挖掘机工作装置液压系统设计.doc

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1、 邵 阳 学 院毕业设计(论文)课 题 名 称 挖掘机工作装置液压系统设计 学 生 姓 名 学 号 系 、专 业 指 导 教 师 职 称 20*年6月8日邵阳学院毕业设计（论文）任务书专业班级学生姓名学 号课题名称挖掘机工作装置液压系统设计设计(论文)起止时间20*年 3月26日至20*年6月8日课题类型工程设计课题性质真实一、课题研究的目的与主要内容研究目的：设计多功能液压挖掘机的液压系统，驱动挖掘机完成多功能作业。与山河智能机械股份有限公司校企合作。学生在生产现场做毕业设计，全面提高综合设计能力，工程实践能力。主要内容： 1、对挖掘机进行结构分析。2、设计挖掘机工作装置的液压系统。3、绘制

2、挖掘机的液压系统原理图。二、基本要求1、必须独立完成毕业设计工作。2、按制图标准设计多功能液压挖掘机液压系统图和有关零件的零件图，图纸比例11，毕业设计图纸总工作量不少于2张零号图纸。3、按学院毕业设计的书写格式要求，撰写设计说明书，毕业设计说明书不少于20000字。4、每个学生应完成与毕业设计有关的3000-5000个文字的外文资料翻译, 译文要求准确,文字流畅。 注：1、此表由指导教师填写，经各系、教研室主任审批生效； 2、此表1式3份，学生、指导教师、教研室各1份。三、课题研究已具备的条件（包括实验室、主要仪器设备、参考资料）1、邵阳学院的实习工厂。2、机械与能源工程系机械设计实验室，数

3、控加工中心实验室，主要仪器设备有：线切割加工机床，电火花成形加工机床，数控加工中心，类型较多的机械设计零件等。3、邵阳学院图书馆。3、主要参考资料：机械工程设计手册，期刊杂志工程机械。4、山河智能有限公司挖掘机装配车间实习、技术部资料查阅。四、设计（论文）进度表1、20*.3.2620*.3.28 确定课题。1、20*.3.2920*.4.4 搜集资料，完成开题报告。2、20*.4.520*.5.6 挖掘机结构的确定。 3、20*.4.2620*.5.10 绘制多功能液压挖掘机液压系统图。4、20*.5.11220*.5.25 外文资料翻译，撰写设计说明书。5、20*.5.2620*.6.8

4、毕业设计文件打印、撰写答辩提纲准备答辩。五、教研室审批意见教研室主任（签名） 年 月 日六、院（系）审批意见院（系）负责人（签名） 单位（公章） 年 月 日指导教师（签名） 学生（签名）邵阳学院毕业设计（论文）进度考核表设计（论文）课题 挖掘机工作装置液压系统设计 系 年级专业 学生姓名 学号 指导教师 起止日期毕业设计（论文）各阶段工作任务完成情况指导教师签字20*.3.263.28确定课题良好20*.3.294.4搜集资料，完成开题报告良好20*.4.54.25挖掘机结构的确定良好20*.4.265.10绘制挖掘机液压系统图良好20*.5.115.25外文资料翻译，撰写设计说明书良好20*

5、.5.266.8毕业设计打印，撰写答辩提纲准备答辩良好备注注：本表用于考核学生毕业设计（论文）的进度及完成情况，是学生毕业答辩资格认定和成绩评定的依据之一。邵 阳 学 院毕业设计（论文）开题报告书课题名称 挖掘机工作装置液压系统设计 学生姓名 学 号 院（系）、专业 指导教师 谢谢朋友对我文章的赏识，充值后就可以下载说明书，我这里还有一个压缩包，里面有相应的word说明书（任务书、开题报告、中英文翻译、实习报告、进度考核表、评阅表）和CAD图纸。下载后请联系QQ：1459919609。我可以将压缩包免费送给你。需要其他设计题目直接联系！（注：注册账号时最好用你的QQ号，以方便我将压缩包发给你）

6、20*年4月7日一、研究目的、国内外现状及水平 研究目的: 设计液压系统,驱动挖掘机完成多功能作业。 国内外现状及水平：履带式全液压挖掘机问世至今已有50多年的历史。20世纪60年代起，液压挖掘机进入推广和蓬勃发展阶段，各国挖掘机制造厂和品种增加很快，产量猛增。从上世纪70年代开始，发达的工业国家相继开发了取代人力挖掘作业的小型挖掘机，由于小巧、灵活、多功能和高效率等许多特点，极受用户欢迎。具体到挖掘机的发展，国内外的情况分别如下： 目前，国外几乎所有的挖掘机制造商对小型挖掘机的生产都有涉猎，型号齐全、性能优越、多功能化是其最显著的特点。世界上专业批量生产小型挖掘机的著名企业有20多家，主要分

7、布在日本、美国、欧洲等发达地区。处于前列的有日本的小松、久保田、石川岛、洋马、美国的凯斯、山猫、德国的阿特拉斯、雪孚、韩国的现代、大宇等公司。从技术上看，有如下技术特点： 型号齐全、性能优越、多功能化是其最显著的特点；液压履带式伸缩底盘，保证了整机稳定性及良好的机动性能；具有卓越的挖掘性能，采用久经考验的优质动力系统，平衡性和稳定性出众，挖掘力强劲及驾驶室内液控开关等安全保护装置；应用人机工程原理设计了新型操纵室，布置了冷暖空调，提高了操作舒适性。我国开发液压挖掘机的时间是从1967年开始的(这与日本开发液压挖掘机的时间差不多是相同的),七十年代末八十年代初出现了长江挖掘机厂的WY160等液压

8、挖掘机产品。目前国内主要的挖掘机生产厂家有湖南山河智能、三一重工、中联重科、烟工、柳工、厦工、常林、徐工等。这些厂家挖掘装载机的生产能力很强，纵观我国液压挖掘机近40年的发展历史,大致可以分成以下几个阶段: (1)开发阶段(19671977年)；(2)液压挖掘机发展、提高并全面替代机械挖掘机阶段(19781986年)；(3)液压挖掘机生产企业数量增加,以技贸结合、合作生产方式联合引进国外挖掘机制造技术(19871993年)；4)国内液压挖掘机供需矛盾日益扩大,国外制造厂商前来创办合资、独资挖掘机生产企业(1994年至今)。 但是由于我国的挖掘机起步晚，不论在产品品种、性能参数以及使用可靠性、售

9、后服务等方面，与国外相比均存在着相当大的差距。因此，其发展趋势是引进国外的先进技术，开发高质量、多功能、多品种、多规格的系列产品，加强基础元件、部件的生产，尤其是提高液压元件的质量，以达到在满足产品可靠性的前提下，降低产品成本，并提高产品的售后服务水平。二、课题研究的主要内容、研究方法或工程技术方案和准备采取的措施 主要内容： 基于湖南山河智能机械股份有限公司挖掘机的设计、生产、加工与装配过程，该设计研究的是挖掘机上工作装置动作的液压系统原理、接线布管、以及动作执行等。通过查阅相关资料，进行大量的设计计算，得出相应数据，根据所得的数据进行分析研究，拟订液压系统原理图、确定液压元件、验算液压系统

10、性能、最后得出液压结构设计、完成设计论文。毕业设计图纸和说明书符合学校规定的基本要求。 工程技术方案： 理论与实践相结合，通过设计与计算确定最终液压结构，并且进行现场装配。具体如下： 1、对液压传动与气压传动、电工学与电子技术、可编程控制PLC等课程进行全面的复习，掌握相关的基本理论；、该设计主要是改善旋挖钻机的使用性能，因此在设计过程中采取持续改进的方法，在现场装配中寻找问题；、通过设计中心的支持，分析研究了大量图纸。准备采取的措施：、查阅相关资料，并对相关液压与机械设计课程进行全面复习；、在工厂进行现场装配实习，获取所需要的原始数据；、通过设计计算，得出压力损失、扭矩、流量等重要数据，确定

11、主要参数；4、拟订液压系统原理图；5、根据数据，进行液压元件的计算与选择；6、液压系统的性能验算；7、进行结构设计，编写技术文件。三、现有基础和具备的条件 现有基础： 在大学四年的学习中，我们比较系统的学习了液压传动、机械制图、控制工程和金属工艺学等课程，已经掌握了基本的专业知识， 同时对相关文献的检索也阅读，使我对本课题有了一定的了解，这就为我进行这一项研究工作打下了基础。经过几个学期的间的一系列的设计实习，锤炼了我们综合多门课程知识进行创新的能力。与此同时，网络技术的日新月异与高速发展，更是为我们的研究提供了广阔的平台，诸如：国期刊网、维普网、万方数据库、超星数字图书馆等网站能为我们提供所

12、需的资料。同时学校图书馆也是我们查找资料的去处，诸如各学校的学报、各种期刊也是或多或少地有所记载。特别是课题承担单位湖南山河智能机械股份有限公司对此课题进行了大量的前期研究工作。 具体的条件： 1、湖南山河智能机械股份有限公司的生产加工装配车间； 2、辅导老师提供的一定学术论文和学生自找的有关参考文献；3、通过图书馆查阅文献资料、相关刊物以及设计等方面的书籍依照设计方案查询资料；4、学生自备的有关学习教材；5、学生自备的计算机。四、总的工作任务，进度安排以及预期结果 工作任务： 1、装配车间考察，收集所需要的原始数据； 2、全面复习有关的基础理论； 3、通过分析计算，获得数据； 4、编写说明书

13、，选择与设计相关的英文资料（符合基本要求）。进度安排：20*.3.2620*.3.28 确定开题报告20*.3.2920*.4.4 收集相关资料,完成开题报告；20*.4.520*.4.25 挖掘机结构确定；20*.4.2620*.5.10 绘制液压系统图；20*.5.1120*.5.25 外文资料翻译,撰写设计说明书；20*.5.2620*.6.8 毕业设计打印,撰写答辩提纲准备答辩；论文目的：通过分析计算，完成挖掘机上工作装置挖土动作的液压系统原理、接线布管、动作执行以及液压系统验算等。本课题研究内容具有较强的实用性，可用于生产实际和科学研究。五、指导教师审查意见指导教师（签名） 年 月

14、日 六、教研室审查意见教研室主任（签名） 年 月 日 七、院（系）审查意见院（系）主任（签名） 年 月 日 备 注内容提要挖掘机作为我国工程机械的主力机种，被广泛应用于各种各样的施工作业中。挖掘机产品的核心技术就是液压系统设计，由于挖掘机的工作条件恶劣，要求实现的动作复杂，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对推动我国挖掘机发展具有十分重要的意义。在搜集了国内外挖掘机液压系统相关资料的基础上，了解了挖掘机液压系统的发展历史，并对挖掘机液压系统的技术发展动态进行了分析总结。论文对挖掘机的各种工况进行了分析，系统总结了

15、挖掘机液压系统的设计要求。根据挖掘机液压系统的设计要求，论文中采用通用多路阀，配以专用控制阀和简单的电子控制系统，设计了一套适合我国生产制造的LS恒功率控制单斗挖掘机液压系统。本次毕业设计课题是WY200型液压挖掘机。课题以企业为依托。小型挖掘机由多个系统组成，包括液压系统，传动系统，操纵系统，工作装置，底架，转台，油箱，发动机安装等。本人的设计主要致力于分析和设计小型液压挖掘机工作装置的液压系统。本课题选择了国内的质量和技术性能都接近设计要求的1620t挖掘机作为基型，并在此基础上研究了国外的先进机型，设计出我们挖掘机的液压系统方按图，总体装配图以及相应的部件图和零件图。图纸基本采用Auto

16、 CAD二维软件绘图。本液压挖掘机的优点是采用伺服先导操纵系统，造型美观，具备挖掘，抓物，钻孔，推土，清沟和破碎等功能。平台可360旋转，性能可靠，操作舒适，可广泛应用于建筑，市政，供水，供气，供电农林建设等工程。SummaryThe excavator is a main consrtuctional machine，which is now widely used in various construction sites.The core technique of excavator is hydrau1ic technique. Becauseofthe bad working con

17、dition and conmplicated working movements of the excavatot，it has high requitements for its hydraulic system.Since the excavators hydraulic system is the most complicated one in all constructional machines ,the analysis and research of its hydrau1ic system make very important sens.On the basis of co

18、mprehensive co11ection of re1ated information about the excavators hydraulic system at home and abroad，the main working conditions of the excavator are studied and the design requitments of its hydraulic system are systematically summarized. According to the design pressure compensated hydraulic sys

19、tem is creatively designed using general multiple until value equipped with special contol valve and electronic contor systems,which has useful reference value for the future research and development of the excavators hydraulic system in our country.The name of this graduated task is “WY200 medium t

20、ype hydraulic excavator”.This task is requested by company. My task is to analyze and design the hydraulic system of the medium type hydraulic excavator. This task choose the domestic excavator whose quality and character is most similar to our request as the basic type, further study the overseas a

21、dvanced type. Then I designed projects of hydraulic system of our excavator,collectivity assemblage drawing and interrelated parts drawing, accessory drawing. All the blueprints drawn by the soft of AutoCAD. The strongpoint of this hydraulic excavator is used servo forerunner control system. It has

22、beautiful sculpt. Beijing provided with the fuction of excavating, grappling, drilling, pushing, cleaning channel and crashing etc. 360swwing plat roof,good quality, controlling comfortable, be widely used in construction,supply and city planning.目 录1 前言11.1 挖掘机间介11.2 国内外研究现状及发展动态21.3 本设计的研究内容52 液压挖

23、掘机结构与工作原理72.1 液压挖掘机整机性能72.2 液压挖掘机结构82.3 液压挖掘机传动原理103 液压挖掘机工况分析及液压系统设计方案的确定123.1 液压挖掘机的工况123.2 挖掘机液压系统的设计要求173.3 挖掘机液压系统的分析193.4 液压系统方案拟订204 液压系统的设计214.1 液压系统方案及参数确定214.2 执行元件液压缸及系统压力的初选224.3 计算工作装置铲斗液压缸的主要尺寸234.4 液压系统原理图的制定265 液压元件的选择与专用件的设计315.1 液压泵的选择和泵的参数的计算315.2 柴油发动机的选择335.3 液压阀的选择335.4 其他液压元件的

24、选择365.5 油箱容量的确定386 压系统性能验算406.1 液压系统压力损失406.2 液压系统的发热温升计算41总 结46参考文献47致 谢49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，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

25、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。1.1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

26、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。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

27、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

28、成熟，液压挖掘机已经具有了同步控制系统和负载敏感系统L。自第一台手动挖掘机诞生以来的160多年当中，挖掘机一直在不断地飞跃发展，其技术已经发展到相对成熟稳定的阶段。目前国际上迅速发展全液压挖掘机，对其控制方式不断改进和革新，使挖掘机由简单的杠杆操纵发展到液压操纵、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。在危险地区或水下作业采用无线电操纵，利用电子计算机控制接收器和激光导向相结合，实现了挖掘机作业操纵的完全自动化。所有这一切，挖掘机的全液压化为其奠定了坚实的基础，创造了良好的前提3。据有关专家估算，全世界各种施工作业场约有65%至70%的土石方工程都是由挖掘机完成的

29、。挖掘机是一种万能型工程机械，目前已经无可争议地成为工程机械的第一主力机种，在世界工程机械市场上己占据首位，并且仍在发展扩大。挖掘机的发展主要以液压技术的应用为基础，其液压系统已成为工程机械液压系统的主流形式。随着科学技术的发展和建筑施工现代化生产的需要，液压挖掘机需要大幅度的技术进步，技术创新是液压挖掘机行业所面临的新挑战。在技术方面，挖掘机产品的核心技术就是液压系统设计，所以对其液压系统的分析研究具有十分重要的现实意义。1.2国内外研究现状及发展动态1.2.1国外研究状况及发展动态从20世纪60年代液压传动技术开始应用在挖掘机上至今，挖掘机液压系统己经发展到了相当成熟的阶段。目前国际上先进

30、的挖掘机产品的额定压力大都在30MPa以上，并且随着材料科学技术的进步，有朝着更高的压力甚至采用超高压液压技术方向发展的趋势；流量通常在每分钟数百升；功率在数百千瓦以上。如德国Orensttein&Koppe制造的目前世界上首台最大的RH40。型全液压挖掘机，铲斗容量达42m3,液压油源为18台变量轴向柱塞泵，总流量高达10200L/min，原动机为2台QSK60柴油发动机，总功率高达2014kW,由于液压挖掘机经常在较恶劣环境下持续工作，其各个功能部件都会受到恶劣环境的影响.系统的可靠性日益受到重视。美、英、日等国家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，并将疲劳损伤累

31、积理论断裂力学、有限元法、优化设计、电子计算机控制的电液伺服疲劳试验技术、疲劳强度分析方法等先进技术应用于液压挖掘机强度研究方面，不断提高设备的可靠性。美国提出了考核动强度的动态设计分析方法。日本制定了液压挖掘机构件的强度评定程序，研制了可靠性信息处理系统使液压挖掘机的运转率达到85%-95%，使用寿命超过1万小时。近几年来，随着液压挖掘机产量的提高和使用范围的扩大，世界上著名的挖掘机生产商纷纷采用各种高新技术，来提高自己挖掘机在国际上的竞争力，主要表现在五个方面: (1)液压系统逐渐从开式系统的转变;(2)系统的节能技术成为研究的重点; (3)系统的高压化和高可靠性发展趋势日益凸显; (4)

32、系统的操纵特性上升到很重要的地位;(5)液压系统与电子控制的结合成为潮流4。(1) 开式向闭式液压系统的转变采用三位六通阀，其特点是有两条供油路，其中一条是直通供油路，另一条是并联供油路。由于这种油路调速方式是进油节流调速和旁路节流调速同时起作用，其调速特性受负载压力和油泵流量的影响，因此这种系统的操纵性能、调速性能和微调性能差。另外，当液压作用元件一起复合动作时，相互干扰大，使得复合动作操纵非常困难。由于挖掘机作业工程中要求对液压元件能很好地控制其运动速度和进行微调，而且在其工作的许多工况下要求多个执行元件完成复合动作，而长期以来使用的开式液压系统无法满足挖掘机的调速和复合动作的要求。近年来

33、在国外的挖掘机液压系统中出现了闭式负载敏感系统(CLSS)。它可以采用一个油泵同时向所有液压作用元件供油，每一个液压作用元件的运动速度只与操纵阀的阀杆行程有关，与负载压力无关，泵的流量按需提供，而且多个液压作用元件同时动作时相互之间干扰小，因此操纵性好是闭式液压系统的主要特点。这种系统非常符合挖掘机操作的要求，它操纵简单，对司机的操纵技巧要求低，在国际上己经获得较广泛的使用，是挖掘机液压系统的发展趋势。目前日本小松公司已经把大量挖掘机液压系统从开式系统改为闭式系统了。(2) 节能技术的应用目前液压挖掘机上典型的节能技术基本上有两种。即负载敏感技术和负流量控制技术，目前液压挖掘机都选用其中一种控

34、制技术来实现节能要求。负载敏感技术是一种利用泵的出口压力与负载压力差值的变化而使系统流量随之相应变化的技术。德国曼内斯曼(Mannesmann)公司研制的一种负载传感系统，将其安装在液压系统中，可以控制一个或几个液压作用元件，而与对其施加的载荷无关。该系统不仅易于操纵，而且微动控制特性很好。其最大的特点就是可以根据负载大小和调速要求对油泵进行控制，从而实现在按需供流的同时，使调速节流损失P控制在很小的固定值，从而达到节能的目的lzs.e57负流量控制技术是通过位于主控制阀后面的节流阀建立的压力对主泵的排量进行调节的技术。日前以韩国现代(HYUNDAI)、日本小松(KOMATSU)和日本日立(H

35、ITACHI)为代表的许多国外著名品牌的挖掘机生产商都在自己的挖掘机液压系统中使用了负流量控制技术。这种控制技术具有稳定性好、响应快、可靠性和维修性好等特点，但在起始点为重负荷下作业时，因流量与负载有关，所以可控制性较差5。(3) 提高负载能力和可靠性为了提高挖掘机的负载能力，直接的方法是提高其液压系统工作压力、流量和功率。目前，国际上先进的挖掘机产品的额定压力大都在30MPa以上，并且随着材料科学技术的进步，有朝着更高的压力甚至采用超高压液压技术方向发展的趋势;流量通常在每分钟数百升;功率在数百千瓦以上。如德国Orensttein&Koppe制造的型全液压挖掘机，铲斗容量达42立方米液压油源

36、为18台变量轴向柱塞泵，总流量高达100200L/min，原动机为2台QSK60柴油发动机，总功率高达2014kW,由于液压挖掘机经常在较恶劣环境下持续工作，其各个功能部件都会受到恶劣环境的影响。系统的可靠性日益受到重视。美、英、日等国家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，并将疲劳损伤累积理论、断裂力学、有限元法、优化设计、电子计算机控制的电液伺服疲劳试验技术、疲劳强度分析方法等先进技术应用于液压挖掘机强度研究方面，不断提高设备的可靠性。美国提出了考核动强度的动态设计分析方法。日本制定了液压挖掘机构件的强度评定程序，研制了可靠性信息处理系统，使液压挖掘机的运转率达到8

37、5%-95%，使用寿命超过1万小时。(4) 重视操纵特性挖掘机液压系统的操纵特性越来越受到重视。日前国际上迅速发展全液压挖掘机，不断改进和革新控制方式，使挖掘机由简单的杠杆操纵发展到液压操纵、气压操纵、液压伺服操作和电气控制，无线电遥控、电子计算机综合程序控制。各种高新技术的应用，使得挖掘机液压系统操纵特性大大提高。(5) 电子一液压集成控制成为当前主要研究目标电子控制技术与液压控制技术相结合的电子一液压集成控制技术近年来获得了巨大发展，特别是传感器、计算机和检测仪表的应用，使液压技术和电子控制有机结合，开发和研制出了许多新型电液自动控制系统，提高了挖掘机的自动化程度，推动着挖掘机的迅猛发展。

38、目前国外先进品牌的挖掘机在电液联合控制方面的研究己趋成熟。美国林肯一贝尔特公司新C系列LS-5800型液压挖掘机安装了全自动控制液压系统，可自动调节流量，避免了驱动功率的浪费。日本住友公司生产的FJ系列五中新型号挖掘机配有与液压回路连接的计算机辅助的功率控制系统，利用精控模式选择系统，减少燃油、发动机功率和液压功率的消耗，并延长了零部件的使用寿命。1.2.2国内研究情况及发展动态从国内情况来看，我国挖掘机行业整体发展水平较国外缓慢，在挖掘机液压系统方面的理论还比较薄弱。国内大部分挖掘机企业在挖掘机液压系统传统技术方面的研究具有一定基础，但由于采用传统液压系统的挖掘机产品在性能、质量、作业效率、

39、可靠性等方面均较差，因此采用传统液压系统的挖掘机在国内市场上基本失去了竞争力，取而代之的是采用各种高新技术的国外挖掘机产品。先进的挖掘机液压系统都被国际上一流的生产企业垄断，国内企业在该领域的研究几乎是空白，这样国内的挖掘机生产厂家就无法独立制造出性能优异的挖掘机，绝大部分的市场份额都被国外各种品牌的挖掘机所占据。以20t级的中型液压挖掘机为例，国产20t级挖掘机大多数是欧洲80年代初的技术，同90年代初以来在国内形成批量的日本小松、日立、神钢以及韩国大宇、现代等机型相比，其主要差距柴油机功率偏低，液压系统流量偏小，液压系统特性差，导致平台回转速度低，行走速度低，各种性能参数均偏小，整机性能和

40、作业效率较国外偏低6。1.3本设计的研究内容挖掘机液压系统方面的技术多种多样，本文主要通过国外几种知名品牌的挖掘机液压系统为参考对象，对其现有的关键技术和控制方式进行比较和研究，为挖掘机的液压系统设计提供一定的参考信息。(1) 挖掘机液压系统技术发展动态的分析研究大量搜集国内外挖掘机液压系统方面的相关技术资料，系统了解挖掘机液压系统的发展历史。分析总结挖掘机液压系统方面的研究现状和技术发展动态。(2) 挖掘机液压系统设计要求对液压挖掘机一个工作循环中的四种工况一挖掘工况、满斗举升回转工况、卸载工况和卸载返回工况进行了详细的分析，总结了每个工况下各执行机构的主要复合动作。根据液压挖掘机的主要工作

41、特点，系统地总结了挖掘机液压系统设计要求:动力性要求和操纵性要求。(3) 挖掘机液压系统的设计分析了传统挖掘机液压系统中的单泵定量系统、双泵定量系统和双变量泵液压系统，详细分析了其主要优点和存在的问题。本文在分析研究了挖掘机液压系统的基础上，根据挖掘机液压系统的设计要求，设计了一套适合我国生产制造的单斗挖掘机液压系统。本设计旨在采用通用的多路阀系统，配以专用控制阀和简单的伺服控制系统7。2液压挖掘机结构与工作原理液压挖掘机由于在动力装置和工作装置之间采用容积式液压传动，靠液体的压力能进行工作，相对机械传动具有许多优点:能无极调速且调速范围大，最大速度和最小速度之比可达1000:1能得到较低的稳定转速；快速作用时，液压元件产生的运动惯性较小，并可作高速反转；传动平稳，结构简单，可吸收冲击和振动；操纵省力灵活，易实现自动化控制；易实现标准化、通用化、系列化。因此液压挖掘机逐步取代机械式挖掘机是必然的趋势。单斗液压挖掘机是装有一