单斗通用型液压挖掘机液压系统设计-说明书

3.0 闻远设计 2024-07-19 105 4 1.49MB 32 页 30光币

侵权投诉

第 1 页共 32 页

引言

当今中国正处于开展大规模的经济建设的关键时期，必不可少的需要大量的土石

方施工机械为其服务。液压挖掘机是一种应用广泛的多功能的建设施工机械，作为工程

机械中的主要机种之一。由于液压挖掘机具有品种多，功能多，质量高及效率高等特点

因此受到了广大施工作业单位的青睐，并且它的生产制造业也日益蓬勃发展。因此，如

何设计一种工作可靠，结构简单，高效率，性能好，成本低，维护简单，使用方便的

液压系统便成了一个非常具有调研意义的课题。单斗通用型液压挖掘机是采用了液压传

动的挖掘机以其技术性能高，结构简化，整机质量小，维修简单等特点，对于减轻工

人体力劳动，提高施工机械化水平，加速施工进度，促进各项建设事业的发展，都有

着重要的作用。

1 概述

1.1 挖掘机简史

从第一台手动挖掘机问世至今已有 130 多年的历史，在这期间经历了由蒸汽驱动回

转挖掘机到电力驱动和内燃机驱动回转挖掘机、以及应用机电液一体化技术的全自动液

压挖掘机的逐步发展过程。¾¾¾

由于液压技术的初步应用，在 20 世纪 40 年代初开始出现了在拖拉机上配装液压

反铲的悬挂式挖掘机，到了 20 世纪 50 年代初期和中期先后研制出拖式全回转液压挖

掘机和履带式全液压挖掘机。在初期试制的液压挖掘机是采用飞机和机床的液压技术，

但由于缺少适用于挖掘机各种工况的液压元件，制造质量的稳定性不够，配套件也不

齐全。到了 20 世纪 60 年代起，液压挖掘机正式进入全面推广和蓬勃发展的阶段，各国

第 2 页共 32 页

挖掘机制造厂和品种增加速度很快，产量急剧上升。在 1968-1970 年间，液压挖掘机的

总产量已占挖掘机总产量的 83%，目前已接近 100%。

1.2 国内外的情况

1.2.1 国内的发展状况

我国的挖掘机生产起步相对较晚，从 1954 年抚顺挖掘机厂生产第一台斗容量为 1m3

的机械式单斗挖掘机到现在，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。在新中国成立初期，主要以测绘仿制前苏联 20 世纪 30 ～40 年代的

W501.W502.W1001.W1002 等机械式单斗挖掘机为主，从而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，先后共建立起十多家挖掘机生产厂。从 1967 年起，我

国开始自主研制液压挖掘机。早期开发成功的产品主要有上海建筑机械厂的 WYl00 型、

贵阳矿山机器厂的 W4-60 型、合肥矿山机器厂的 WY60 型挖掘机等。之后又出现了长江挖

掘机厂的 WYl60 型和杭州重型机械厂的 WY250 型挖掘机等。它们的成功研制为我国液压

挖掘机行业的形成和发展迈出了极其重要的一步。

到 20 世纪 80 年代末，在我国挖掘机生产厂已有 30 多家，生产机型达到 40 余种。

中、小型液压挖掘机已形成系列，斗容有 0.1～2.5 m3 等 12 个等级、20 多种型号，还生

产 0.5-4.0m3 以及大型矿用 10m3、12m3 机械传动单斗挖掘机，1m3隧道挖掘机，4m3长

臂挖掘机，1000m3/h 的排土机等，同时还开发了斗容量为 O.25m3 的船用液压挖掘机，

斗容量为 O.4m3、O.6m3、0.8m3 的水陆双用挖掘机等。但总体来讲，我国挖掘机生产批量

小、分散，生产工艺及产品质量等与国际先进水平相比，还是具有有很大的差距。

改革开放以来，我国积极引进、消化、吸收国外先进技术，以促进我国挖掘机行业

的发展。其中贵阳矿山机器厂、上海建筑机械厂、合肥矿山机器厂、长江挖掘机厂等分别

引进德国利勃海尔(Liebherr)公司的A912.R912.R942.A922.R922.R962.R972.R982 型

液压挖掘机制造技术。在这之后几年，杭州重型机械厂引进德国德玛克(Demag)公司的

H55 和 H85 型液压挖掘机生产技术，北京建筑机械厂引进德国奥加凯(0&K)公司的RH6

和MH6 型液压挖掘机制造技术。与此同时，还有山东推土机总厂(其挖掘机生产基地改

名为山重建机有限公司，包括 STRONG 和JCM 两个品牌)、黄河工程机械厂、江西长林机

械厂、山东临沂工程机械厂等联合引进了日本小松制作所的

PC100、PC120.PC200、PC220.PC300、PC400 型液压挖掘机(除发动机外)的全套制造技术。

这些厂通过数年引进技术的消化、吸收、移植，使国产液压挖掘机产品性能指标全面提

高到 20 世纪 80 年代的国际水平，产量也逐年提高。由于国内对液压挖掘机的需求量不

断增加而且多样化，在国有大、中型企业产品结构的调整的基础上，牵动了一些其他机

械行业的制造厂加入液压挖掘机行业。

同时业内人士指出，在我国单斗通用型液压挖掘机应向全液压方向发展，同时斗

容量宜控制在 0.1-15 m3，而对于大型及多斗液压挖掘机，由于液压元件的制造、装配

精度要求比较高，施工现场维修条件相对比较差等，则仍以机械式为主。目前应着手研

究、运用电液控制技术，从而实现液压挖掘机操纵的自动化。

1.2.2 国外挖掘机目前水平及发展动向

工业相对比较发达的国家的挖掘机生产相对比较早，法国、德国、美国、俄罗斯、日本

是斗容量为 3.5-40m3 单斗液压挖掘机的主要生产国，在 20 世纪 80 年代时开始生产特

大型挖掘机。例如，美国马利昂公司生产的斗容量 50-150m3剥离用挖掘机，斗容量

132m3 的步行式拉铲挖掘机；B-E（布比赛路斯-伊利）公司生产的斗容量 168.2m3 的步

第 3 页共 32 页

行式拉铲挖掘机，斗容量 107m3 的剥离用挖掘机等，是世界上目前最大的挖掘机。

自从 20 世纪后期开始，国际上挖掘机的生产面向大型化、微型化、多功能化、专用

化和自动化的方向发展，其主要表现在以下7 个方面：¾　

　 1、开发多品种、多功能、高质量以及高效率的挖掘机。为了满足市政建设和农田建

设的需要，国外发展了斗容量在 0.25m3 以下的微型挖掘机，其中最小的斗容量仅仅是

在 0.01m3。另外，数量最大的中、小型挖掘机趋向于一机多能，配备了多种工作装置—

—其中除了正铲、反铲外，还配备了起重、抓斗、平坡斗、装载斗、耙齿、破碎锥、麻花钻、

电磁吸盘、振捣器、推土板、冲击铲、集装叉、高空作业架、铰盘及拉铲等，从而能够满足

各种施工的需要。与此同时，还发展专门用途的特种挖掘机，例如低比压、低嗓声、水下

专用和水陆双用挖掘机等。

2、迅速发展全液压挖掘机，不断改进和革新控制方式，从而使挖掘机由简单的杠

杆操纵发展到了液压操纵、气压操纵、液压伺服操纵和电气控制、无线电遥控、电子计算

机综合程序控制等。在危险地区或水下作业时可采用无线电操纵，利用电子计算机控制

接收器和激光导向相结合，从而实现了挖掘机作业操纵的完全自动化。挖掘机的全液压

化为所有的这一切奠定了基础和创造了良好的前提条件。

3、高度重视采用新工艺、新技术、新结构，加快系列化、标准化、通用化的发展速度

例如，德国的阿特拉斯公司生产的挖掘机装有新型的发动机转速调节装置，从而使挖

掘机按最适合其作业要求，工况情况的速度来工作；美国林肯贝尔特公司新 C 系列 LS-

5800 型液压挖掘机安装了全自动的控制液压系统，其可自动调节流量，从而避免了驱

动功率的浪费。并且安装了 CAPS（计算机辅助功率系统），大大提高挖掘机的作业功率

从而更好地发挥了液压系统的功能；日本住友公司生产的 FJ系列五种新型号挖掘机配

有与液压回路连接的计算机辅助功率控制系统，其利用精控模式选择系统，减少燃油、

液压功率的消耗和发动机功率，并使零部件的使用寿命大大提高；德国奥加凯（O&K)

公司生产的挖掘机的油泵调节系统具有合流特性，从而使油泵具有最大的工作效率；

日本神钢公司在新型的 904、905、907、909 型液压挖掘机采用智能型控制系统，即使是

无经验的驾驶员也能够进行相对比较复杂的作业操作；德国利勃海尔公司开发了 ECO

（电子控制作业）的操纵装置，可根据作业要求调节挖掘机的作业性能，取得了低油

耗、高效率的效果；美国卡特匹勒公司在新型B系统挖掘机上采用最新的 3114T型柴油

机以及功率方式选择器、扭矩载荷传感压力系统等，从而进一步提高了挖掘机的稳定性

和作业效率。韩国大宇公司在DH280 型挖掘机上采用了 EPOS---电子功率优化系统，根

据发动机负荷的变化，可以自动调节液压泵所吸收的功率，使发动机转速始终保持在

额定转速左右，即发动机始终以全功率运转，这样既充分利用了发动机的功率、提高挖

掘机的作业效率，又防止了发动机因过载而熄火。

4、更新设计理论，提高可靠性，延长使用寿命。美、英、日等国家广泛推广采用有

限寿命设计理论，以替代传统的无限寿命设计理论和方法，并且将疲劳损伤累积理论、

断裂力学、优化设计、有限元法、疲劳强度分析方法、电子计算机控制的电液伺服疲劳试

验技术等先进技术应用于液压挖掘机的强度研究方面，从而促进了产品的优质高效和

竞争力。美国提出了考核动强度的动态设计分析方法，并且创立了预测产品失效和更新

的理论。日本制定了液压挖掘机构件的强度评定程序，研制了可靠性住处处理系统。在

上述基础理论的指导下，同时通过借助于大量试验，大大缩短了新产品的研究周期，

加快了液压挖掘机更新换代的进程，并且提高其耐久性和可靠性。例如，液压挖掘机的

运转率达到 85%-95%，其使用寿命超过1万小时。

5、改善驾驶员的劳动条件，加强对驾驶员的劳动保护。液压挖掘机采用倾翻保护结

构和带有坠物保护结构的驾驶室，安装可调节的弹性座椅，用隔音措施降低噪声干扰

文档加载中……请稍候！
如果长时间未打开，您也可以点击刷新试试。

下载文档到电脑，查找使用更方便

30 光币 4人已下载

立即下载

标签： #设计 #系统设计 #液压系统

摘要：

第1页共32页引言当今中国正处于开展大规模的经济建设的关键时期，必不可少的需要大量的土石方施工机械为其服务。液压挖掘机是一种应用广泛的多功能的建设施工机械，作为工程机械中的主要机种之一。由于液压挖掘机具有品种多，功能多，质量高及效率高等特点因此受到了广大施工作业单位的青睐，并且它的生产制造业也日益蓬勃发展。因此，如何设计一种工作可靠，结构简单，高效率，性能好，成本低，维护简单，使用方便的液压系统便成了一个非常具有调研意义的课题。单斗通用型液压挖掘机是采用了液压传动的挖掘机以其技术性能高，结构简化，整机质量小，维修简单等特点，对于减轻工人体力劳动，提高施工机械化水平，加速施工进度，促进各项建设事...

展开>> 收起<<

单斗通用型液压挖掘机液压系统设计-说明书.doc

共32页,预览10页

还剩页未读，继续阅读

单斗通用型液压挖掘机液压系统设计-说明书

相关推荐

开通VIP享超值会员特权

作者详情

相关内容

推荐作者

热门标签

举报选择: