大型液压挖掘机

2024-11-05

大型液压挖掘机（共9篇）

大型液压挖掘机篇1

1 液压挖掘机的结构及其工作原理

液压挖掘机主要由发动机、液压系统、工作装置、行走装置和电气控制等部分组成。液压系统由液压泵、控制阀、液压缸、液压马达、管路、油箱等组成。电气控制系统包括监控盘、发动机控制系统、泵控制系统、各类传感器、电磁阀等。液压挖掘机一般由工作装置、回转装置和行走装置三大部分组成。工作装置是直接完成挖掘任务的装置。它由动臂、斗杆、铲斗等三部分铰接而成。动臂起落、斗杆伸缩和铲斗转动都用往复式双作用液压缸控制。为了适应各种不同施工作业的需要,液压挖掘机可以配装多种工作装置,如挖掘、起重、装载、平整、夹钳、推土、冲击锤等多种作业机具。回转与行走装置是液压挖掘机的机体,转台上部设有动力装置和传动系统。液压传动系统通过液压泵将发动机的动力传递给液压马达、液压缸等执行元件,推动工作装置动作,从而完成各种作业。

优越的操纵控制性及作业性能是大型矿用液压挖掘机的显著特点。超大型液压挖掘机采用发动机—油泵电气控制系统,可以最大限度地发挥发动机的性能、降低油耗,使机械高效地工作。大部分超大型挖掘机采用故障检测系统,利用装设在驾驶室的显示器为驾驶员提供各主要部件、系统及整机的工作状况,机械操作的自动化程度及适应性大大提高。

2 大型矿用液压挖掘机铲斗及开斗液压控制

2.1 铲斗及开斗工作流程

底卸式铲土是大型矿用液压挖掘机铲斗进行卸土的基本方式,其工作模式是利用开斗液压缸打开斗底卸土,铲斗的后壁内安装开斗液压缸装置,活塞杆在液压缸内伸缩,启动杠杆机构翘起铲斗,从底部把料物进行卸载。这种流程的优势为卸载速度快,铲斗可以靠近自卸车,对车辆的冲击力很小。

2.2 铲斗及开斗液压控制设计

在设计中,有4台主工作泵对矿用挖掘机的行走装置、动臂、铲斗、开斗以及斗杆的液压机构进行液压供油。各液压执行机构均有1台主工作泵通过多路阀进行控制。在四组多路阀中,并联与顺序单动组合控制有两组,供油顺序单动控制的有两组。其流量控制是利用阀外合流对液压执行机构控制。这样,4台主工作泵均可以分别对执行机构组合进行供油。

在设计中,矿用挖掘机液压系统都是通过正流量控制进行工作,先导阀输出的先导压力是利用操纵手柄进行控制。同时对先导阀进行优化,用单独的先导泵进行供油。为达到实流量匹配与降低液压系统的能耗,各个主泵的排量与控制多路阀的开度同时受先导控制压力控制。

液压泵排量为正流量泵,与先导压力值是正比例关系。与此同时,液压泵通过恒功率进行控制,这样可以通过外部控制调整恒功率值的大小。恒功率值大小的调整能够根据施工现场的状况进行控制,这样挖掘机在挖掘中可以通过设置液压泵不同的恒功率值,灵活机动地工作。

在设计中,挖掘机的铲斗和开斗装置由相同型号的液压缸进行控制,工作中,3台主泵可以对铲斗液压缸进行供油,最多可以由1台主泵对开斗液压缸进行供油,液压系统中采用电磁阀和多路阀组合控制。

图中的电液多路阀是系统中主控阀,能够把多路阀简化成三支可变节流口,并且能够进行联动,当驾驶员操作工作装置时,多路阀的A、B口逐渐打开,T口逐渐关闭,阀芯处于中位时,A、B口关闭,T口全开,液压油通过T口卸荷回油箱。其主控阀调速原理如图1所示。

开斗液压缸在缩回(打开斗底)时控制原理与铲斗液压缸相同,开斗液压缸在伸出(关闭斗底)时,控制原理不同,区别在于控制开斗液压缸的主控阀与控制铲斗的不同,开斗液压缸在伸出(关闭斗底)时,主控阀P口与A、B口在内部接通,口封堵,开斗液压缸靠自重伸出,这样液压缸运动速度得到提高,系统的效能大大提升。

3 结语

总之,大型矿用挖掘机液压传动紧密地联系在一起,其发展主要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,对液压系统的设计提出了很高的要求,因此,对挖掘机液压系统的分析设计已经成为推动挖掘机进步的重要一环。本文提出的铲斗及开斗液压控制设计为今后设计和制造更大型的液压挖掘机提供技术参考。

参考文献

[1]陈世教,荣洪均,冀满忠,等.液压挖掘机反铲工作装置整机理论复合挖掘力的计算及应用[J].工程机械,2007(4).

[2]刘鹏虎,张勇,张强.液压挖掘机工作装置的动力学分析及控制[J].中国工程机械学报,2007(1).

[3]陈正利.中国挖掘机行业十年发展历程及当前行业面临的机遇和挑战[J].工程机械文摘,2006(5).

大型液压挖掘机篇2

毕业设计说明书(论文)

设计(论文)题目: 小型挖掘机液压回路分析专业: 班级: 学号: 姓名: 指导教师: 2015年 11 月 1

日

第一章概论.......................................................1 1.1前言......................................................1 1.2 小型液压挖掘机简介........................................3 1.3挖掘机国内外发展趋势及研究现状............................4 1.3.1 国外发展情况........................................4 1.3.2 国内发展情况........................................5 1.4本文拟达到的要求..........................................5 第二章挖掘机液压基本回路分析.....................................6 2.1 限压回路..................................................6 2.2 卸荷回路..................................................7 2.3 缓冲回路..................................................8 2.4 节流调速回路..............................................9 2.5 节流限速回路.............................................10 2.6 行走限速回路.............................................11 第三章挖掘机液压系统的设计......................................12 3.1挖掘机的功用和对液压系统的要求...........................12 3.2挖掘机液压系统分析.......................................13 3.2.1挖掘机的液压系统原理图.............................13 3.2.2液压系统工作原理简述...............................15 3.2.3液压系统特殊部件作用...............................17 第四章液压元件的计算与选择......................................18 4.1 液压元件的计算..........................................18 4.1.1液压缸内径.........................................18 4.1.2缸筒壁厚...........................................19 4.1.3缸筒壁厚验算.......................................19 4.1.4活塞杆计算.........................................19

4.1.5活塞杆强度计算.....................................20 4.1.6确定液压系统的工作压力.............................20 4.1.7确定液压缸的主要参数和工作压力.....................20 4.1.8确定液压马达的排量和工作压力.......................21 4.1.9计算液压缸与液压马达的流量.........................21 4.2液压元件的选用...........................................21 4.2.1液压阀的选用.......................................21 4.2.2辅助元件的选用.....................................22 4.2.3液压缸的选择.......................................23 4.2.4液压泵的选择.......................................23 4.2.5液压马达的选择.....................................23 4.2.6发动机的选择.......................................23 总结............................................................25 展望............................................................26 致谢............................................................27 参考文献.........................................................28

摘要

本次毕业设计课题是小型液压挖掘机的液压系统和工作装置。设计思路是根据液压挖掘机各部分的动作要求，参照同类型其他液压挖掘机来设计。工作装置结构图和液压系统图采用CAD绘制。

小型液压挖掘机主要由结构件、覆盖件、工作装置、行走装置、回转装置、液压系统、动力系统、电器系统等部分构成,最关键核心的是液压系统和动力系统。本文对小型液压挖掘机做了简要介绍，分析了液压挖掘机的主要动作，并根据动作要求设计了挖掘机的液压系统和工作装置。同时对回转装置、行走装置和各液压缸的参数进行初步估算。此液压系统采用液压先导控制，性能可靠，操纵强度低。

关键词：挖掘机；液压系统；液压

第一章概论

1.1前言

图1.1 挖掘机液压部分

挖掘机的液压系统是挖掘机上重要的组成部分，它是挖掘机工作循环的动力系统。挖掘机的工作环境恶劣，且动臂和底盘动作非常频繁，因此要求液压系统工作稳定，平均无故障时间长,如图1.1。因此，液压系统的性能优劣决定着挖掘机工作性能的高低。液压技术的发展直接关系挖掘机的发展，挖掘机与液压技术密不可分，二者相互促进。液压技术是现代挖掘机的技术基础，挖掘机的发展又促进了液压技术的提高。挖掘机的液压系统复杂，可以说目前液压传动的许多先进技术都体现在挖掘机上。挖掘机的液压系统都是由一些基本回路和辅助回路组成，它们包括限压回路、卸荷回路、缓冲回路、节流调速和节流限速回路、行走限速回路、支腿顺序回路、支腿锁止回路和先导阀操纵回路等，由它们构成具有各种功能的液压系统。随着科技的进步，挖掘机的液压系统将更加复杂，功能更加多样且便于操作控制，工作效率高，耗能少，先进的液压系统会使挖掘机在工程领域发挥更大的作用。

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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，它在减轻繁重的体力劳动，保证工程质量。加快建设速度以及提高劳动生产率方面起着十分重要的作用。由于液压挖掘机具有多品种，多功能，高质量及高效率等特点，因此受到了广大施工作业单位的青睐。液压挖掘机的生产制造业也日益蓬勃发展。

挖掘机液压传动紧密地联系在一起，其发展主要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。

目前液压技术的研究和发展动向主要体现在以下几个方面：（1）提高效率，降低能耗。（2）提高技术性能和控制性能。

（3）发展集成、复合、小型化、轻量化元件。（4）开展液压系统自动控制技术方面的研究与开发。（5）加强以提高安全性和环境保护为目的研究开发。（6）提高液压元件和系统的工作可靠性。（7）标准化和多样化。

（8）开展液压系统设计理论和系统性能分析研究。

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1.2 小型液压挖掘机简介

图1.2 小型挖掘机

业界对小挖没有比较明确的定义，一般认为标准斗容量在0.25m以下或者整机重在13T以下的挖掘机都是小型挖掘机，如图1.2。在公路养护、园林绿化、小区建设、市政工程及农田建设等土方量分散、作业空间狭窄的工况下，小型挖掘机以其体积小、机动性好等优点受到广大用户的青睐。

近几年来，我国的经济活动建设带动了以挖掘机为代表的工程机械行业的快速发展，小挖作为其中一个重要力量也取得了迅速的发展。小挖以其价格便宜、功能多样、机动灵活、作业效率高等优势，逐渐成为挖掘机这个子行业版块的主力军，受到大家的青睐。

小型液压挖掘机价格低、质量轻、保养维修方便，具有独特优势。小型液压挖掘机体积小，机动灵活，非常适用于城镇的各种管道开挖、基础施工、公用事业以及房屋维修等作业。其紧凑的体积、特殊的设计使其能够在大型挖掘机无法施工的第3页

环境中进行作业。由于有相关的液压动力系统，小挖能够安装许多辅助作业工具。尾部旋转半径为零的设计应用，使得小型挖掘机在作业空间有限的环境下作业时挖掘机操作人员无须考虑施工现场是否有障碍物阻碍挖掘机的转动，从而使操作人员能够更专心于铲斗的操作，这也防止了施工现场周围建筑物以及挖掘机自身的损坏。小型挖掘机的动臂与机身铰接的设计，使其能够在一个很大的范围内进行摆动。使得挖掘机在周围有障碍物时也能避开障碍物进行作业而无需经常移动机身。同时，这也使得挖掘机能够便于在墙壁或是围墙的旁边进行挖掘作业。小型液压挖掘机便于各个施工现场间的转移，无需大型拖车或是重型卡车来进行运输，小型的运输工具就可将其运载。不但能够方便运输，还可以大大降低机器的运输费用。

小型工程机械在市政工程、交通等施工中发挥较大优势并得以迅速发展。小型挖掘机在这些工程中为节省人力、物力做出了较大贡献，满足了城市各种作业要求，在城市狭窄的工作空间内能够最大限度地发挥其生产能力，逐步成为城市施工中具有代表性的施工机械。

从全球范围看，小型挖掘机市场已处于成熟发展期，需求稳定并呈缓慢上升趋势，中国的小型挖掘机产业仍处于市场导入和发展的初级阶段，需求持续快速增长。小型挖掘机的发展主要依赖于城市建设的发展，由于城市的改造、建设施工较多，要求施工时间短、施工机械对周围环境影响小、安全、低污染、回转半径小、便于运输以及具有与城市景色相协调的外观。

1.3挖掘机国内外发展趋势及研究现状

1.3.1 国外发展情况

国外小型挖掘机的生产始于二十世纪70年代，1985年以后，由于技术的不断成熟，这种产品得到了快速发展。目前国外小挖产品在可靠性、操作的流畅性和舒适性等方面已经非常完美，而且其驾驶室里美观的内饰及舒适的质感也可与家用轿车媲美。

国外专业生产小挖的公司主要分布在美国、日本、欧洲等国家，比较有代表性的公司比如日本的久保田、小松、洋马等，美国的凯斯和山猫，德国的英孚和英国的JCB等。

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目前国外的小挖主要向着以一机多用的多功能化、以提高操作性能的智能化、以功率匹配控制的节能化、以有限元分析的可靠性设计、以基于微电子技术的智能监控系统设计和以符合人机工程学的驾驶室设计等方向发展。

1.3.2 国内发展情况

目前国内已形成1.5T至13T全系列规格型号的小型挖掘机，在国内占据了大部分市场份额，而且出口量在逐年攀升，其中国内生产小挖比较著名企业的是玉柴和山河智能。现阶段国内小挖的技术水平相比于国外来说还有很大差距，主要体现在整机的功率匹配、操作的稳定性和精确性、产品质量的可靠性以及人性化设计等方面。

现阶段处于仿制后自主提高阶段，生产的大部分是标准型小挖，缺乏自主创新开发能力，特别是在核心液压元件和动力方面受制于人，大部分配件都需要进口。而且很多技术都来自于较成熟的大中型液压挖掘机，在动力匹配和技术创新方面有待进一步突破，特别是国产液压元件要替代进口液压元件还得不断努力。

1.4本文拟达到的要求

本文设计的小型液压挖掘机斗容量为0.23m，整机重量为6吨。挖掘土壤级别为Ⅲ级以下。本文主要对由动臂、斗杆、铲斗、连杆机构组成的工作装置和液压系统进行设计，设计的工作装置和液压系统要能满足挖掘机基本动作要求，并能完成复杂的复合动作。本文主要的设计内容包括小挖工作装置的总体设计和机构挖掘力分析，液压系统的整体设计和设计完成后对关键液压元件进行设计计算并校核。

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第二章挖掘机液压基本回路分析

图2.1 挖掘机液压控制回路

基本回路是由一个或几个液压元件组成、能够完成特定的单一功能的典型回路，它是液压系统的组成单元。液压挖掘机液压系统中基本回路有限压回路、卸荷回路、缓冲回路、节流回路、行走回路、合流回路、再生回路等，如图2.1。

液压系统基本回路是由一个或者几个液压元件有机连接而成的、能够完成特定动作的典型液压回路，它是挖掘机液压系统的组成单元。液压系统是由基本回路组成的一个有机整体，主要包括限压回路、卸荷回路、缓冲回路、节流调速回路和节流限速回路、行走限速回路、支腿顺序回路和锁紧回路等。

2.1 限压回路

限压回路是用来限制系统压力的，使压力值不超过其一调定值。限压的目的有两个：

一、限制系统的最高压力，避免液压系统和液压元件因过载而损坏，通常用安全阀来实现限压，安全阀设置在液压泵出油口附近油路上；

二、保证系统中某部分的压力保持定值或不超过特定值，通常用溢流阀来实现。溢流阀在调定系统压力

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时，其多余的流量最终通过此阀流回到油箱，因此溢流阀阀口是常开的。

限压回路不仅能限制系统压力，对系统进行卸荷，还能保证挖掘机正常工作。如图2.2所示来说明限压回路的工作原理，当换向阀l处在中位时，液压泵与主回路断开，处于不工作位置；若换向阀处于左位时，液压泵与主回路接通，液压缸上有负载W，则液压缸无杆腔会受到很大的闭锁压力，当此压力很大的话，就有可能损坏管路和液压元件，因此，液压缸的进出油路处都要安装溢流阀2和3。当闭锁压力大于溢流阀的调定压力时，溢流阀2和3就都打开，液压油流回油箱，从而实现卸荷；换向阀处于右位同理。溢流阀的调定压力与液压系统的压力无关，通常溢流阀的调定压力越大，液压缸的闭锁力就越大，对挖掘机的作业就越有利，但过高的压力则会损坏管路和元件，所以一般情况下，高压系统限压阀的压力调定值通常为系统压力的125%上下，若是中高压系统的话比125%还要高。

1.换向阀 2、3.溢流阀 4.液压缸

图2.2 限压回路

2.2 卸荷回路

卸荷回路是设计是为了让挖掘机在不工作时液压泵能以最低的功率运行，从而

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减少发动机的燃料消耗。液压挖掘机卸荷回路通常有换向阀中位卸荷回路（2.2(a)）和穿越换向阀卸荷回路图2.3(b)两种。

在换向阀中位卸荷回路中，通常采用中位机能是M型的三位四通换向阀，当挖掘机不工作时，换向阀处于中位，进油口和出油口联通，油液经过系统能各个换向阀后流回油箱，实现卸荷功能。这种回路通常用于高压的串联液压系统，结构简单，但受系统冲击影响大而且操作很不稳定。

在穿越换向阀卸荷回路中，换向阀采用的是带有过油通路三位六通换向阀，当挖掘机不工作时，换向阀处于中位，液压油液依次经过换向阀通路以最低压力流回油箱，最终实现卸荷。这种回路常用于高压并联系统，受液压换向冲击小，操作时比较平稳而且工作可靠。

（a）换向阀中位卸荷（b）穿越换向阀卸荷

图2.3 卸荷回路

2.3 缓冲回路

当挖掘机的上转台在满斗情况下回转或者在启动、突然间换向和制动时会对液压系统产生很大的液压冲击，从而产生振动和噪音，损坏液压元件。挖掘机的缓冲回路就是为了解决这个液压冲击问题而设置在回转回路中的，原理是挖掘机液压系

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统中回转马达中的高压油压力过大时和低压油路连通，而且还能对马达进行补油。如下图2.4所示为几种比较常见的缓冲回路。

（a）直动缓冲阀式（b）并联缓冲阀式（c）成对单向阀式

1.高压油路 2.低压油路 3、4.缓冲阀 5、6、8、9.单向阀 7.换向阀

图2.4缓冲回路

如图（a）中所示，缓冲阀3和4安装在回转马达的两个油路1和2上，正常工作状态下缓冲阀处于关闭状态。当出现马达停转这种情况时，在高压油路1上的压力油油压会升高，压力油则会打开缓冲阀3流回油箱，实现卸载和消除液压冲击；若马达反转时，不仅缓冲阀3会卸载和消除液压冲击，同时单向阀6打开从油箱吸油对马达进行补油，而且补油量很大。通常缓冲阀的调定压力要低于系统工作的最高压力。

如图（b）中所示，两个缓冲阀是并联在高低压油路1和2之间的，当回转马达停止转动或者反转时，高压油路的高压油就会经过缓冲阀留到低压油路，实现卸荷和消除液压冲击，同时在发转时还能通过单向阀进行补油，但补油量较少。

如图（c）中所示，由四个单向阀5、6和8、9成对的并联在回路里，只有一个缓冲阀3，当马达停转时，高压油先经单向阀5留到缓冲阀3把3打开实现卸荷和消除液压冲击，若马达反转时还可经过单向阀9补油。

2.4 节流调速回路

在定量系统中为了改变执行元件的流量通常是利用带有可变截面的节流阀来实现节流调速的，按照节流阀安装位置不同，节流调速回路一般分为两种：进油节流调速回路，如图2.5（a）和回油节流调速回路，如图2.5（b）。

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（a）进油节流调速回路（b）回油节流调速回路 1.定量泵 2.液压缸 3.节流阀 4.溢流阀 5.换向阀 6.滤油器

图2.5节流调速回路

（a）进油节流调速回路。液压泵前面有过滤,6，液压泵后面安装有溢流阀4和节流阀3，节流阀3和液压泵串联安装在高压油路上，液压油先经节流阀和换向阀再进入液压缸左侧，然后液压缸往右移。如果外负载变大，导致液压缸大腔压力变大，节流阀两端压差减小，流过节流阀的压力油减少，最后液压缸右移速度变慢；若外负载变小，同理可知，活塞缸移动速度变快。这种回路由于油液先经过节流阀，油温会升高，发热量大，泄露会增大，而且工作不稳定，效率低。

（b）回油节流调速回路。与进油节流调速回路想比，主要是节流阀安装在了回油路上，其他工作原理相同。由于节流阀安在了回油路上，油液经过节流阀后直接流回油箱，冷却效果好，而且工作较稳定，效率高。

2.5 节流限速回路

节流限速回路是在液压挖掘机的回油路上安装单向节流阀，从而来保证挖掘机

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工作装置安全作业的，如图2.6所示。动臂缸、斗杆缸和铲斗缸三个液压缸的回油路上都有单向节流阀，可以防止动臂等因自重而下降速度过快而导致危险的发生。

图2.6 节流限速回路

2.6 行走限速回路

为了防止履带式液压挖掘机下坡时因自重而加速行走导致溜车和行走马达吸空，常在液压系统加入行走限速回路，对行走马达进行限速和补油，如图2.7所示。

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1.换向阀 2、3.压力阀 4、5、6、7.单向阀 8、9.安全阀 10.行走马达

图2.7 行走限速回路

当换向阀处于左位1时，行走马达10顺时针转动。若履带式挖掘机下坡时，挖掘机超速行走马达超速旋转，则马达左边油路油压将下降，从而使压力阀3的截面开口变小，经过压力阀3的油液流量将减少，从而实现回油节流，达到限制挖掘机速度的目的；挖掘机行走马达吸空时，进油侧油路上的压力油不够，单向阀7将打开，从油箱里吸油进行补油。若行走马达发生故障停转时，进油侧的油液压力过高，安全阀9将打开，高压油经过安全阀9流回油箱，实现卸荷。当换向阀处于2位时，同理。

第三章挖掘机液压系统的设计

3.1 挖掘机的功用和对液压系统的要求

挖掘机主要用来开挖堑壕，基坑，河道与沟渠以及用来进行剥土和挖掘矿石。他在筑路，建筑，水利施工，露天开采矿作业中都有广泛的应用。

液压挖掘机的液压系统是由动力元件(各种液压泵),执行元件(液压缸.液压马达),控制元件(各种阀)以及辅助装置(冷却器.过滤器)用油管按一定方式连接起来组合而成。它将发动机的机械能,以油液作为介质,经动力元件转变为液压能,进行传递,然后再经过执行元件转返为机械能,实现主机的各种动作。由于液压系统的功能是传递,分配和控制机械动力,因此是液压挖掘机的关键部分。，液压挖掘机的液压系统都是由一些基本回路和辅助回路组成，它们包括限压回路、卸荷回路、缓冲回路、节流调速和节流限速回路、行走限速回路、支腿顺序回路、支腿锁止回路和先导阀操纵回路等，由它们构成具有各种功能的液压系统。

液压挖掘机的工作过程,包括作业循环和整机移动两项主要动作。

挖掘机一般工作在施工场合,因此工作环境恶劣,这就要求挖掘机的液压系统和执行元件要有足够的强度和非常好的密封性能。由于挖掘机的动作频繁,因此,液压

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元件和管路要能够承受频繁的液压冲击,以保证挖掘机能够长时间安全稳定的工作。设计出便于操作，更加人性化，工作效率高，耗能少的挖掘机，才会在工程领域发挥更大的作用。

3.2 挖掘机液压系统分析

要了解和设计挖掘机的液压系统，首先要分析液压挖掘机的工作过程及其作业要求，掌握各种液压作用元件动作时的流量、力和功率要求以及液压作用元件相互配合的复合动作要求和复合动作时油泵对同时作用的各液压作用元件的流量分配和功率分配。

3.2.1 挖掘机的液压系统原理图

挖掘机的液压系统原理图如下：

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图3.1 液压原理图

Ⅰ、Ⅱ.多路阀组 Ⅲ.先导控制阀组

1.斗杆液压缸 2.动臂液压缸 3、4.左右行走马达 5.铲斗液压缸 6.回转马达 7.限速阀 8、9、10.多路阀组 11.梭阀 12—合流阀 13、14、15.多路阀组 16.压力表 17、18.液压泵 19.冷却器 20.滤油器 21.蓄能器 22.齿轮泵 23.节流阀 24、25、26、27、28、29.先导控制阀

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3.2.2液压系统工作原理简述

如图3.1所示，图中Ⅲ是低压控制回路，Ⅰ和Ⅱ是高压控制回路。通过低压回路对高压回路进行控制，这样能使操作者更安全便捷的控制挖掘机动作。

主机启动后，当先导控制阀组Ⅲ不工作时，液压泵17、18提供的压力油分别通过多路换向阀组Ⅰ、Ⅱ以及限速阀7返回油箱。齿轮泵22为先导控制油路供压，压力过大时则压力油通过溢流阀流回油箱。

先导控制阀26、27中的电磁铁6Y、7Y同时通电，来自齿轮泵22的压力油控制多路换向阀组Ⅱ中的10、13换向阀，液压挖掘机左右行走马达开始工作，使挖掘机移动到工作位置（先导阀26、27单独控制时液压挖掘机单侧行走）。

到达工作地点后，通过控制先导控制阀24、25、28中的电磁铁调整液压挖掘机斗杆、动臂和铲斗液压缸，使铲斗调整到合适的切削角度。

调整好铲斗工作位置后，先导控制阀24中的电磁铁1Y通电，斗杆液压缸伸出，完成挖掘动作。

挖掘完成后，先导控制阀25中的电磁铁4Y通电，动臂油缸伸出，使动臂提升到指定位置。

控制先导控制阀29使机身回转，令铲斗回转到指定卸载位置。先导控制阀中28中的电磁铁10Y通电，铲斗油缸收回，完成卸载（复杂的卸载动作需要斗杆、动臂和铲斗液压缸的复合动作）。

卸载结束后，控制先导控制阀29使机身反方向回转。同时斗杆、动臂、铲斗液压缸配合动作使空斗置于新的挖掘位置。

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图3.2 小挖操作位置

如图3.2是小挖上的座位，在这里通过操作杆和脚踏板可以对小挖进行控制，对左边的操作杆移动，操作杆向下接通先导控制阀1Y，操作杆向左接通先导控制阀2Y，控制斗杆液压缸，如图3.3。

图3.3 斗杆液压缸控制回路

操作杆向右接通先导控制阀3Y，操作杆向上接通先导控制阀4Y，控制动臂液压缸，如图3.4。

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图3.4 动臂液压缸控制回路

右边的操作杆移动，控制挖掘机的回转马达以及铲斗液压缸，操作杆向下接通先导控制阀9Y，操作杆向左接通先导控制阀10Y，控制挖斗挖掘，如图3.5。

图3.5 铲斗液压缸控制回路

操作杆向右接通先导控制阀11Y，挖掘机工作室向左边旋转，操作杆向上接通先导控制阀12Y，挖掘机工作室向右边旋转，如图3.6。

图3.6 回转马达控制回路

两个踏板分别控制左右履带行走马达，左边踏板向上踩接通5Y，控制左侧履带前行，左边踏板向下踩接通6Y，控制左侧履带后退。右边踏板向上踩接通7Y，控制右边履带前行；右边踏板向下踩接通8Y，控制右边履带后退，如图3.7。

图3.7 左右行走马达控制回路

3.2.3液压系统特殊部件作用

限速阀：两组多路换向阀采用串联油路，其回油路并联。油液经过限速阀7流

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回邮箱。限速阀7的液控作用着由梭阀11提供给的17、18两油泵的最大压力。当挖掘机下坡行走出现超速情况时，油泵出口压力降低，限速阀7自动对回油路进行节流，防止溜坡现象，保证液压挖掘机安全。

合流阀：多路换向阀组Ⅱ不工作时候通过合流阀，液压泵17输出的压力油经过合流阀进入多路换向阀Ⅰ。以加快动臂或斗杆的移动速度。

蓄能器：保持先导油路油压稳定和熄火后提供油压还能完成几个动作的控制。节流阀：防止动臂、斗杆、和铲斗发生因重力超速现象，起限速作用。缓冲阀：用于缓冲惯性负载所引起的压力冲击。

节流阀：进入回转马达6内部和壳体内的液压油温度不同，会造成液压马达各零件热膨胀程度不同，引起密封滑动面卡死的热冲击现象。为此，在液压马达壳体上设有两个油口，一个油口直接接回油箱，另一个油口经节流阀与有背压回路（背压单向阀）相通，使部分回油进入壳体。由于液压马达壳体内经常有循环油流过，带走热量，因此可以防止热冲击的发生。此外，循环油还能冲洗壳体内磨损物。

第四章液压元件的计算与选择

4.1 液压元件的计算

液压元件的性能分析包括：液压缸内径，缸筒壁厚，活塞杆强度，液压缸的工作压力，液压马达的排量和工作压力，液压缸与液压马达排量。

4.1.1液压缸内径

由《机械设计手册》表知铲斗油缸内直径：

D=式中 F—液压缸负载 P—系统压力

D—液压缸内径取液压缸负载为：F=231.853KN

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4FgP

代入数据得D=186.4mm。参考液压缸系列尺寸取D=200mm。对斗杆缸:

4FgP= 231.674mm 取D=200mm 4.1.2缸筒壁厚

缸筒的壁厚对于液压系统的稳定性和安全性有很大的影响，所以对它的设计非常重要。查《机械设计手册》得：

0c1c2 0Pmax*D

2*[]其中： Pmax--缸内最高工作压力MPa

[]--缸筒材料许用应力MPa C1--为缸筒外径公差余量m C2--腐蚀余量m 代入数据0=24 由D1:020得，查《机械设计手册》知D1=225mm。

4.1.3缸筒壁厚验算

额定工作压力应低于一定极限值以保证工作安全。

0.35*s(D1D2)PnD1材料选2G330-450，S =330 N/mm2 得Pn=30.8Mpa 选定系统工作压力为28Mpa，可以满足要求。

24.1.4活塞杆计算

dD1 第19页

其中数比由《机械设计手册》表选取＝2再由表得d=150mm。

4.1.5活塞杆强度计算

P*4*106＝105.4N/mm2 2*d式中 P：活塞杆作用力N；

d:活塞杆直径m,=100~110N/mm2

4.1.6确定液压系统的工作压力

在不考虑能量损耗的情况下，系统的功率为：

PpQ10（KW）

式中 P――液压泵的出口压力Pa； Q――液压泵的输出流量m3/s。

由上式可知，当系统传递的功率一定时，提高系统的工作压力就可减少系统中通过液压元件的流量，从而减小相应各液压元件以及整个液压系统的结构尺寸和质量。因此，目前液压挖掘机液压传动多采用中高压和高压系统。根据以上内容对此液压系统的工作压力取P＝28Mpa。

4.1.7确定液压缸的主要参数和工作压力

液压缸的有效工作压力Pg是指液压缸用于克服外载荷所需要的那一部分压力，其数值为：

pgpbpjph式中

pb――液压泵出口压力Mpa；

Ah（Mpa）Aj

pj――进油管路压力损失Mpa;

ph――回油背压力Mpa；

Aj,Ah――液压缸进油腔和回油腔有效工作面积m2。

上式中的压力损失pj，包括压力油从液压泵出口流过管道和各种液压元件（主要是阀类元件）时的压力损失。比较仔细的计算要在管路装配图画出之后才能进行。

第20页

初步计算时，可参考同类液压挖掘机的经验数据来确定，可取pj＝3MPa～4Mpa。

4.1.8确定液压马达的排量和工作压力

液压马达的排量由给定的数值可知q=140mL/r，液压马达的有效工作压力pm按下式计算：

pm＝pb－pj－ph

式中的压力损失，可按前面介绍的经验数据确定。回油背压力ph的数值应根据马达所需的背压力来确定。

根据液压马达驱动的最大载荷力矩Ｍ、排量q、有效工作压力pm、最高转速nmax和最低稳定转速nmin以及系统工作条件等，即可选择液压马达的型号和规格。

4.1.9计算液压缸与液压马达的流量

通常根据最大移动速度和最高转速来计算液压缸和液压马达的流量。(1)液压缸所需流量：

QmaxAgvmax

（m3/s）

式中 Ag――液压缸的有效工作面积m2；

vmax――液压缸的最大速度m/s；

(2)液压马达所需流量：

Qmaxq0max1v（m3/s）

式中 q0――马达的理论排量mL/L；

max――马达的最高转速rad/s； v――马达的容积效率。

4.2液压元件的选用

4.2.1液压阀的选用

（1）溢流阀.溢流阀的基本功能是限定系统的最高压力，防止系统过载或维持压力近似恒定。本系统中选用二级同心先导式溢流阀，安装在泵的出油口处，用来恒定系统压力，防止超压，保护系统安全运行。

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（2）过载阀.安装在液压缸和行走马达的管路上，防止超载，用来保护液压系统和工作的液压缸和行走马达。

（3）单向阀.系统中多处要用到单向阀，也是必不可少的元件，它用来防止油液倒流，从而使执行元件停止运动，或保持执行元件中的油液压力。还可是保持一定的背压。

（4）换向阀.在系统中要用到两组四联换向阀，每个阀为三位四通换想阀。在系统中换向阀的主要作用是改变压力油进入执行元件的方向，进而实现不同的动作要求，在三位四通的换向阀中，左右阀位要求能够进回油，中间的阀位要求禁止油液流通，以达到执行元件动作达到要求后停止或悬停在任意位置。

4.2.2辅助元件的选用

（1）油管.由于系统工作压力高，所以在系统中没有相对运动的管路中选用无缝钢管，它能承受高压，价格低廉，耐油，抗腐蚀，刚性好，装拆方便，所以适合用在高压管道。在系统中有相对运动的压力管道选用高压橡胶管。

（2）管接头.在采用无缝钢管的管路中，管接头采用锥密封焊接式管接头，他除了具有焊接头的优点外，由于它的O形密封圈装在锥体上，使密封有调节的可能，密封更可靠。工作压力为34.5MP工作温度为-25到+80摄氏度。在橡胶管的接头处选用扣压式胶管接头，安装方便，与钢丝编织胶管配套总成，适合在油温为-30到+80摄氏度的环境工作。

（3）密封装置.在液压系统中密封装置非常重要，它是用来防止工作介质泄露及外界灰尘和异物的侵入，以保证系统建立起必要的压力，使其能够正常工作。密封装置应满足在一定的压力.湿度范围内具有良好的密封性能。密封装置和运动件之间的摩檫力要小，摩檫系数要稳定，抗腐蚀能力强，不易老化，工作寿命长，耐磨性好，磨损后在一定程度上能自动补偿，结构简单，使用维护方便，价格低。其于以上几点，在有相对运动且有摩檫的元件上使用Y型密封圈，其截面小，结构紧凑。且Y型密封圈能随压力增高而增大，并能自动补偿磨损。在相对摩檫不严重或无相对摩檫的元件上用O型密封圈，其结构简单，容易制造，密封性能好，摩檫力小，安装方便。

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（4）滤油器.在液压系统中，不允许液压油含有超过限制的固体颗粒和其他不溶性赃物。因为这些杂质可以使间隙表面划伤，造成内部泄露量增加，从而降低效率增加发热。这些杂质还会使阀芯卡死，小孔或缝隙堵塞，润滑表面破坏，造成液压系统故障，胶状物和淤渣等杂质，将会引起元件粘着，酸类还将加速运动件的腐蚀因此要采用滤油器对油液进行过滤，以保证油液质量符合标准。因此选用网式滤油器安装在泵吸油管上，这种滤油器压力损失不超过0.04*10五次方MPa，以满足泵的流量，清洗方便。

4.2.3液压缸的选择

液压缸在液压系统中有着重要的地位，是整个液压系统的起始循环点，所以对液压缸的选择很重要，根据以上计算的结果，对液压缸的选择就明确了，选择材料为2G330-450的内径为100mm壁厚为21mm的液压缸。

4.2.4液压泵的选择

液压泵的选择时根据液压系统工作压力（即液压泵出口压力）来选定液压泵的形式，选择液压泵的额定压力要比系统压力大25％以上，使液压泵由一定的压力储备，在这为了经济考虑，选择液压泵的额定压力为35Mpa的液压泵。型号为：2ZBZ140的液压泵。

4.2.5液压马达的选择

根据关于液压马达的计算，计算所得的液压马达的参数（液压马达的排量、液压马达的工作压力、液压马达的流量）来选择。型号为：ZM732的液压马达。

4.2.6发动机的选择

发动机是液压挖掘机的核心部件，对挖掘机的要求高，对发动机的要求也就高。选发动机先确定发动机的功率。

液压挖掘机用柴油机驱动，柴油机的功率必需能够充分满足主机工作过程中的动力要求。发动机功率Pf根据系统方案确定，在变量系统中，考虑使用情况的最大限度，可取发动机的功率为：

Pf＝（1.0～1.3）P（KW）式中 P――液压泵的输出功率KW。

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在定量系统中，由于发动机功率利用低，一般为60％左右，损失功率全部转变为热量，因此，确定发动机功率时可以取得低一些，对于双泵双回路定量系统，发动机功率可取为：

Pf＝（0.8～1.1）P（KW）

计算时，发动机功率可按以上两式计算，或将两式合并得：

Pf＝17.7+92.7q（KW）式中 q――液压挖掘机的标准斗容量m3。得此液压挖掘机的发动机功率为：

Pf＝17.7+92.7*1.6＝166.02KW 此时可根据发动机功率选择发动机的型号。

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总结

在本次毕业设计之中，我对液压挖掘机的液压系统做了简单的设计，以其主要的液压元件为研究的对象，进行计算和分析，然后又根据这些得出的结论对液压元件分析，总结之后再对液压系统中的液压元件选型。

从液压缸的计算开始，液压缸的工作压力，液压马达的排量和工作压力，液压缸与液压马达排量，发动机功率的系统计算，根据这些计算得到的数据，对液压缸，液压马达，液压泵等进行选择。

液压元件的选定是液压回路设计的基础，对液压马达，液压泵的回油路的设计是根据所选定的液压元件来设计的。

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展望

现在挖掘机的研发生产向大型化、微型化、多功能化、专用化和自动化的方向发展，这就对液压系统的密封性能提出了更高的要求。本次液压系统的设计用到了很多液压领域的知识，在这个过程中也学到了很多办公软件和绘图软件的知识。

在本次毕业设计中，我感觉我做的还有许多需要完善的地方，有些地方的设计不够合理，还有许多没有做到的部分，例如：发动机具体型号的选定，和液压阀的选择，因为我能找到的资料有限，一些具体的原始数据无法找到，所有只能做到此。我希望在我以后的工作中能找到这些数据和资料来完善我的这个设计。

本次设计内容中可能会有一些谬误和欠缺，希望各位老师指正，也请各位老师见谅。

第26页

致谢

在设计完成之际，我向给予我莫大帮助的老师和同学，大学三年一直默默支持和关心我的亲人和朋友，表达由衷的感谢。

感谢老师，在设计上他给予我精心的指导，他严谨的治学态度，渊博的学识，深邃的思想和远见卓识，引导我一步一步进入复杂的设计中去。我的设计是在导师的悉心指导下完成的，从设计选题、资料收集、设计框架、一直到最后定稿，他都倾注了大量的心血，在此谨向导师表示诚挚的谢意。

同学的热情鼓励与互相帮助、领导的亲切关怀以及亲朋好友的大力支持使我最终完成学业，再次向关心和支持我的所有老师、同学和领导表示深深的谢意。

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参考文献高衡.张全根.液压挖掘机；中国建筑工业出版社.1981年 2 张利平.现代液压技术应用；化学工业出版社.2004年孔德文.赵克利.徐宁生.液压挖掘机；化学工业出版社.2007年 4 成大先.机械设计手册；化学工业出版社.1993年 5 何存兴.液压元件；机械工业出版社.1982年张利平.液压传动系统及设计；化学工业出版社.2005年 7 高衡.张全根.液压挖掘机；中国建筑工业出版社.1981年 8 张利平.现代液压技术应用；化学工业出版社.2004年

大型液压挖掘机篇3

关键词：大型正铲液压挖掘机,离散元素法,挖掘阻力

0 引言

随着高效与节能减排要求, 液压挖掘机逐渐向高速、高压、大斗容、大功率发展。目前, 国外对于大型液压挖掘机的研制技术比较成熟, 而国内在大吨位的液压挖掘机领域还处于起步阶段。并且研究人员在进行工作装置设计时主要采用类比法, 而真正运用到工程实践中经常会出现工作油缸不工作、闭锁油缸溢流、电动机功率不足以及斗杆或动臂失效甚至开裂等故障[1,2], 产生上述问题的原因是国内在设计制造大型液压挖掘机时在挖掘阻力等关键数据方面存在空白, 不能为液压挖掘机工作装置以及液压系统的正向设计提供可靠数据支持。

国内许多学者在挖掘阻力方面的研究主要以理论计算为主, 但由于挖掘过程的复杂性, 并且考虑到大型液压挖掘机工作对象主要是爆破后的矿石或岩石 (非均质各向异性材料且不连续) , 故很难对挖掘阻力进行直接分析, 也没有准确的经验公式可循。而国内现有的设备不能检测大型液压挖掘机挖掘过程中铲斗的受力情况, 目前为止也未有其他较好的仿真模拟方案对挖掘阻力进行可靠的评估。国外VOLVOL公司运用离散元素法在EDEM中模拟装载机挖掘工况, 所得模拟数据与实验结果较为吻合, 而国内在挖掘阻力离散元素法方面的研究尚处于起步阶段。

本研究为解决挖掘阻力的评估问题, 在ADAMS中建立15 m3液压挖掘机机构仿真模型, 然后运用离散元素法在EDEM建立矿堆模型, 模拟液压挖掘机挖掘工况, 分析研究挖掘过程中铲斗所受的挖掘阻力, 最后将挖掘阻力加载到ADAMS模型中进行工作装置、液压系统参数校核以及挖掘阻力实验验证。

1 离散元素法原理

离散元素法是求解与分析复杂离散系统的运动规律与力学特性的一种新型非连续介质力学数值方法。目前离散元素法商业计算软件非常少, EDEM是英国DEM Solutions公司开发的、在全球处于领先地位的离散元素法应用软件。EDEM利用离散元素法进行计算, 把介质看作由一系列离散的独立运动的单元 (粒子) 所组成, 利用牛顿第二定律建立每个单元的运动方程, 并用中心差分法求解, 整个介质的变形和演化由各单元的运动和相互位置来描述。

进行离散元数值计算时, 研究者往往通过循环计算的方式, 跟踪计算材料颗粒的移动状况, 其内部计算流程如图1所示。

每一次循环主要包括两个计算步骤:

(1) 由作用力、反作用力原理和相邻颗粒间接触本构关系 (接触模型) 来确定颗粒间的接触作用力和相对位移;

(2) 牛顿第二定律确定由相对位移在相邻颗粒间产生的新的不平衡力, 直至要求的循环次数或颗粒移动趋于稳定或颗粒受力趋于平衡[3,4,5]。

2 挖掘机工作装置挖掘力建模

2.1 挖掘机工作装置机构仿真

本研究以太原重工提供的15 m3液压挖掘机相关数据建立的斗杆挖掘模型为例, 来具体讲解挖掘阻力离散元素法仿真建模过程。

斗杆挖掘是大型液压挖掘机常见工作形式, 斗杆挖掘工况通常以斗杆油缸进行挖掘, 铲斗油缸起到调整铲斗姿态的作用以保证铲斗保持最优后角进行挖掘, 挖掘仿真过程中, 动臂油缸保持不动, 斗杆油缸从最短伸至最长, 完成一次挖掘。由此, 本研究将UG模型中建立的挖掘机三维模型导入到ADAMS中, 并且添加约束和运动关系, 在ADAMS中建立挖掘机工作装置机构模型[6,7,8,9,10,11], 具体模型如图2所示。

1—斗杆挖掘工况轨迹;2—铲斗;3—斗杆;4—铲斗油缸;5—斗杆油缸;6—动臂油缸;7—动臂;8—转台机构;α—斗杆角, 定义为铲斗、斗杆铰接点和斗杆、动臂铰接点连线与竖直方向所成夹角;β—挖掘后角, 定义为斗杆、动臂铰接点和铲斗斗尖连线的垂直线与斗唇平面的夹角

图2中, 斗杆挖掘工况挖掘路径:挖掘初始位置为斗杆角7°, 挖掘后角为10°, 挖掘过程中挖掘后角尽量保持不变, 挖掘终止时斗杆角为82°, 整个挖掘过程历时9 s, 通过运动学仿真, 确定了铲斗在挖掘过程中的姿态变化。

2.2 EDEM挖掘机挖掘工况仿真

2.2.1 EDEM矿堆模型建立

本研究在EDEM中选择颗粒与颗粒之间、颗粒与机构之间的接触模型为Hertz-Mindlin (no slip) 无滑动接触模型, 该模型是以Mindlin的研究成果[12]作为理论基础的, 具有准确而高效的计算性能[13]。

具体模型如下:

法向力Fn:

式中:E*—等效杨氏模量, R*—模型颗粒的等效半径, δn—法向重叠量。

法向阻尼力Fnd:

式中:m*—等效质量, vnrel—相对速度的法向分量。

β (与恢复系数相关的参数) 和Sn (法向刚度) 分别为:

式中:e—恢复系数。

切向力Ft由切向重叠量δt和切向刚度St确定

式中:G*—等效剪切模量。

此外, 切向阻尼力Ftd为:

式中:vtrel—相对切向速度。切向力与摩擦力μsFn有关, 其中:μs—静摩擦系数。

在DEM仿真中, 滚动摩擦的影响非常重要, 必须加以考虑。一般在接触面上施加一个力矩来表征滚动摩擦。

式中:μr—滚动摩擦系数, Ri—颗粒i的质心到接触点的距离, —颗粒i在接触点出的单位角速度向量。

如此, 根据该接触模型可计算元素间接触力, 再得到颗粒所受合力以及合力矩。

然后本研究通过实验和EDEM仿真相结合的手段来具体标定包钢某矿山铁矿石材料属性参数以及材料之间接触参数[12], 具体如表1、表2所示。

本研究根据铁矿石物料的具体形状导入矿石颗粒的CAD模型准确描述颗粒形状、大小, 具体模型如图3所示。笔者建立矿石颗粒模型以及矿碓模型, 矿堆物料粒径 (直径) 范围为100 mm~500 mm, 具体粒径分布如表3所示, 其中每组颗粒群都服从正态分布。

矿堆物料在自然环境中堆垛会形成安息角, 自然安息角指的是散料在堆放时能够保持自然稳定状态的最大角度 (单边对水平面的角度) 。根据包钢某矿山矿堆物料实际自然安息角, 在EDEM中调整矿石形状、大小分布以及滚动摩擦系数来模拟矿碓自然坍塌, 得到与实际相仿的矿碓自然安息角, 此处安息角为40°左右, 具体分布情况如图4所示。

2.2.2 EDEM挖掘机挖掘工况建模

本研究在EDEM中导入挖掘机工作装置CAD模型, 然后根据挖掘机工作装置机构ADAMS模型在EDEM中定义工作装置运动, 模拟斗杆挖掘工况, 具体模型如图5所示。该工况下, 满载铲斗装载质量如图6所示。CAD模型导入时EDEM软件会自动对CAD模型进行网格划分, 相应网格可记录受力以及力矩等信息。在EDEM后处理模块中导出整个铲斗所有网格受力的合力值, 作为挖掘过程中整个铲斗所受挖掘阻力, 具体曲线如图7所示。

2.3 工作装置机构设计分析

本研究将EDEM中所得整个铲斗上的挖掘阻力载荷以二维数组文本形式加载到ADAMS挖掘机斗杆挖掘工况模型铲斗斗尖上, 方向为斗尖轨迹切线方向, 与运动方向相反, 通过工作装置动力学仿真, 测得3个油缸受力变化图如图8所示。

如图8所示, 3个油缸最大受力值分别为5 240 k N (动臂) 、2 157 k N (斗杆) 以及2 937 k N (铲斗) 。根据太原重工提供的15 m3液压挖掘机工作装置参数以及相关数据如表4所示, 本研究设定工作压力为35 MPa, 工作油腔的过载、补油回路, 卸荷压力设定值为38 MPa。

可由公式 (9) 具体计算3个油缸理论最大受力, 由于挖掘时由背压产生的受力较小, 故此处忽略。

式中:R—无杆腔油缸半径, p—工作压力或卸载压力。液压挖掘机为双缸工作, 故都乘以2倍。

如此, 由公式可计算的3个油缸理论最大受力分别为6 109 k N (动臂) 、2 907 k N (斗杆) 以及3 434 k N (铲斗) , 对比挖掘机斗杆挖掘工况下3个油缸实际最大受力值与3个油缸理论最大受力可得15 m3液压挖掘机斗杆挖掘工况下工作装置、液压回路设计参数满足要求。

3 实验及结果分析

由于无法直接检测大型液压挖掘机挖掘过程中铲斗的受力情况, 该实验通过测量斗杆油缸无杆腔压力值, 然后与仿真所得的斗杆油缸压力值进行对比, 间接对挖掘阻力仿真数据进行实验验证。具体实验方案为太原重工技术中心某矿场实机挖掘条件下, 将斗杆油缸无杆腔上的压力传感器信号线通过屏蔽线连接INV-306U智能数据采集分析系统, 然后进行斗杆挖掘, 得到斗杆挖掘时斗杆油缸无杆腔压力, 与仿真所得数据进行对比, 具体如图9所示。

实验与仿真数据对比, 仿真所得的油缸压力值偏小, 造成该结果的原因主要有3点:

(1) 矿堆非均质各向异性且不连续特性造成挖掘阻力值在一定范围内随机性波动。

(2) 由于实际矿堆中矿石形状、尺寸分布的复杂性, 仿真所建矿堆模型在一定程度上进行了简化处理。

(3) 挖掘过程的不可逆性, 即相同条件下重复挖掘挖掘阻力亦不同。

本研究为挖掘机工作装置、液压系统设计提供了依据。在实际运用中, 工作装置液压系统较好地满足了挖掘工作要求, 该机型在某矿山挖掘工作现场如图10所示。

4 最优挖掘后角研究

本研究针对最优挖掘后角在EDEM中进行仿真试验研究。大型液压挖掘机在挖掘过程中, 挖掘后角对铲斗所受挖掘阻力影响较大。挖掘过程中斗杆角初始值仍然定义为7°, 本研究控制挖掘后角为唯一变量, 设置挖掘后角分别为5°、10°、15°以及20°4组仿真试验, 模拟斗杆挖掘工况, 铲斗装载情况都为满载, 所得具体数据如表5所示。

由数据可得其他条件相仿, 挖掘后角为10°试验组挖掘过程中所受最大挖掘阻力最小。

4 结束语

(1) 本研究在挖掘阻力评估方面提出了一套较为可靠的仿真方法;挖掘阻力的仿真和计算为挖掘机工作装置及液压系统设计提供了依据。

(2) 还需进一步完善工作装置动力学模型和液压系统, 做到液压系统、工作装置机构、挖掘矿石联合仿真, 为大型液压挖掘机设计提供更精确的设计依据。

大型液压挖掘机篇4

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卡特液压挖掘机维修保养常见故障分析

重庆现松工程机械设备有限公司主营：挖掘机维修，卡特挖掘机修理，是重庆专业的挖掘机维修厂、挖掘机修理厂，位于重庆市白市驿净龙工业园区。是国内专业的进口工程机械维修厂家之一。拥有国内先进的液压系统调试台和电脑诊断仪。公司成立以来，始终本着质量保证，以人为本的企业理念。

卡特液压挖掘机维修常见故障分析

1、故障现象：一台卡特液压挖掘机，在正常情况下直线行走时，机器会发生跑偏现象但若司机任意操作某一装置(动臂、斗柄或者铲斗)跑偏现象就消失

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该故障在工地是常常发生的，特别是对于已工作1～2年之后的机器。挖掘机液压系统的最大工作压力约为35～36MPa左右，机器的工作速度由2个主液压泵的输出流量来控制，每台机器往往有几个司机，每个司机的手感有所不同$有些司机总感觉机器速度慢，就私自去调节主液压泵的功率控制阀芯。由于该阀芯是双层弹簧设计，2根弹簧的相对位置和预紧力是有严格要求的，已在出厂前预先调整，否则会引起满负载时发动机憋车或者泵的排量变小。客户调节时往往不在调节螺母上做记号，导致不能很好复原，因此会造成2个主液压泵的输出流量不均，从而影响左右行走马达的转速，表现为机器跑偏。

关于操纵工作装置后跑偏现象就消失的问题，其实也不难解释，因为液压挖掘机是由2个主液压泵提供压力油的，当司机动了任一装置后，机器的直线行走电磁阀就会得电，便会由单泵给2个行走马达同时供油，表现为机器不发生跑偏，但行走速度减慢。

2、一台卡特挖掘机维修，当斗柄向内收到底，手柄回中位后斗柄慢慢下落

手柄回中位后斗柄慢慢下落，必然是因斗柄油缸的液压油在斗柄自重的压力下流向其它地方。首先检查管路和油缸密封，未发现问题，顺着管路找到斗柄控制阀，拆下后发现里面有一些固体颗粒，再仔细观察阀肩和阀芯表面，发现有明显的磨损和擦痕，而且阀芯在阀孔中不能平顺地移动。故障是由于液压系统遭到污染而产生的，没有定期更换液压油及滤清器，使控制阀芯磨损，造成油液泄漏。

3、一台卡特挖掘机无力维修，高压共轨发动机无力，经检查机油压力传感器被拔掉，但重新安装后仍不能起动发动机，最后发现共轨压力传感器与其装反，对调即可解除故障

机油压力传感器装好后机器仍不能起动，经测量，传感器一切正常，再对比传感器的线号，发现了问题的根源。原来发动机上还有一个高压共轨压力传感器，它的位置与机油压力传感器的位置比较接近，由于都是3线的传感器，工作人员把2个传感器装反了，从而造成上述故障,与其说是故障,不如说是人为的失误.重庆现松工程机械维修专业从事挖掘机维修，卡特挖掘机修理，现松挖掘机修理厂有10年维修经验，上1000维修案例，国内尖端挖掘机维修设备，精通卡特、小松、日立、沃尔沃等各品牌挖掘机维修，快速维修，价格合理！

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大型液压挖掘机篇5

关键词：台班费,定额,计算,大型挖掘机

1某大型露天铜矿大型油动液压挖掘机情况简介

某大型露天铜矿大型液压挖掘机主要有日立EX1900和小松PC2000两种品牌、两种型号12m3油动液压反铲 (EX1900和PC2000) 和11m3油动液压正铲 (PC2000) 。其中, EX1900设备到场价格为人民币1850万元, 液压反铲, 斗容12m3, 康明斯发动机;PC2000设备到场价格人民币1900万元, 液压正铲:斗容11m3, 液压反铲:斗容12m3, 小松发动机。

2某大型露天铜矿项目大型油动液压挖掘机2012年和2013年的成本统计

(一) 挖掘机成本组成

在某大型露天铜矿项目中, 为了便于统计挖掘机的成本, 将挖掘机成本分为以下几类进行统计, 有设备折旧费、日常维修费人工费、日常维修消耗材料及配件费、特种油费用 (机油、液压油、润滑油等) 、斗齿费用、燃油 (柴油) 费用、设备操作手人工费, 以及设备辅助维修费, 其他费用。

(二) 2013年挖掘机成本统计结果

(1) 日立EX1900 (反铲)

第二生产年:年日常维修人数5人、人工费共22d*8h/d*10元/h*12*5=105600元。年消耗配件费共335837元。年特种油消耗:机油 (含液压油、齿轮油等) 8206L、102580元, 黄甘油1450L、35780元, 共138360元。年消耗斗齿84颗 (680美元/颗) 费用352050元。燃油消耗414697 L、共414697 L*0.84kg/L*6.5元/kg=2264245.62元。挖掘机操作手4人、年人工费84480元。年设备辅助维修费84000元;其他费用元15000元。2013年度设备运行总时间:3227小时。

(2) 小松PC2000 (反铲)

第一生产年:年日常维修人数5人、人工费共105600元。年消耗配件费共109500元 (未考设备虑质保期内索赔件费用约30万元) 。年特种油消耗:机油 (含液压油、齿轮油等) 3950L、100050元, 黄甘油3150L、136350元, 共236400元。年消耗斗齿114颗 (5颗/副, 500美元/颗) 费用350550元。燃油消耗591378L、共591378 L*0.84kg/L*6.5元/kg=3228923.88元。挖掘机操作手4人、年人工费84480元。年设备辅助维修费84000元;其他费用16000元。2013年度设备运行总时间:5664小时。

(3) 小松PC2000 (正铲)

第一生产年:年日常维修人数5人、人工费共105600元。年消耗配件费共55900元 (未考设备虑质保期内索赔件费用约30万元) 。年特种油消耗:机油 (含液压油、齿轮油等) 3175L、80420元, 黄甘油2532L、109600元, 共190020元。年消耗斗齿106颗 (6颗/副, 500美元/颗) 费用325950元。燃油消耗461589L、共461589 L*0.84kg/L*6.5元/kg=2520275.94元。挖掘机操作手4人、年人工费84480元。年设备辅助维修费84000元;其他费用16000元。2013年度设备运行总时间:4552小时。

(三) 2012年EX1900挖掘机成本统计结果

第一生产年:年日常维修人数5人、人工费共105600元。年消耗配件费共148858元 (未考设备虑质保期内索赔件费用约10万元) 。年特种油消耗:机油 (含液压油、齿轮油等) 7026L、87830元, 黄甘油1242L、30600元, 共118430元。年消耗斗齿48颗 (840美元/颗) 费用250100元。燃油消耗282338L、共282338L*0.84kg/L*6.5元/kg=1541565.48元。挖掘机操作手4人、人工费84480元。年设备辅助维修费84000元;其他费用14000元。2012年度设备运行总时间:2763小时。

3我国部分定额的大型液压挖掘机台班费情况

定额机械台班费由折旧费、大修理费、经常修理费、安拆及运费、燃料动力费、人工费组成。下面查部分定额的挖掘机台班费情况如下。

(一) 水电工程施工机械台时费定额 (2004年版) :最大斗容油动液压正铲挖掘机为10m3, CAT5130、设备预算价816万元。其台时费为:折旧费427.85元、修理及替换社保费215.91元、安装拆卸费34.23元、人工3.2工时*10元/工时=32元、柴油77kg*6.5元/kg=500.5元, 计1210.19元/台时, 即9683.92元/台班。

(二) 水利工程施工机械台时费定额 (2002年版) :最大斗容油动液压挖掘机为10m3, 其台时费为:折旧费570元、修理及替换社保费171元、人工2.9工时*10元/工时=29元、柴油86.2kg*6.5元/kg=560.3元, 计1330.3元/台时, 即10642.4元/台班。

(三) 公路工程机械台班费用定额 (2007年版) :最大斗容的液压挖掘机仅为2m3, 因为与大型挖掘机相差较大, 本文不做参考。

(四) 有色金属工业矿山剥离工程预算定额 (2009年版) , 大型挖掘机均为电动挖掘机, 油动液压挖掘机最大斗容仅为2.5m3。电动11.5m3挖掘机台班费为:折旧费3557.29元、大修理费1207.62元、经常修理费4866.71元、人工2.5工日*80元/工日=200元、电3038kwh*0.5元/kwh=1519元, 计11350.62元/台班。

(五) 冶金工业矿山建设工程预算定额 (2010年版) :大型挖掘机均为电动挖掘机, 油动液压挖掘机最大斗容仅为2.5m3。电动12m3挖掘机 (设备预算价格618万元) 台班费为:折旧费2511.42元、大修理费607.25元、经常修理费1791.4元、人工2.5工日*80元/工日=200元、电1914kwh*0.5元/kwh=957元, 其他费用8.76元, 计6075.83元/台班。

大型油动液压挖掘机的高速发展速度和先进的科技水平, 导致定额中的大型挖掘机远远落后于项目现有的大型油动液压挖掘机。目前, 我国先进的大型油动液压挖掘机的台班费定额尚属缺项、现有定额相对落后。

4大型油动液压挖掘机的台班费的分析

(一) 台班费计算方法

(1) 基础数据

设备台班费计算的基础数据包括:设备费、残值率、年工作台班、折旧年限、大修间隔台班、使用周期、耐用总台班、一次大修费、K值 (经常修理费与大修费比值) 等等。

(2) 液压反铲12m3基础数据:设备费、设备大修周期、设备一次大修费、K值。

(3) 液压正铲11m3基础数据:

(二) 大型油动液压挖掘机台班费的计算

(1) 计算公式

①台班费=折旧费+大修理费+经常修理费+机上人工费+动力燃料费。②折旧费=设备费× (1-残值率) × (1+折现率) ÷耐用总台班, 折现率: (折旧年限+1) ÷2×贷款利率) ③大修理费=大修次数×一次大修理费÷耐用总台班;大修次数根据设备使用总时间和设备大修周期计算;一次大修理费因为定额和某露天铜矿项目实际统计数据相差较大, 一次大修理费根据项目实际统计并结合设备厂家以及设备维修服务人员经验确定, 一般取设备原值的20%~40%。④经常修理费=K×大修理费;K值为设备经常修理费和大修费的比值;定额中小型油动液压挖掘机K=2.2;但是根据某露天铜矿项目实际统计以及总结经验, 大型油动液压挖掘设备K值为0.9~2。⑤人工费和动力燃料费, 根据某大型露天铜矿项目的统计数据计算。

(2) 液压正铲11m3台班费

根据小松和康明斯厂家推荐, 并结合以往工程项目经验, 挖掘机大修周期为13500小时, 一次大修理费用取480万元, 残值率取3%;贷款利率取5%。根据某露天铜矿项目实际情况, 年工作台班为6000小时、折旧年限为8年, 耐用总台班取7500台班。经常修理费:根据某铜矿项目统计数据设备经常修理费由修理人工费、消耗配件费、消耗特种油费、消耗斗齿费、设备辅助维修费和其他费用等组成, 另外考虑某露天铜矿项目现有统计数据为新设备条件下的费用统计, 再考虑将来旧设备费用将较新设备维修费有所增加后, 取经常修理费为210万元/年;K值取1。

根据2.1计算公式计算:

(3) 液压反铲12m3台班费

根据小松和日立厂家推荐和康明斯发动机厂家推荐, 并结合以往工程项目经验, 挖掘机大修周期为13500小时, 一次大修理费用取510万元, 残值率取3%;贷款利率取5%。根据某露天铜矿项目实际情况, 年工作台班为6000小时、折旧年限为8年, 耐用总台班取7500台班。经常修理费:根据某铜矿项目统计数据设备经常修理费由修理人工费、消耗配件费、消耗特种油费、消耗斗齿费、设备辅助维修费和其他费用等组成, 另外考虑某露天铜矿项目现有统计数据为新设备条件下的费用统计, 再考虑将来旧设备费用将较新设备维修费有所增加后, 取经常修理费为230万元/年;K值取1。

根据2.1计算公式计算:

5总结

以上大型油动液压挖掘机的台班费为在露天矿山高强度、高工作时间等条件下的设备台班费。另外, 因为大型挖掘机的统计数据为2012年和2013年两年的数据, 设备尚属新设备范畴, 随着设备使用的时间增加, 设备的使用维修费用将有所增加 (增加费用无法准确判断, 本文仅参照设备使用经验和设备厂商资料大致预估) ;因此, 有待继续进行资料统计和总结, 以提供准确的大型油动液压挖掘机的实际成本情况和为台班费计算基础数据。

参考文献

[1]水电水利规划设计总院、中国电力企业联合会水电建设定额站.水电工程施工机械台时费定额 (2004年版) [M]北京:中国电力出版社, 2005.

[2]水利部水利建设经济定额站.水利工程施工机械台时费定额 (2002年版) [M].郑州:黄河水利出版社, 2002.

[3]冶金工业建设工程定额总站.冶金工业矿山建设工程预算定额 (2010年版) [M].北京:冶金工业出版社, 2011.

大型液压挖掘机篇6

大型液压挖掘机主要用于各种大规模露天矿山的开采、煤炭和尾矿等物料的铲装及大型基础建设, 同时还被用于填海造地工程及港湾河道疏通工程[1,2]。由于工程机械工作环境和工作条件都比较恶劣, 工作频率高, 容易造成设备疲劳破坏[3]。挖掘机铲斗是组成挖掘机的关键部件, 也是工作最频繁的部件之一, 对其进行强度和应力分析就显得非常重要。通过应用ANSYS Workbench软件, 对铲斗进行有限元计算分析, 为结构设计和安全可靠性分析提供可靠的参考依据。

1 铲斗三维模型的建立

利用Pro/E软件建立铲斗的三维虚拟模型, 由于铲斗结构较为复杂, 并且根据其结构特点和工作特性, 在其力学性能不变的情况下, 对铲斗建模可以进行适当简化, 比如对于某些构件的倒角和圆角可以忽略或将圆角简化为直角, 去除铲斗里面的部分辅助构件等等[2]。建立的铲斗三维模型如图1所示。

2 挖掘阻力分析

当挖掘机以铲斗挖掘方式对土壤进行挖掘时, 土壤切削阻力随着挖掘深度的变化而改变, 切削阻力与挖掘深度基本上是成正比, 即随着挖掘深度的增加挖掘机切削阻力随之增大。而在挖掘至最深时将产生最大挖掘阻力[4,5]。根据某型号的大型反铲液压挖掘机的具体数据计算得到切削阻力的最大切向分力Ftmax=2 257.55 k N, 最大法向分力Fnmax=677.3 k N。铲斗受力情况如图2所示。

3 铲斗有限元分析

在ANSYS Workbench的Static Structure模块里面打开铲斗的三维模型。设置铲斗材料为结构钢, 并对铲斗添加约束和载荷, 如图3所示。其中A为最大切向分力2257.55k N, B为最大法向分力677.3 k N, C的铰接处为固定约束。经自动划分网格后点击Solve后进行有限元仿真分析。

4 仿真结果分析

经过ANSYS Workbench的仿真计算之后得到了铲斗在受到最大挖掘阻力时的变形、应变和应力等情况。其结果如图4~图6所示。

由总变形图可以看出铲斗在角齿处产生了最大变形8.893 3 mm, 由等效应变图和等效应力图可以看出铲斗在铰接孔处产生了最大应变0.001 261 25和最大应力245.3 MPa。

5 结论

1) 由仿真结果可以得到铲斗在挖掘过程中铰接孔处会受到最大应力并且产生最大的应变, 因此挖掘机在工作过程中要对铰接孔进行实时的检测与维护, 以保证其在工作中不受破坏。

2) 大型挖掘机的铲斗强度和变形对于挖掘机的工作性能影响很大, 加强对铲斗工作时的受力状态的分析和认识十分必要[6]。根据铲斗的应力分布情况, 在最大应力处进行强化设计, 对受力较小处可以适当降低材料强度, 能够实现材料的有效利用, 保证铲斗强度的同时节省成本。

摘要：铲斗是挖掘机的重要工作部件, 决定了挖掘机切削、铲装、运输物料的性能。文中采用ANSYS Workbench软件对某大型反铲液压挖掘机铲斗工况进行有限元分析, 获得铲斗的结构应力特点和变形情况, 找到铲斗的应力和强度的危险点以及重要板件的最大应力及其位置, 为避免铲斗结构应力集中、优化板件尺寸、强化结构关键部位等提供了有效的基础数据, 为挖掘机设计和安全可靠性提供参考依据。

关键词：挖掘机铲斗,有限元分析,ANSYS Workbench

参考文献

[1]马鹏飞, 田奇.超大型液压挖掘机的发展与进步[J].建筑机械, 2000 (3) :21-22.

[2]彭白水.国内外超大型液压挖掘机展望[J].建设机械技术与管理, 2008 (9) :37-41.

[3]张倩, 单忠德, 邹爱玲, 等.基于ANSYS Workbench的装载机铲斗有限元分析[J].起重运输机械, 2013 (12) :71-75.

[4]张卫国.液压挖掘机工作装置动力学仿真分析及研究[D].太原:太原理工大学, 2010.

[5]杨扬.液压挖掘机工作装置动力学分析与控制系统研究[D].哈尔滨:哈尔滨工业大学, 2013.

液压挖掘机液压油高温故障分析篇7

关键词：液压挖掘机,液压油,高温

某单位使用的液压挖掘机不同程度出现了液压油高温, 造成了密封胶圈和液压胶管的提前老化, 导致液压油渗漏。由于液压油高温造成液压挖掘机动作迟缓, 工作效率降低。通过一段时间的攻关, 找到了液压油高温的原因并加以解决, 提高了设备的工作效率, 降低了生产成本。

1 液压油高温的不良影响

液压油是液压挖掘机传递动力和信号的介质。液压油高温会对挖掘机产生下述故障和不良影响:

(1) 油温液压油的粘度是液压油的重要物理性质之一, 而且液压油的粘度对温度的变化极为敏感, 温度升高, 油的粘度显著降低, 泄漏增大, 泵的容积效率和整个系统的效率会显著降低。

(2) 油温过高, 使机械产生热变形, 使液压元件中热膨胀系数不同的运动部件之间的间隙变小而卡死, 引起动作失灵。

(3) 油温过高, 会使橡胶密封提早老化失效, 失去密封性能, 造成泄漏。也会使挖掘机的胶管提前老化失效, 降低使用寿命。

(4) 油温过高, 会加速液压油氧化变质, 降低液压油的使用寿命。

(5) 油温过高, 液压油的空气分离压降低, 油中溶解空气逸出, 产生气穴, 致使液压系统工作性能降低。

2 液压挖掘机液压油高温的原因

造成液压油高温的原因有很多, 但具体到液压挖掘机, 引起液压油高温的原因主要是下面几种:

(1) 局部泄压引起的高温。如液压执行元件液压缸的内泄, 会引起液压油高温。

(2) 主控制阀回油两个单向阀故障引起的高温。液压挖掘机主控制阀一般都有两个压力不同的单向阀, 一个压力为45kN-液压油经此直接回油箱;一个压力为30kN-液压油经此后再经过液压油散热器冷却后回油箱, 以保正液压油正常的工作温度。如果45kN的单向阀因为故障保持着常开状态, 或者30kN的单向阀因故障被卡住保持常闭或开口度不够大, 到主控制阀的液压油就会在未能充分冷却或未经冷却直接回到油箱, 引起液压油高温。

(3) 液压油散热器风扇马达故障引起的高温。液压油散热器风扇马达由一个电磁阀控制, 当液压油油温超过70℃时, 电磁阀通过通电或断电来加快马达的转速, 从而加速液压油的冷却。如果风扇马达有内泄, 会造成风扇转速下降, 导致液压油高温。

(4) 控制液压油散热器风扇马达的电磁阀故障引起的高温。当液压油油温超过70℃时, 电磁阀通过通电或断电来加快马达的转速, 从而加速液压油的冷却。如果电磁阀出现故障, 不能正常工作, 需要风扇高速运转时马达却得不到指令, 也会引起液压油高温。

(5) 液压油散热器堵塞引起的高温。如果液压油散热器被部分堵塞, 流经散热器的液压油量减少, 而且由于散热器被堵塞, 导致主控制阀回油的45kN的单向阀回油量增大, 液压油未经降温就直接回到油箱, 引起液压油高温。

3 解决油温升高的办法

找到油温升高的原因也就找到了解决问题的办法。

(1) 如果是局部泄压引起的高温, 可用远红外测温仪直接测量, 看是哪个执行元件温度高就更换哪个。

(2) 检查两个单向阀, 是否被卡住。如果单向阀被异物卡住, 清除异物。或更换两个单向阀。

(3) 检查风扇马达电磁阀, 或更换一个电磁阀, 看风扇转速在电磁阀通电和断电两种情况下是否改变, 如不改变, 更换电磁阀。在更换了电磁阀后风扇转速仍不明显, 要考虑检查风扇马达, 可能是风扇马达内部出现了磨损泄压造成转速不能增加, 更换马达。

(4) 检查液压油散热器的表面, 看是否外表太脏, 进行外表清洗;如果挖掘机经常出现液压缸损坏, 更换频繁, 首先要考虑是由于散热器的堵塞引起的液压油高温了。液压油散热器其内部结构的特殊性无法清洗, 必须更换。

4 结语

通过对液压挖掘机的长时间的技术攻关发现, 五个方面的原因容易导致液压油高温, 从五个方面逐一排除, 这样就能找到原因并加以解决。

参考文献

[1]刘忠, 等.工程机械液压传动原理、故障诊断与排除[M].北京:机械工业出版社, 2005.

[2]刘延俊.液压系统使用与维修[M].北京:化学工业出版社, 2007.

雷沃“2011款”液压挖掘机篇8

雷沃“2011”款挖掘机各项技术性能指标均达到世界先进水平,质量可靠。雷沃“2011”款液压挖掘机是根据不同作业工况开发的具有不同产品特性的系列设备,满足客户各种施工需要,是承揽土石方工程的理想创富设备。

高效能

雷沃“2011”款挖掘机运用世界先进的正流量技术,系统流量实时匹配,“所得即所需”,工作效率提高10%,能耗下降12%,操作舒适,平稳性更好;设备采用高强度多工况设计,发动机功率可达125 kW,功率提升13.6%,主泵排量由110 mL提高到120 mL,功率提升9%,主阀阀芯直径由28 mm提高到了32 mm,通流面积增加20%,给工作装置提供了更大的液压流量,泵大、阀大、功率大,使挖掘力提升10%,更适于多种高强度作业工况。

高可靠

“2011”款挖掘机拥有优良的配置,采用强化X型底盘、品质可靠的德日核心部件和技术。关键部件和部位均经过了结构优化设计;动臂前后叉采用铸焊结构设计,强度高,减振好,避免应力集中;动臂与平台连接处采用铜基合金套,可靠性更高;动臂与斗杆连接销轴采用大螺母结构,提高了承载能力;动臂前叉焊接加强筋,结构强化;铲斗下侧采用了加强板进行加强,提高了使用寿命;平台外侧增加了防撞墙,安全可靠。

高舒适