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1、濟南大學泉城學院畢業(yè)設計濟南大學泉城學院畢業(yè)設計題目挖掘機工作裝置液壓系統設計專業(yè)機械設計制造及其自動化班級機設07Q3學生于正翔學號20073006127指導教師邵海燕二〇一一年五月三十日32濟南大學泉城學院畢業(yè)設計32濟南大學泉城學院畢業(yè)設計1前言液壓挖掘機目前在水利工程，電力工程，礦山采掘，交通運輸和城市建設等大型機械施工環(huán)境中被得到了廣泛的應用，液壓挖掘機的發(fā)明對人類做出最大的貢獻就是它減輕了以前人們工作中疲勞的體力勞動，在保證工程的質量同時，還加快了城市發(fā)展的建設速度以及大量提高勞動生產率等諸多方面都起著
2、非常重要的作用。由于液壓挖掘機具有品種多，功能多，質量高及效率高等特點，因而受到了廣大施工單位的青睞，液壓挖掘機制造業(yè)的發(fā)展也漸漸蓬勃發(fā)展起來，現在液壓挖掘機成為了中國工程機械中的主力軍。挖掘機與液壓系統有著非常緊密地聯系，并且其發(fā)展主要是以液壓技術為基礎的。由于挖掘機是在非常惡劣的條件下工作的，并且工作過程中實現的動作很復雜，因而對液壓系統具有很高的設計要求。因此，在挖掘機發(fā)展歷程中對挖掘機液壓系統的分析與設計已經成為挖掘機發(fā)展過程中的一個非常重要環(huán)節(jié)。1.1液壓挖掘機的介紹挖掘機行業(yè)的發(fā)展歷史久遠，可以追溯到1
3、840年。當時美國西部開發(fā)，進行鐵路建設，產生了模仿人體構造，有大臂、小臂和手腕，能行走和扭腰類似機械手的挖掘機，它采用蒸汽機作為動力在軌道上行走。但是此后的很長時間挖掘機沒有得到很大的發(fā)展，應用范圍也只局限于礦山作業(yè)中[1]。在挖掘機工作過程中工作裝置的動作復雜，運動范圍廣，工作復合動作要求高，以及設計采用多自由度的機構代替?zhèn)鹘y的機械式傳動等因素限制了挖掘機發(fā)展的速度。另外，當前我國工程建設主要是以國土資源的開發(fā)，筑路和場地的整修等水平作業(yè)，這些工程領域對挖掘機的應用相對較少，也在一定程度上限制了挖掘機的迅速發(fā)展
4、。1950年在意大利北部生產了第一臺液壓挖掘機。第一臺液壓挖掘機采用定量齒輪泵，中位開式多路閥，工作壓力為9Mpa，所有執(zhí)行元件互相并聯連結。由單泵向6個執(zhí)行元件供油。由于早期液壓挖掘機主要采用了定量齒輪泵，不能按需改變供油流量，無法充分利用發(fā)動機的功率，因此其能量損失很大，不能滿足挖掘機復合動作的復雜要求，且可操縱性差。另外，早期試制的液壓挖掘機是采用飛機和機床的液壓技術，缺少適用于挖掘機各種工況的液壓元件，配套件也不齊全，制造質量不夠穩(wěn)定。從二十世紀六十年代到八十年代中期，液壓挖掘機進入了推廣和蓬勃發(fā)展的階段，
5、各國挖掘機制造廠和品種增加很快，產量猛增。1968-1970年間，液壓挖掘機產量己經達到挖掘機總產量的83%，其時對挖掘機液壓系統的研究也已經十分成熟，液壓挖掘機已經具有了同步控制系統和負載敏感系統[2]。32濟南大學泉城學院畢業(yè)設計自從第一臺手動挖掘機誕生以來，挖掘機技術在160多年中一直在不斷地飛躍發(fā)展，其技術已經發(fā)展到相對成熟穩(wěn)定階段。目前國際上迅速發(fā)展全液壓式挖掘機，對其控制方式不斷進行改進和創(chuàng)新，使挖掘機由最初簡單的機械操縱慢慢發(fā)展到了液壓操縱、液壓伺服操縱、電氣控制、電子計算機綜合控制、無線電遙控等。當
6、挖掘機處于在危險地區(qū)操作時可以采用無線電控制其工作，控制時通過計算機接收器和激光導向器的結合，于是就可以實現挖掘機操縱的完全自動化。以上所有的動作及控制，都是挖掘機全液壓控制的基礎上進行的，因此液壓系統的設計發(fā)展為挖掘機的進步奠定了堅實的基礎。據有關專家估算，全世界各種施工作業(yè)場約有65%至70%的土石方工程都是由挖掘機完成的[3]。隨著挖掘機技術的發(fā)展，其在工程機械中已經成為一種多功能型的工程機械，并且廣泛的應用于各個工程領域，成為工程機械的主力機，并且在整個世界工程機械市場領域內己占據著第一位，而且仍在不斷的發(fā)
7、展壯大。挖掘機發(fā)展的核心技術就是液壓系統的改進和發(fā)展，隨著科學技術的發(fā)展和現代化建設施工的需求，挖掘機還需要由大幅度的技術提升，技術的不斷創(chuàng)新是液壓挖掘機行在機械行業(yè)中所面臨的最難的挑戰(zhàn)。1.2國內外的研究現狀和發(fā)展動態(tài)1.2.1國外的研究狀況和發(fā)展動態(tài)從20世紀60年代液壓傳動技術開始應用在挖掘機上至今，挖掘機液壓系統己經發(fā)展到了相當成熟的階段。目前國際上先進的挖掘機產品的額定壓力大都在30MPa以上，并且隨著材料科學技術的進步，有朝著更高的壓力甚至采用超高壓液壓技術方向發(fā)展的趨勢；流量通常在每分鐘數百升；功率在
8、數百千瓦以上。如德國Orensttein&Koppe制造的目前世界上首臺最大的RH40。型全液壓挖掘機，鏟斗容量達42m3,液壓油源為18臺變量軸向柱塞泵，總流量高達10200L/min，原動機為2臺QSK60柴油發(fā)動機，總功率高達2014kW,由于液壓挖掘機經常在較惡劣環(huán)境下持續(xù)工作，其各個功能部件都會受到惡劣環(huán)境的影響.系統的可靠性日益受到重視。美、英、
