机电一体化课程设计---挖掘机液压系统设计

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1、 挖掘机液压系统设计 一、前言 液压挖掘机是一种多功能机械，目前被广泛应用于水利工程，交 通运输， 电力工程和矿山采掘等机械施工中。液压挖掘机利用液压元 件（液压泵、液压马达、液压缸等）带动各种构件动作，具有如下有 点：功率密度大，结构紧凑，重量轻；无级调速，调速范围大；启动 性能好，能实现快速正反转；布置灵活，基本不受总体结构的限制； 运转平稳，各种可靠，能自行润滑，使用寿命长；有过载保护功能； 容易实现自动化，操作简便省力等。 所以液压挖掘机对于减轻工人繁 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，具有重要意义。 挖掘机液压传动紧密地联系在一起， 其发展主要

2、以液压技术的应 用为基础。由于挖掘机的工作条件恶劣，要求实现的动作很复杂，于 是它对液压系统的设计提出了很高的要求， 其液压系统也是工程机械 液压系统中最为复杂的。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一环 1。 1 刘建民.液压挖掘机关键技犬综述建设机械技术与管理2001.12 二、挖掘机简介 挖掘机行业的发展历史久远，可以追溯到 1840 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

3、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， 在一定程度 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一种成熟的 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，是挖掘机技术上的一个飞跃 。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

4、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 2。 2 陈德沛.关于液压挖掘机发展的一些状况建设机械技术与管理1992.1: 1950 年在意大利北部生产了第一台液压挖掘机。第一台液压挖 掘机采用定量齿轮泵，中位开式多路阀，工作压力为 9Mpa，所有执 行元件互相并联连结。 由单泵向 6 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。1968-1970 年间，液压挖掘机产量己经达到挖 掘机总产量的 83%，其时对挖掘机液压系统的研究也已经十分成熟， 液压挖