(chǎn)生負(fù)壓時(shí)，在回油被壓的作用下推開(kāi)控制閥中位的單向閥向該腔補(bǔ)油。</p><p>　　圖4.2液壓馬達(dá)控制回路</p><p>　　4.3計(jì)

72、算系統(tǒng)所需的最大流量</p><p>　　由前計(jì)算可知鏟斗缸與斗桿缸的流量為：當(dāng)兩缸合流或鏟斗缸和斗桿缸同時(shí)動(dòng)作時(shí)其流量為：</p><p><b>　　即為系統(tǒng)最大流量。</b></p><p>　　4.4壓力損失的計(jì)算</p><p>　　由《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》知：</p><p>　　1800

73、 (4.1)</p><p>　　式中，——管中液體速度,m/s</p><p><b>　　——管內(nèi)直徑，mm</b></p><p><b>　　——直管的長(zhǎng)度，m</b></p><p>　　局部壓力損失：換向閥 0.3~0.4 MPa</p

74、><p><b>　　取0.35MPa </b></p><p>　　節(jié)流閥 0.3~0.35 MPa</p><p><b>　　取0.35 MPa</b></p><p>　　960*+0.35*2+0.35*21.4MPa</p><p>　　管路壓力損失不作考慮，故可確定

75、液壓泵工作壓力MPa</p><p>　　4.5擬定液壓源控制回路</p><p>　　液壓源時(shí)液壓系統(tǒng)的心臟，它的性能好壞，直接影響到液壓系統(tǒng)的性能。對(duì)液壓源的控制是指對(duì)其輸出壓力及流量的控制。</p><p>　　主溢流閥起到安全限壓的作用，由前面的計(jì)算可知此閥的調(diào)定壓力為：26MPa。</p><p>　　5. 液壓系統(tǒng)性能驗(yàn)算<

76、;/p><p>　　5.1液壓系統(tǒng)功率損失</p><p>　　液壓挖掘機(jī)在工作過(guò)程中的能量損失，除了一般的機(jī)械損失、管道損失和泵的效率損失等以外，還有以下幾個(gè)主要方面：</p><p>　　(1)發(fā)動(dòng)機(jī)噴油提前角不正確引起的效率低下。</p><p>　　(2)發(fā)動(dòng)機(jī)和液壓泵不匹配所造成的能量損失，即當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)和液壓泵聯(lián)合工作時(shí)，存在一個(gè)聯(lián)合工作

77、特性，其中的聯(lián)合工作效率與泵的轉(zhuǎn)速、壓力和流量相關(guān)。一般情況下，發(fā)動(dòng)機(jī)一液壓泵系統(tǒng)不大可能在各種工況下都處于最佳經(jīng)濟(jì)工作狀態(tài)，從而造成一定的能量損失。發(fā)動(dòng)機(jī)——液壓泵的總功率損失為：</p><p><b>　　(5.1)</b></p><p>　　式中，——發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)械效率，即/</p><p>　　——發(fā)動(dòng)機(jī)有效功率；</p>

78、<p>　　——發(fā)動(dòng)機(jī)指示功率；</p><p>　　——液壓泵總效率。應(yīng)當(dāng)注意，發(fā)動(dòng)機(jī)和液壓泵在低負(fù)荷、高轉(zhuǎn)速下的效率是很低的。 </p><p>　　(3)液壓油的流量損失，由流量損失而引起的功率損失（為液壓油壓力，為損失的流量）。 </p><p>　　(4)各操縱閥處于中位（挖掘機(jī)不工作）時(shí)，如果不降低發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，則液壓功率的損失為：<

79、/p><p><b>　　(5.2)</b></p><p>　　式中，——液壓系統(tǒng)的背壓；</p><p>　　——液壓泵的最大流量。</p><p>　　(5)溢流損失，由溢流產(chǎn)生的液壓油功率損失為：</p><p><b>　　(5.3)</b></p>&l

80、t;p>　　式中，——溢流閥開(kāi)啟壓力（約等于系統(tǒng)最高壓力）；</p><p><b>　　——溢流量。 </b></p><p>　　由溢流引起的發(fā)動(dòng)機(jī)一液壓泵系統(tǒng)的總功率損失為：</p><p><b>　　(5.4)</b></p><p>　　這種工況下的、都比較高。 </p&g

81、t;<p>　　(6)液壓油的壓力損失，主要由兩部分組成：第一部分是當(dāng)液壓油通過(guò)管道和接頭等的沿程損失，這種損失是不可避兔的；另一部分是當(dāng)挖掘機(jī)進(jìn)行精細(xì)作業(yè)時(shí)，液壓油經(jīng)過(guò)控制閥節(jié)流時(shí)產(chǎn)生的損失。[7]</p><p>　　5.2液壓油油溫過(guò)高的原因及預(yù)防措施</p><p>　　油溫過(guò)高的原因和當(dāng)油溫過(guò)高采取的措施如下：</p><p><b&g

82、t;　　(1)油品選擇不當(dāng)</b></p><p>　　油的品牌、質(zhì)量和黏度等級(jí)不符合要求，或不同牌號(hào)的液壓油混用，造成液壓油黏度指數(shù)過(guò)低或過(guò)高。若油液黏度過(guò)高，則功率損失增加，油溫上升；如果黏度過(guò)低，則泄漏量增加，油溫升高。</p><p>　　預(yù)防措施：選用油液應(yīng)按廠家推薦的牌號(hào)及機(jī)器所處的工作環(huán)境、氣溫因素等來(lái)確定。對(duì)一些有特殊要求的機(jī)器，應(yīng)選用專用液壓油；當(dāng)液壓元件和系

83、統(tǒng)保養(yǎng)不便時(shí)，應(yīng)選用性能好的抗磨液壓油。</p><p><b>　　(2)污染嚴(yán)重</b></p><p>　　施工現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境惡劣，隨著機(jī)器工作時(shí)間的增加，油中易混入雜質(zhì)和污物，受污染的液壓油進(jìn)入泵、馬達(dá)和閥的配合間隙中，會(huì)劃傷和破壞配合表面的精度和粗糙度，使泄漏增加、油溫升高。</p><p>　　預(yù)防措施：一般在累計(jì)工作1000多h后換油。

84、換油時(shí)，注意不僅要放盡油箱內(nèi)的舊油，還要替換整個(gè)系統(tǒng)管路、工作回路的舊油；加油時(shí)最好用120目以上的濾網(wǎng)，并按規(guī)定加足油量，使油液有足夠的循環(huán)冷卻條件。如遇因液壓油污染而引起的突發(fā)性故障時(shí)，一定要過(guò)濾或更換液壓系統(tǒng)用油。如，一臺(tái)YZT14G型壓路機(jī)出現(xiàn)液壓油油溫過(guò)高、振動(dòng)力不足的故障；檢查發(fā)現(xiàn)，液壓油呈乳白色，已變質(zhì)、黏度下降，更換液壓油后壓路機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)恢復(fù)正常。</p><p>　　(3)液壓油箱內(nèi)油位過(guò)低<

85、/p><p>　　若液壓油箱內(nèi)油量太少，將使液壓系統(tǒng)沒(méi)有足夠的流量帶走其產(chǎn)生的熱量，導(dǎo)致油溫升高。</p><p>　　預(yù)防措施：在實(shí)際操作和保養(yǎng)過(guò)程中，嚴(yán)格遵守操作規(guī)程中對(duì)液壓油油位的規(guī)定。如，一臺(tái)PC2003型液壓挖掘機(jī)，工作一段時(shí)間后出現(xiàn)液壓油溫度過(guò)高故障；檢查液壓油箱，發(fā)現(xiàn)油位低于規(guī)定值很多，由于液壓系統(tǒng)過(guò)度缺油，使液壓油循環(huán)過(guò)快，未能充分靜置散熱，結(jié)果油溫升高；按規(guī)定加足液壓油后，液

86、壓油溫度隨即降至正常范圍。</p><p>　　(4)液壓系統(tǒng)中混入空氣</p><p>　　混入液壓油中的空氣，在低壓區(qū)時(shí)會(huì)從油中逸出并形成氣泡，當(dāng)其運(yùn)動(dòng)到高壓區(qū)時(shí)，這些氣泡將被高壓油擊碎，受到急劇壓縮而放出大量的熱量，引起油溫升高。</p><p>　　預(yù)防措施：經(jīng)常檢查進(jìn)油管接口等封處的密封性，防止空氣進(jìn)入；同時(shí)，每次換油后要排盡系統(tǒng)中的空氣。如，一臺(tái)PY18

87、4型平地機(jī)液壓油溫度過(guò)高，同時(shí)伴有液壓噪聲；檢查發(fā)現(xiàn)，液壓泵進(jìn)油口連接軟管有少許損壞，吸入空氣，導(dǎo)致油溫過(guò)高，更換軟管后平地機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)狀況良好。</p><p><b>　　(5)濾油器堵塞</b></p><p>　　磨粒、雜質(zhì)和灰塵等通過(guò)濾油器時(shí)，會(huì)被吸附在濾油器的濾芯上，造成吸油阻力和能耗均增加，引起油溫升高。</p><p>　　預(yù)防措施：

88、定期清洗、更換濾油器，對(duì)有堵塞指示器的濾油器，應(yīng)按指示情況清洗或更換濾芯；濾芯的性能、結(jié)構(gòu)和有效期都必須符合其使用要求。如，一臺(tái)TY220型推土機(jī)在作業(yè)時(shí)油溫報(bào)警器連續(xù)報(bào)警，同時(shí)發(fā)現(xiàn)變矩器處有油煙和油液的燒焦味，轉(zhuǎn)向油箱內(nèi)油位較低；檢查結(jié)果是，變矩器回油泵吸油濾網(wǎng)堵塞引起了此故障，因?yàn)V網(wǎng)粘滿沉積物，使變矩器泄漏的油液不能及時(shí)泵回轉(zhuǎn)向油箱，越積越多，變矩器放置阻力加大，由摩擦產(chǎn)生的熱量增多，最后導(dǎo)致油液溫升太快；清洗該濾網(wǎng)后，油溫恢復(fù)正常

89、。又如，一臺(tái)CATD8N型履帶式推土機(jī)液力傳動(dòng)系統(tǒng)發(fā)出高溫警報(bào)，傳動(dòng)部位有異響；拆開(kāi)濾油器檢查濾芯，發(fā)現(xiàn)其中含有大量粉末狀污物；更換濾芯后，故障消失。</p><p>　　(6)液壓油冷卻循環(huán)系統(tǒng)工作不良</p><p>　　通常，采用水冷式或風(fēng)冷式油冷卻器對(duì)液壓系統(tǒng)的油溫進(jìn)行強(qiáng)制性降溫。水冷式冷卻器，會(huì)因散熱片太臟或水循環(huán)不暢而使其散熱系數(shù)降低；風(fēng)冷式冷卻器，會(huì)因油污過(guò)多而將冷卻器的散熱

90、片縫隙堵塞，風(fēng)扇難以對(duì)其散熱，結(jié)果導(dǎo)致油溫升高。</p><p>　　預(yù)防措施：定期檢查和維護(hù)液壓油冷卻循環(huán)系統(tǒng)，一旦發(fā)現(xiàn)故障，必須立即停機(jī)排除。如，一臺(tái)CPCD60D型液力傳動(dòng)叉車，工作一段時(shí)間后，變矩器驅(qū)動(dòng)力不足，轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)向沉重（液力變速器與動(dòng)力轉(zhuǎn)向共同用1臺(tái)泵）；幾經(jīng)檢查才發(fā)現(xiàn)，是風(fēng)冷式油泠卻器的通風(fēng)孔堵塞導(dǎo)致了油溫過(guò)高，疏通后故障被排除。又如，一臺(tái)K-702型裝載機(jī)冷卻機(jī)啟動(dòng)后工作不足3h，儀表盤上變矩器

91、油溫報(bào)警指示燈即閃亮，顯示液壓油溫度過(guò)高。先檢查油量和油質(zhì)，結(jié)果油量充足，油質(zhì)較好；再檢查濾油器，不臟；后檢查冷卻器，發(fā)現(xiàn)油泥已將部分冷卻器，油孔堵塞。清洗冷卻器后，一切正常。</p><p>　　(7)零部件磨損嚴(yán)重</p><p>　　齒輪泵的齒輪與泵體和側(cè)板，柱塞泵和馬達(dá)的缸體與配流盤、缸體孔與柱塞，換向閥的閥桿與閥體等都是靠間隙密封的，這些元件的磨損將會(huì)引起其內(nèi)泄漏的增加和油溫的升

92、高。</p><p>　　預(yù)防措施：及時(shí)檢修或更換磨損過(guò)大的零部件，據(jù)統(tǒng)計(jì)，在正常情況下，進(jìn)口的液壓泵、馬達(dá)工作五六年后，國(guó)產(chǎn)產(chǎn)品工作兩三年后，其磨損都已相當(dāng)嚴(yán)重，須及時(shí)進(jìn)行檢修。否則，就會(huì)出現(xiàn)冷機(jī)時(shí)工作基本正常，但工作1-2h后，系統(tǒng)各機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)速度就明顯變慢，需停機(jī)待油溫降低后才能繼續(xù)工作。如，一臺(tái)YW160型液壓挖掘機(jī)在出現(xiàn)上述故障后，經(jīng)測(cè)試各機(jī)構(gòu)的工作壓力均明顯偏低，懷疑是主安全閥或主泵磨損所致。先拆檢主

93、安全閥，無(wú)異?，F(xiàn)象；后拆檢主泵發(fā)現(xiàn)配流盤球面磨損嚴(yán)重。經(jīng)對(duì)配流盤進(jìn)行研磨后重新裝配并調(diào)整好其間隙，裝機(jī)運(yùn)行情況良好。又如，一臺(tái)ZL50型裝載機(jī)動(dòng)作緩慢無(wú)力，經(jīng)測(cè)試系統(tǒng)壓力偏低，手摸齒輪泵感覺(jué)很燙，懷疑是齒輪泵內(nèi)部磨損產(chǎn)生內(nèi)漏所致；拆檢后發(fā)現(xiàn)，齒輪泵側(cè)板與齒輪端面的間隙超差。更換齒輪泵后，問(wèn)題得以解決。</p><p><b>　　(8)環(huán)境溫度過(guò)高</b></p><p&

94、gt;　　環(huán)境溫度過(guò)高，并且高負(fù)荷使用的時(shí)間又長(zhǎng)，都會(huì)使油溫太高。</p><p>　　預(yù)防措施：應(yīng)避免長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)大負(fù)荷地工作；若油溫太高可使設(shè)備空載動(dòng)轉(zhuǎn)10min左右，待其油溫降下來(lái)后再工作。</p><p>　　按照挖掘機(jī)工作裝置和各個(gè)機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)要求，把各種液壓元件用管路有機(jī)地連接起來(lái)的組合體，稱為挖掘機(jī)的液壓系統(tǒng)。其功能是，以油液為工作介質(zhì)，利用液壓泵將發(fā)動(dòng)機(jī)的機(jī)械能轉(zhuǎn)變?yōu)橐簤耗懿⑦M(jìn)

95、行傳送，然后通過(guò)液壓缸和液壓馬達(dá)等將液壓能轉(zhuǎn)返為機(jī)械能，實(shí)現(xiàn)挖掘機(jī)的各種動(dòng)作。[10]</p><p><b>　　6. 結(jié)論</b></p><p>　　在本次畢業(yè)設(shè)計(jì)之中，我對(duì)液壓挖掘機(jī)的液壓系統(tǒng)做了簡(jiǎn)單的設(shè)計(jì)，以其主要的的液壓元件為研究的對(duì)象，進(jìn)行計(jì)算和分析，然后又根據(jù)這些得出的結(jié)論對(duì)液壓元件分析，總結(jié)之后再對(duì)液壓系統(tǒng)中的液壓元件選型。</p>

96、<p>　　從液壓缸的計(jì)算開(kāi)始，液壓缸內(nèi)徑，缸筒壁厚，活塞桿強(qiáng)度，液壓缸的工作壓力，液壓馬達(dá)的排量和工作壓力，液壓缸與液壓馬達(dá)排量，發(fā)動(dòng)機(jī)功率的系統(tǒng)計(jì)算，根據(jù)這些計(jì)算得到的數(shù)據(jù)，對(duì)液壓缸，液壓馬達(dá)，液壓泵，發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行選擇。</p><p>　　液壓元件的選定是液壓回路設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)，對(duì)液壓馬達(dá)，液壓泵的回油路的設(shè)計(jì)是根據(jù)所選定的液壓元件來(lái)設(shè)計(jì)的。</p><p>　　在最后對(duì)液壓系統(tǒng)

97、性能的驗(yàn)算，對(duì)液壓油的油溫進(jìn)行分析，總結(jié)油溫過(guò)高的原因以及預(yù)防措施。</p><p><b>　　致 謝</b></p><p>　　首先衷心感謝xx老師在畢業(yè)設(shè)計(jì)過(guò)程中給予的指導(dǎo)和關(guān)懷，無(wú)論是課題的確定還是研究的方法都給了我很大的幫助，他們對(duì)于科研工作認(rèn)真嚴(yán)肅，精益求精的態(tài)度以及踏實(shí)勤懇的工作精神給我留下了深刻的印象，這些對(duì)于以后我在工作，生活中都會(huì)產(chǎn)生很大的影響

98、。</p><p>　　在工專求學(xué)的三年中，各位老師都給了我很大的幫助，使我積累了豐富的專業(yè)知識(shí)。他們無(wú)微不至的關(guān)懷，細(xì)心的教導(dǎo)，使我在求學(xué)過(guò)程中受益匪淺。衷心感謝你們。 大學(xué)生活至此劃上了圓滿的句號(hào)，我永遠(yuǎn)不會(huì)忘記敬愛(ài)的老師和可愛(ài)的同學(xué)，我會(huì)永遠(yuǎn)記得這片土地。感謝所有曾經(jīng)關(guān)心過(guò)我的老師和同學(xué)們，是你們讓我的求學(xué)經(jīng)歷更加美好。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b&g

99、t;</p><p>　　[1] 張鐵.液壓挖掘機(jī)機(jī)構(gòu)原理及使用.東營(yíng)：石油大學(xué)出版社，2002</p><p>　　[2] 章宏甲,黃誼.液壓傳動(dòng).北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1997</p><p>　　[3] 官忠范.液壓傳動(dòng)系統(tǒng).北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1981</p><p>　　[4] 陳正利.我國(guó)液壓挖掘機(jī)發(fā)展的幾個(gè)重要階段及其

100、前景展望.建筑機(jī)械，1999，30(12)：1275-1277</p><p>　　[5] 龔向東,張玉川.液壓挖掘機(jī)的機(jī)電一體化技術(shù).工程機(jī)械，</p><p>　　[6] 秦家升.挖掘機(jī)液壓系統(tǒng)研究.吉林大學(xué)，2005</p><p>　　[7] 成大先.機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè). 北京：化學(xué)工業(yè)出版社，1993</p><p>　　[8]