液压挖掘机的液压系统设计
现如今，随着时代和经济的不断发展，在以往施工过程中只能依靠人力，这种情况人力工作效率比较低，而且人力压力较大。目前，随着城市在不断建设，工程量也在日益加大。如果继续使用传统施工方法，施工时间、费用、工人压力都比较大。现如今，人们设计出了液压挖掘机来改变传统施工办法，可以提升工作效率，还可以减少工人的工作压力。这几年来，有很多和液压系统相关的文献，但文献具有很强的专一性，具有系统性的液压文献相对较少。本论文的题目是液压挖掘机的液压系统设计，概述了液压挖掘机的液压原理，例如液压挖掘机在行走、工作、反转等。挖掘机的行走和翻转是通过液压马达实现的，工作部分是通过液压缸来实现的。所以本次论文要设计出两个液压马达和三个液压缸缸以及承载它们的液压回路。本论文运用AutoCAD绘制液压系统原理图，然后进行工况分析，在进行受力分析与可行性校核。
目录
二、挖机液压的液压系统介绍 5
（一）液压系统的基本骨架 5
（二）液压系统的基本回路 5
（三）一般液压系统的设计步骤 5
三、挖机的工况分析 6
（一）分析对象 6
（二）液压元件工况分析 6
（三）系统工作压力的确定 9
（四）主要液压元件的选取 9
四、液压元件的确定 12
（一）挖掘机动力元件的确定 12
（二）挖掘机执行元件的确定 12
（四）液压辅助元件的确定 15
（五）液压元件明细表 16
五、液压系统的设计与分析 18
（一）挖掘机液压系统 18
（二）挖掘机液压系统基本要求 18
（三）挖掘机液压系统类型 19
（四）分析挖掘机液压回路的构成 19
（五）挖掘机液压系统图的拟定 20
六、液压挖掘机液压系统图的确定 21
（一）液压系统原理图 21
（二）液压系统工作原理 21
结论 23
参考文献 24
致谢 25
一、绪 论
依照国际标准GB/T84981999，挖掘机整机质量≤6t被称为小型挖掘机。我国标准中质 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: @351916072@
量在10t以下都被称作小型挖掘机。小型挖掘机用途广泛，尤其在建筑工程中可以用来做挖掘坑、排水沟、拔除树根、打桩以及拆除建筑物等。此外，在水利工程中，小型挖掘机也用于挖掘运河、水库等，用途较广泛。
除此之外，小型挖掘机功能较多，例如体积相对较小，灵活性较高等。因此，可以满足多种施工要求，具有重要的价值。小型挖掘机由多个部件构成，例如，铲斗缸、液压系统、机罩、动臂缸、电气系统等，各构件互相协作，实现挖掘目的。小型挖掘机拥有以下四个特点。分别是：1.外形占地面积小，结构较为紧凑，工作效率相对较高；2.小型挖掘机的底盘采用的是焊接结构，这种情况下整体性能能够满足施工过程中的要求；3.挖掘机的行走通过液压马达来实现的，液压可以输出比较大而且稳定的力矩；4.采用液压系统有好多好处，比如工作噪音小，对环境的污染小，并且在使用方面比较安全。
国外最初的挖掘机是软轮胎式，在恶劣的环境中无法畅通的通行；后来为了解决这类问题就把软胎式变为履带式。传统的挖掘机在回转结构中采用的并不是360度回转，而是部分回转。因此，挖掘机挖掘的范围相对较小，并且不能在挖掘机后部卸料。由此可以看出传统挖掘机在使用方面受到了较大的约束。为了解决目前的问题在加挖掘机即的回转上增加了全方位回转机构。现如今，小型挖掘机在传统挖掘机的基础上将回转半径、后部视野以及动臂仰角等方面进行完善。目前小型挖掘机采用的是标准型设计。在国外，小型挖掘机正在向机电液一体化以及后方小回转方向进行发展。这种做法可以大大提升小型挖掘机的使用效率以及功能化。在我国，小型挖掘机正在努力提升挖掘机操作的稳定性，向自主研发功能迈进。这样可以全面提升小型挖掘机的性能。 二、挖掘机的液压系统介绍
（一）液压系统的基本骨架
液压传动系统主要由五部分组成：
①动力元件：其中主要包括的是各类液压泵。动力元件主要被用来将原动力产生的机械能转化为油液的压力能，再将压力能转入流动流体里面。
②执行元件：指各类型的液压缸、液压马达。执行元件的作用是将储存在流动流体的压力能以机械能的方式输出。
③控制调节元件：包括各类液压控制阀，是执行元件、液压系统正常动作的控制单元。例如，液压马达动作速度、方向的调节，油液流量、流向的调节，都是由该元件加以控制。
④辅助装置：是液压系统持续、稳定运行的重要保障，包括过滤器、表盘、油箱等附属设备。
⑤工作介质：工作系统中储存压力能的油液。
（二）液压系统的基本回路
液压系统的基本回路为：
①压力控制回路——控制系统整体以及部分油路的工作压力。
②速度控制回路——控制和调节液压回路中液压油的流动速度；
③方向控制回路——控制执行元件方向的改变以及液压阀的锁停；
④多执行元件控制回路——控制多个执行元件之间协调以及顺序动作；
（三）一般液压系统的设计步骤
①确定液压系统的设计要求进而根据要求作出对应的工况分析。
②主要液压元器件参数的确定；
③通过计算，选择合适的液压元件；
④根据挖掘机所能行使的功能来选择合适的液压回路
⑤论证系统方案的合理性，画出液压系统原理图。
三、挖掘机的工况分析
（一）分析对象
图31某一小型液压挖掘机
小型挖掘机一般是由油箱、主泵、各种液压阀以及执行各动作的液压缸、液压马达等部件组成。图31中的小型液压挖掘机的整体重量为5900KG，共3缸（A、B、C缸），各缸负载分别是35kN、40kN、45kN，运输宽度按照2005mm设计，发动机转速、额定功率分别是2100r/min、41kW，运输长度、高度分别是5925mm、2630mm，最大挖掘深度、半径分别是mm、6090mm，行走速度按照3km/h设计。
目录
二、挖机液压的液压系统介绍 5
（一）液压系统的基本骨架 5
（二）液压系统的基本回路 5
（三）一般液压系统的设计步骤 5
三、挖机的工况分析 6
（一）分析对象 6
（二）液压元件工况分析 6
（三）系统工作压力的确定 9
（四）主要液压元件的选取 9
四、液压元件的确定 12
（一）挖掘机动力元件的确定 12
（二）挖掘机执行元件的确定 12
（四）液压辅助元件的确定 15
（五）液压元件明细表 16
五、液压系统的设计与分析 18
（一）挖掘机液压系统 18
（二）挖掘机液压系统基本要求 18
（三）挖掘机液压系统类型 19
（四）分析挖掘机液压回路的构成 19
（五）挖掘机液压系统图的拟定 20
六、液压挖掘机液压系统图的确定 21
（一）液压系统原理图 21
（二）液压系统工作原理 21
结论 23
参考文献 24
致谢 25
一、绪 论
依照国际标准GB/T84981999，挖掘机整机质量≤6t被称为小型挖掘机。我国标准中质 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: @351916072@
量在10t以下都被称作小型挖掘机。小型挖掘机用途广泛，尤其在建筑工程中可以用来做挖掘坑、排水沟、拔除树根、打桩以及拆除建筑物等。此外，在水利工程中，小型挖掘机也用于挖掘运河、水库等，用途较广泛。
除此之外，小型挖掘机功能较多，例如体积相对较小，灵活性较高等。因此，可以满足多种施工要求，具有重要的价值。小型挖掘机由多个部件构成，例如，铲斗缸、液压系统、机罩、动臂缸、电气系统等，各构件互相协作，实现挖掘目的。小型挖掘机拥有以下四个特点。分别是：1.外形占地面积小，结构较为紧凑，工作效率相对较高；2.小型挖掘机的底盘采用的是焊接结构，这种情况下整体性能能够满足施工过程中的要求；3.挖掘机的行走通过液压马达来实现的，液压可以输出比较大而且稳定的力矩；4.采用液压系统有好多好处，比如工作噪音小，对环境的污染小，并且在使用方面比较安全。
国外最初的挖掘机是软轮胎式，在恶劣的环境中无法畅通的通行；后来为了解决这类问题就把软胎式变为履带式。传统的挖掘机在回转结构中采用的并不是360度回转，而是部分回转。因此，挖掘机挖掘的范围相对较小，并且不能在挖掘机后部卸料。由此可以看出传统挖掘机在使用方面受到了较大的约束。为了解决目前的问题在加挖掘机即的回转上增加了全方位回转机构。现如今，小型挖掘机在传统挖掘机的基础上将回转半径、后部视野以及动臂仰角等方面进行完善。目前小型挖掘机采用的是标准型设计。在国外，小型挖掘机正在向机电液一体化以及后方小回转方向进行发展。这种做法可以大大提升小型挖掘机的使用效率以及功能化。在我国，小型挖掘机正在努力提升挖掘机操作的稳定性，向自主研发功能迈进。这样可以全面提升小型挖掘机的性能。 二、挖掘机的液压系统介绍
（一）液压系统的基本骨架
液压传动系统主要由五部分组成：
①动力元件：其中主要包括的是各类液压泵。动力元件主要被用来将原动力产生的机械能转化为油液的压力能，再将压力能转入流动流体里面。
②执行元件：指各类型的液压缸、液压马达。执行元件的作用是将储存在流动流体的压力能以机械能的方式输出。
③控制调节元件：包括各类液压控制阀，是执行元件、液压系统正常动作的控制单元。例如，液压马达动作速度、方向的调节，油液流量、流向的调节，都是由该元件加以控制。
④辅助装置：是液压系统持续、稳定运行的重要保障，包括过滤器、表盘、油箱等附属设备。
⑤工作介质：工作系统中储存压力能的油液。
（二）液压系统的基本回路
液压系统的基本回路为：
①压力控制回路——控制系统整体以及部分油路的工作压力。
②速度控制回路——控制和调节液压回路中液压油的流动速度；
③方向控制回路——控制执行元件方向的改变以及液压阀的锁停；
④多执行元件控制回路——控制多个执行元件之间协调以及顺序动作；
（三）一般液压系统的设计步骤
①确定液压系统的设计要求进而根据要求作出对应的工况分析。
②主要液压元器件参数的确定；
③通过计算，选择合适的液压元件；
④根据挖掘机所能行使的功能来选择合适的液压回路
⑤论证系统方案的合理性，画出液压系统原理图。
三、挖掘机的工况分析
（一）分析对象
图31某一小型液压挖掘机
小型挖掘机一般是由油箱、主泵、各种液压阀以及执行各动作的液压缸、液压马达等部件组成。图31中的小型液压挖掘机的整体重量为5900KG，共3缸（A、B、C缸），各缸负载分别是35kN、40kN、45kN，运输宽度按照2005mm设计，发动机转速、额定功率分别是2100r/min、41kW，运输长度、高度分别是5925mm、2630mm，最大挖掘深度、半径分别是mm、6090mm，行走速度按照3km/h设计。
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