1 绪论
1.1 设计背景及目的
液压挖掘机是一种广泛用于建筑、公路、铁路、水利、采矿等建设工程的土方机械。液压挖掘机利用液压元件（液压泵、液压马达、液压缸等）带动各种构件动作，具有非常多得优点，而且只要加装不同的辅助设备即可用来抓物，钻孔，推土，清沟，破碎等作业，是工程机械的一个重要品种，能适应各种恶劣环境状况，大大提高了工作效率，改善了人的劳动强度。为整个社会的快速发展作出了巨大的贡献。
随着技术日渐成熟，国内外一些知名的工程机械制造企业发展均比较迅速。例如，国外的有日本小松、德国力士乐、OK公司等，国内有徐工集团、中联重科、三一集团、广西柳工集团、龙工集团、山河智能等企业。工程机械制造业的迅速发展不仅在专业方面做出了卓越贡献，同时也为整个社会的建筑风貌、自然救灾等方面作出了伟大的贡献。如5.12汶川大地震发生后，三一重工派出数十台挖掘机日夜兼程赶往灾区用于道路疏通，伤员抢救，以及灾后重建工作等。
我国是一个发展中国家，在辽阔的国土上正在进行大规模的经济建设，这就需要大量的土石方施工机械为其服务，而液压挖掘机是最重要的一类土石方施工机械。因此，可以肯定液压挖掘机的发展空间很大。可以预见，随着国家经济建设的不断发展，对挖掘机的需求量将逐年大幅度增长。今后几年我国液压挖掘机行业将会有一个很大的发展，其年产量将会以高于20％的速度增长。
从1967年到1977年间，国内通过数年坚持不懈的努力，克服了重重困难，终于有少量几种规格的液压挖掘机产品获得初步成功，当时有上海建筑机械厂的WY100；贵阳矿山机器厂的W4-60；合肥矿山机器厂的WY60；长江挖掘机厂的WY160和杭州重型机械厂的WY250等，到现在，短短的40多年，挖掘机的产量和销量有了飞跃式的提高。尤其是在十一五期间，我国内品牌的液压挖掘机发展迅速，在国内的市场占有率也快速提高，如表1。
表1.1 2006-2010年各品牌挖掘机市场占有率(%)年份2006年2007年2008年2009年2010年日系34.53 36.18 37.78 37.75 35.61 韩系34.39 31.90 26.76 25.59 24.47 欧美系14.91 12.79 11.96 11.03 11.62
中国品牌16.17 19.13 23.50 25.63 28.30 由表可见，国内品牌的挖掘机市场占有率迅速提高。显然，挖掘机在整个工程机械行业中是产、销量增长最快的机种之一。2008年北京奥运会、2010年上海世博会、西部大开发、南水北调工程对机械设备的需求为挖掘机生产厂商提供了大量商机。另为满足国民经济发展的需要，尽快为国内市场提供产品质量好、可靠性高的液压挖掘机，改变大中型液压挖掘机长期依靠进口的被动局面当务之急是高速发展我国液压挖掘机。随之从事液压设备设计和调试工作的工程技术人员也越来越多。他们设计出了不少性能良好的液压系统；但也经常出现一些因设计时考虑不周或参数调节不当，造成系统达不到要求或不能正常工作，不得不改进设计或采取应急对策的情况。
如何设计出工作可靠、构造简单、性能好、成本低、效率高、维护使用方便的液压系统，必须通过调查研究，明确多方面的要求。
1.2国内外发展情况
当前，国外挖掘机的生产正向大型化、微型化、多能化，专用化及智能化的方向迈进。国外挖掘机行业重视采用新技术、新工艺、新结构和新材料，加快了向标准化、系列化、通用化发展的步伐。我国己经形成了挖掘机的系列化生产，近年来还开发了许多新产品，引进了国外的一些先进的生产率较高的挖掘机型号，单斗液压挖掘机有以下的趋势:
(1)向大型化发展的同时向微型化发展。
(2)更为普遍地采用节能技术。目前国际上采用的节能发展趋势有：
1、电液比例控制智能化；
2、柴油机电喷控制；
3、负荷传感控制将继续发展；
4、六通多路阀继续存在；
5、进一步改进阀控节能控制；
6、多功能组合；
7、可变参数控制；
8、泵—发动机匹配控制将进一步“智能化”；
9、现场总线技术和嵌入式系统将大量应用。
(3)不断提高可靠性和使用寿命。
(4)工作装置结构不断改进，工作范围不断扩大。
(5)由内燃机驱动向混合动力驱动发展。
(6)液压系统不断改进，液压组件不断更新。
(7)应用微电子、气、液等机电一体化综合技术。
(8)增大铲斗容量，加大功率，提高生产效率。
(9)尽可能使用先进的液压系统，如融入二次调节技术，简化管路布局。1.3论文设计内容
本设计主要是恒压网络二次调节技术的液压系统。简单分析液压挖掘机的基本机构和工作原理、工况特点和工作范围；了解目前市场现有的挖机零部件的生产及技术情况，进行对比优化设计，制定出一个完整的挖机液压驱动系统，提高挖机工作性能和节约能耗为目的。以下为本次挖掘机液压系统设计的参数：如图三一重工SY200C履带式液压挖掘机
图1.1 三一重工SY200C履带式液压挖掘机
表1.2 挖掘机液压系统设计的参数
整机尺寸
总长（运输时）9397mm
总宽度2800mm
总高度（运输时）2956mm
上部宽度2710mm
总高度（驾驶室顶部）2930mm
标准履带板宽度600mm
轨距2200mm
最小离地间隙440mm
尾部回转半径2750mm
履带接地长度3260mm
履带长度4064mm
作业范围
最大挖掘高度9305mm
最大卸载高度6630mm
最大挖掘深度6630mm
最大垂直臂挖掘深度5980mm
最大挖掘机距离9885mm
最小回转半径3630mm
最小回转半径时的最大高度7570mm
性能参数
工作质量20300kg
标准铲斗容量0.83m3
行走高度（高/低） 5.5/3.2km/h 回转速度12.5rmp
爬坡能力70%/35°
接地比压44.8kPa
铲斗挖掘力138kN
工作范围示意图如1.2图：
图1.2 挖掘机作业范围图
1. 最大挖掘深度
2. 最大水平移动距离
3. 最大挖掘高度
4. 最大装载高度
5. 最小装载高度
6. 最大水平切削深度
7. 最大垂直挖掘深度
2 液压挖掘机结构与工作原理
总所周知，液压传动较机械传动有很多的优点：
1)由于驱动介质为液压油，故其传动路线可经管路弯曲多变，可节约空间，比机械传动的布局要灵活很多。
2)被驱动件能实现无级调速而且范围较广，最大传动比可达1000，并可高速逆转。
3)传动较平稳，结构简易，可减少冲击和振动。
4)操纵灵活而且省力，如汽车方向盘的控制，较以往的连杆机构省力多了。也容易自动化控制。
基于以上的优点液压挖掘机逐步取代机械式挖掘机是必然的趋势。
2.1 液压挖掘机结构
(1) 液压挖掘机组成
一般单斗液压挖掘机由两个基本组成部分，即主机和工作装置。如图2.1所示。
图2.1 液压挖掘机的组成
1—柴油机、2-机罩、3一油箱、4-多路阀、6-回转减速器、7-回转马达、8-回转接头、
9-驾驶室、10-动臂、11-动臂油缸、12-操纵台、13-边齿、14-斗齿、15-铲斗、16-斗杆油
缸、17-斗杆、18-铲斗油缸、19-平衡重、 20-转台、21-行走减速器、22-行走马达、23-托链轮、24-履带、Ⅰ-工作装量、Ⅱ-上部转台、Ⅲ-行走机构
主机是完成挖掘机基本动作并作为驱动和操纵挖掘机进行工作的基础，其行走形式可分为履带式和轮式，可细分为行走装置、回转装置、液压系统、气压系统、电气系统和动力装置。其中动力装置、操纵机构、回转机构和辅助设备均可在回转平台上，总称上车部分，它与行走机构(又称下车部分)用回转支撑相连，平台可以围绕中央回转轴作360°的全回转。工作装置根据工作性质的不同，可配备反铲、正铲、装载、起重等装置，分别完成挖掘、装载、抓取、起重、钻孔、打桩、破碎、修坡、清沟等工作。挖掘机的基本性能决定于各部分的构造、性能及其综合的效果。
(2) 液压挖掘机工作循环过程
首先液压挖掘机的行走回路控制马达行走至待作业区，然后调停挖掘机，并锁紧行走回路防止在作业过程中滑坡溜走等，同时也将运输土方的车停在挖掘机旁边，方便挖掘机铲满土后进行卸载。挖掘机司机扳动操纵手柄，使回转马达控制阀接通，此时回转马达带动上部平台一起转动，将铲斗转向待挖区，与此同时扳动动臂油缸换向阀，使动臂缸上端进油，动臂下降，直至铲斗接触地面，在操纵斗杆油缸和铲斗油缸的换向阀，两缸的无杆腔进油，以此复合动作提高挖掘速度，铲斗满土后，将斗杆油缸和铲斗油缸的操纵手柄拨到中位，此时铲斗缸和斗杆缸均锁紧，再将动臂缸换向阀换向，动臂缸的无杆腔进油，动臂举升，升到卸载高度位置，再将回转换向阀换向，使平台转到运土车方向，此时铲斗处在运输车上方，再操作斗杆缸使铲斗稍降，然后再控制铲斗缸将土卸载，完成后又重复上述动作，进行下一次的挖掘。
2.2 液压挖掘机整机性能
液压挖掘机由:动力系统、机械系统、液压系统、控制系统组成。这些组成部分的质量将直接影响到挖掘机的综合性能。
(1) 动力系统
动力系统是整个挖掘机动作的动力源，由于挖掘机的工况复杂，负荷大小多变，而且环境温差变化大，粉尘颗粒多，易造成污染，不变维护，此时液压挖掘机多采用柴油发动机，柴油发动机的动力可靠，功率特性曲线较硬，而且柴油价
格实惠，符合工作条件恶劣，负载多变的需求，挖掘机的额定负荷与汽车、拖拉机不同，汽车和拖拉机指在最高转速下、连同机油泵、发电机等必要附件，一分钟内的最大功率；挖掘机是指在额定转速下一小时以上的额定功率。挖掘机采用车用柴油机时，最大功率指数降低。
(2) 机械系统
机械系统部分是实现挖掘机各种基本动作的直接执行者，其行走装置是整机的支撑机构，承受机器的全部重量和工作装置的反力，而且能使挖掘机作短途行
360回转，以实现挖掘驶。可分为履带式和轮胎式两种。上车部分可绕回转轴作0
和卸载动作的需要，包括驱动装置和回转支撑。工作装置是挖掘机完成各种动作的主要部分，可分为反铲、正铲、装载、起重等装置，相同的装置结构也可以不同，在挖掘机中应用最广范的工作装置是反铲装置。
(3) 液压系统
液压系统是控制各执行器运动和停止的系统，如对回转、行走及工作装置的控制都由液压传动系统完成。发动机带动主液压泵转动，产生压力油液，然后压力油液可以驱动执行器运动，但压力油的接通和切断由主换向阀来控制，多路压力油可单路驱动，也可以多路同时驱动，即形成工作装置的复合运动，在液压系统中，各子回路均有溢流阀，起到过载溢流的作用，主回路上也有主溢流，起安全保护作用，回路中还有液压变压器二次元件，可起到调速作用，以及能量回收和再利用，系统中的蓄能器可以储存回收能量也可减少冲击和振动。把各液压元件用油管有机地连接起来地组合体既是液压挖掘机地液压系统。挖掘机的液压系统有不同的类型，较典型的有：负流量控制系统、正流量控制系统、负载敏感控制系统等。本次设计采用了恒压网络二次调节系统，不同的液压系统，均可达到工作要求，但在节能方面却有所不同，主要体现在形式上、节能效率上。而且管路的布局复杂程度不一样，成本费用也不一样。
(4) 控制系统
在挖掘机中，对发动机转速、主油泵的排量，换向阀的换向，执行元件的速度的控制称为挖掘机的控制系统。当前，闭式的控制系统应用较广泛，可以将输出信号反馈到输入信号，从而使发动机和泵的功率更匹配，达到节能目的。此时，电子技术和计算机技术发挥了重要作用，既可实现节能又可使操作更方便，如近
控，遥控等。所以其控制系统越来越先进，目前挖掘机研究重点正逐步向智能化机电液控制系统方向转移。
2.3 液压挖掘机传动原理
液压挖掘机采用三组液压缸使工作装置具有三个自由度，铲斗可实现有限的平面转动，加上液压马达驱动回转运动，使铲斗运动扩大到有限的空间，再通过行走马达驱动行走(移位)，使挖掘空间可沿水平方向得到间歇地扩大，从而满足挖掘作业的要求。
液压挖掘机由柴油机驱动液压泵，操纵分配阀，将高压油送给各液压执行元件(液压缸或液压马达)驱动相应的机构进行工作。
液压挖掘机的工作装置采用连杆机构原理，各部分的运动通过液压缸的伸缩来实现。如图2.2所示。
图2.2 反铲挖掘机工作装置
1、斗杆油缸
2、动臂
3、油管
4、动臂油缸
5、铲斗
6、斗齿
7、侧齿
8、连杆
9、摇杆 10、铲斗油缸 11、斗杆
装置由铲斗5、斗杆11、动臂2、连杆8及相应的三组液压缸1、4、10组成。动臂下铰点铰接在转台上，通过动臂缸的伸缩，使动臂连同整个工作装置绕动臂下铰点转动。依靠斗杆缸使斗杆绕动臂的上铰点转动;而铲斗铰接于斗杆前端，通过铲斗缸和连杆则使铲斗绕斗杆前铰点转动。挖掘作业时，接通回转马达，
转动转台，使工作装置转到挖掘位置，同时操纵动臂缸小腔进油使液压缸回缩；动臂下降至铲斗触地后再操纵斗杆缸或铲斗缸，液压缸大腔进油而伸长，使铲斗进行挖掘和装载工作。铲斗装满后，铲斗缸和斗杆缸停动并操纵动臂缸大腔进油，使动臂抬起，随即接通回转马达，使工作装置转到卸载位置，再操纵铲斗缸或斗杆缸回缩，使铲斗翻转进行卸土。卸完后，工作装置再转至挖掘位置进行第二次挖掘循环。在实际挖掘作业中，由于土质情况、挖掘面条件以及挖掘机液压系通的不同，反铲装置三种液压缸在挖掘循环中的动作配合随机的。
总之，液压挖掘机是由多学科、多系统组成的有机整体，只有在系统层面上的各系统、各学科协同优化才能获取挖掘机整机的最佳性能。
3 液压挖掘机工况分析及液压系统设计方案的确定
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。
3.1 液压挖掘机的工况
挖掘机的液压系统是按照挖掘机各个机构和装置的传动要求，把各种液压组件用管路有机地连接起来的组合体。液压系统的功能是把发动机的机械能以液压油为介质，利用液压泵将机械能转变为液压能，进行传递，然后通过液压缸和液压马达等执行组件返回机械能，实现各种动作。
液压挖掘机的作业过程包括下列几个间歇动作：动臂升降、斗杆收放、铲斗装卸、转台回转、整机行走，以及其它辅助动作，它们即可以单独动作又可以复合动作。
由于挖掘机的作业对象和工作条件变化较大，主机的工作有两项特殊要求：(1)实行各种主要动作时，阻力与作业速度随时变化，因此，要求液压缸和液压马达的压力和流量也能相应变化；(2)为了充分利用发动机功率和缩短作业循环时间，工作过程中往往要求有两个主要动作同时进行，即复合动作。这两项要求需要由液压系统来保证。单斗液压挖掘机一个动作循环的组成和动作的复合，包括：
(1)挖掘通常以铲斗液压缸和斗杆液压缸进行挖掘，或两者配合进行瓦解，因此，在此过程中主要是铲斗和斗杆的复合动作，必要时，配以动臂动作。
(2)满产回转挖掘结束，动臂液压缸将动臂顶起，满斗提升，同时回转液压马达使转台向卸土处，主要是动臂和回转的复合动作。
(3)卸载转到卸土点时，转台制动，用斗杆液压缸调节卸载半径，然后铲斗液压缸回缩，铲斗卸载，为了调整卸载位置，还要有动臂液压缸的配合，此时，是斗杆和铲斗的复合动作，间以动臂动作。
(4)返回卸载结束，转台反向回转，动臂液压缸和斗杆液压缸配合，把空
斗放在新的挖掘点，此时，是回转和动臂或斗杆的复合动作。
3.2 挖掘机液压系统的设计要求
单斗液压挖掘机的动作繁复，主要机构经常起动、制动、外负载变化很大，冲击和振动多，而且野外工作，温度和环境变化大，所以对液压系统的要求是多方面的。故有以下设计要求：
(1)要保证挖掘机动臂、斗杆和铲斗可以各自单独动作，也可以互相配合实现复合动作。
(2)工作装置的动作和转台的回转既能单独进行，又能作复合动作，以提高挖掘机的生产率。
(3)履带式挖掘机的左、右履带分别驱动，使挖掘机行走方便、转向灵活，并且可就地转向，以提高挖掘机的灵活性。
(4)保证挖掘机的一切动作可逆，且无级变速。
(5)保证挖掘机工作安全可靠，且各执行元件（液压缸、液压马达等）有良好的过载保护；回转机构和行走装置有可靠的制动和限速；防止动臂因自重而快带下降和整机超速溜坡。
3.3 液压系统方案的论证
目前有关挖掘机的主流液压控制系统主要有负流量控制、正流量控制和负载敏感控制等几种控制技术。第一种负流量控制技术发展历史久远，技术非常成熟。在挖掘机市场份额中，具有这三种控制系统的挖掘机各占一定比例，与此同时它们也有各自适用的场合。但是在节能方式上它们的节能效率不高。针对节能效率不高的这个缺陷，本文现提出一种基于恒压网络二次调节技术的挖掘机液压系统的设计方案，下面就这几种节能控制方案分别进行分析。
1.负流量控制系统出现于20世纪70年代末期，其控制原理为：当主回路的多路换向阀（即主换向阀）处于中位时，执行元件不工作，主液压泵处于卸荷状态，此时在主回路接入一个节流阀，油液通过节流口产生一个压差，利用节流阀两端口的压力差P
?来作为主液压泵流量的一个反馈信号，显然当卸荷时，节流阀的背压近似为零，由于主泵流量全部卸荷，此时节流阀的进口压力会达到最大值，则P
?可反馈到主泵的流量控制机构，使主泵的排量自动减少到最小，可以达到
节能的目的，主要是可以减少主阀在中位时主泵的流量损耗，主泵的输出流量通过操作者对节流口面积改变而控制，按需求供应流量，节约了泵的空载损失，减少了溢流损失和系统发热，减少发动机的功率，意义重大。由于节流口的压差与主泵的流量成负线性关系，故称为负流量控制，负流量控制系统的原理如图3.1。
图3.1 负流量控制系统原理图
优点：发展历史悠久，技术非常较成熟，应用较广泛。但存在以下缺陷：六通多路阀死区较大、调速范围有限、响应时间较长、流量波动较大、可操作性差、节能效果有待加强等。
2.正流量控制系统出现在20世纪80年代，它主要是用容积调速取代定流量系统中的节流调速，其调速效率更高。如图
3.2所示。
图3.2 液压挖掘机正流量控制系统原理图
在正流量控制系统中泵排量直接由先导压力控制，在工作过程中，先导压力的增加，泵排量也相应随着增加。操纵两个液压油缸可以由操纵手柄来完成，引出的先导液压信号一方面控制两个六通多路阀，另一方面通过梭阀组将最大先导压力挑选出来，以此来控制泵排量，使液压泵输出流量与多路阀工作口的开度成正比。当手柄无操作时，先导操纵信号压力为零，相应泵排量也为零，有效地消除了空流损耗；当手柄开始操作时，先导压力上升，控制泵排量增加。在这一控制过程中，依旧需要多路阀的旁路节流作用来克服负载压力，使泵输出压力升高。由于系统只输出与先导操纵压力相匹配的流量，以此来减少旁路节流损耗，达到良好的节能效果。相对于负流量控制系统，正流量控制系统的响应时间更短、流量波动更小、可操作性更好、系统的可靠性更高等。但正流量系统的构造复杂，花费成本较高，同时由于依然存在节流损失，故节流效率还有待得到进一步提高。
采用这种液压系统国外比较典型的一种产品是日立建机生产的EX400液压挖掘机，国内产品中比较典型的有四川长江挖掘机厂生产的WY403型全液压挖掘机和广西玉柴工程机械有限公司出产的WY20-YC液压挖掘。
3.负载敏感控制系统出现于20世纪90年代后，并且被广泛地应用在中小型挖掘机上，节能效果非常显著。它在各执行机构同时工作时，流量供给只由操纵手柄的开度来决定，而与负荷大小无关，使得工作的可操作性变得很强，如图3.3所示。
图3.3 负载敏感控制原理
负载敏感控制的基本原理可以解释为，节流孔的流量Q是开口面积A和压差
?P 的函数，若?P 保持不变，流量Q 不受负荷变化的影响，且只与开口面积有关，
负载敏感控制系统利用将负载压力反馈到压力补偿阀的方法即可实现?P=常数。 压力补偿阀的工作原理如下式：
onst P A F P P K
S
P c 1=?==
- 弹簧力决定了在节流孔A1处的压差?P 恒定不变。进入执行元件的流量Q 正比于节流孔面积1A ，多余流量通过压力补偿阀直接返回油箱，从而保证?P 恒定不变。传统的负荷传感阀一般都匹配有相应的压力补偿器，使每一个阀口上的压力都保持定值。当泵的供油能力达到饱和状态时，负传感功能将会失效。最高负载回路上的执行元件速度将会逐渐降低，直至运动停止，使挖掘机动作失去协调性。然而在多路阀上采用流量分配型的压力补偿原理，将压力补偿阀设在多路阀的下游，各执行元件中的最高压力信号被传递给所有压力补偿阀和液压泵，上述问题将可以得到解决，如图3.4所示。
图7 流量分配型压力补偿原理
最高负载压力信号被当作为比例控制信号传递给所有的压力补偿阀，使全部的多路阀的输出压力都不能超过最高负载压力，而负荷传感控制器亦在最高负载压力的作用下控制液压泵的排量，使泵输出的压力值比最高负载压力高出一定值。那么，全部的多路阀阀口上的压力差就可以调节在同一个值。即便泵输出流量不够，不能保持多路阀阀口上正常的负荷传感压差，但在溢流压力补偿阀的作用下，仍可以让全部多路阀阀口上的压差继续保持一致。此时，尽管执行器的工作速度会降低，但由于全部阀口上的压差保持一致，各执行器的工作速度之间的比例关系可保持不变，故可保证挖掘机动作的准确性。较典型的产品有Linde 公
司的VW系列同步阀和Rexroth公司的LUDV阀。采用该技术的公司还有韩国大宇、小松公司等。现在国内也能够生产这种液压系统的挖掘机，如合肥日立公司生产的EX系列挖掘机。
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4.恒压网络二次调节系统是20世纪80年代初提出的一种压力偶联系统。这种系统的主要优势在于节能效果好，节能原因有两点：一方面采用了二次调节技术，可以很好地回收势能和制动能等，然后再释放利用，可控性较好。另一方面仅通过调节液压变压器就可以控制执行元件的速度，关键是无节流损失地调节执行元件的速度，减少系统发热量，也减少了发动机的油耗。发展前景非常广泛。其基本组成为负载、二次元件及动力源、高压油路和低压油路构成的恒压网络和蓄能器，如图3.5所示
图3.5 恒压网络二次调节系统的基本组成
恒压网络二次调节系统在国外很早就已经提出来了，大约在20世纪80年代，而国内研究的比较晚，且进展也不乐观，主要体现在变压比的范围过窄，一般在
1-1.2倍，连续可调，最好的变压比为1~2倍，连续可调，而在工程机械领域应该要求的变压比为1-4倍，国内研究的变压器调节范围过窄的主要原因为配流盘上的三个油口的位置不太理想，三个油槽的大小相同，且为120度等间距分布，这种变压比范围过窄的情况有待改善。由于液压变压器有如此强大的潜能，故对它的研究非常有意义，虽然还有些不足，但已经应用在一些领域了，比如卷扬机上、汽车上、船舶机械上、甚至是工程机械中。图3.6为恒压网络二次调节技术在液压挖掘机上的应用。
图3.6 挖掘机恒压网络二次调节液压系统原理图
1.过滤器；
2.低压定量叶片泵；
3.单向阀；
4.高压恒压柱塞变量泵；5。二位四通换向阀；6.新型液压变压器；7.蓄能器；8.二位二通换向阀；9.缓冲限压阀；10.液压缸；11.回转马达；12.左行走马达；13.压力阀；14.三位四通换向阀；1
5.右行走马达；16溢流阀；
17.油温表;18.液位计；19.压力表；20.风冷马达；21.球阀；22.二位二通电磁阀。
其实国内应用最多的是负载敏感系统，其技术也比较成熟，在二次调节技术出现之前，负载敏感系统算是比较先进了，但其在控制速度方面始终有节流、溢流损失，在原理上比二次调节系统要差，此系统中液压变压器是核心元件，但其
要发挥回收势能和制动能时，需要蓄能器和电磁换向阀的配合，应用二次调节后主要有以下优点：
1)液压变压器的输出压力B P 可高于进口压力A P 也可低于进口压力，负载口与低压油口分别接液压缸的两腔，两腔压差范围可以很大，而且由于背压腔有低压油的压力，可减少液压缸的冲击。
2)动臂缸下降时的势能、回转装置、行走装置的制动均能被系统回收和再利用，可控性较好，达到了节能减排的目的了。
3)在高压网络上，各执行器独立工作，互补干扰，使得液压管路布局明了、简单。
4)通过调节液压变压器配流盘的角度 即可控制执行器的速度，理论上无节流损失，减少系统发热量。
基于以上优点本次设计采用了恒压网络二次调节技术的节能型液压系统。
4 液压二次调节技术
4.1 基本概念
二次调节系统是由恒压力源、变量马达和蓄能器组成的控制系统。由于它没有节流损失和溢流损失的缺陷，发展前景非常广泛。
(1)一次调节，由原动机到压力油产生的过程称为一次调节。
(2)二次调节，在恒压力源网络中，对液压马达（有时为液压泵）进行控制称为二次调节。
4.2 二次调节系统的原理
液压变压器是由两个液压单元同轴连接组成的。它具有三个端口，其中两个液压单元角色互异：被进入高压油驱动的一端为液压马达，则另一端为液压泵。如图4.1所示为液压变压器控制液压缸装置。
图4.1 二次调节系统
由图10可知，单元1被恒压网络的高压油C P 驱动，此时它为液压马达，单元2就是液压泵，如果忽略摩擦损失，则单元2的输入转矩等于单元1的输出转矩，在液压马达的带动下液压泵产生压力油V P ，然后由V P 驱动液压缸。其流量和压力关系推导如下，液压单元1和2的排量分别为)/(31r m V 、)/(32r m V ，转轴的转矩为T （Nm ）,则由能量守恒有：
n V P n V P V C ??=??21
由于同轴，转速n 相同，C P 为定值，液压单元2为定量马达，即2V 也为定值,所以：
λ==2
1V V P P C V
变压比为两者的排量的反比，在回路中，通过调节单元1的排量就可以调节输出压力了，而且在无节流损失的条件下可对压力进行无级调节，此变压器为传统型的，也有两单元均为排量可调的，那么变压比的范围就更宽些，更适用于工程机械中，当前，国内研究的液压变压器调压比为0-2倍，而在工程机械中的应用应达到0-4倍。
中文题目：XE40小型挖掘机液压系统设计 外文题目：DESIGN HYDRAULIC SYSTEM OF XE40 SMALL CRAWLER EXCAVATOR 毕业设计（论文）共 76 页（其中：外文文献及译文 8 页）图纸共 11 张完成日期 2015年 6 月答辩日期2015 年 6 月
辽宁工程技术大学 本科毕业设计（论文）学生诚信承诺保证书 本人郑重承诺：《》毕业设计（论文）的内容真实、可靠，系本人在指导教师的指导下，独立完成。如果存在弄虚作假、抄袭的情况，本人承担全部责任。 学生签名： 年月日 辽宁工程技术大学 本科毕业设计（论文）指导教师诚信承诺保证书本人郑重承诺：我已按学校相关规定对同学的毕业设计（论文）的选题与内容进行了指导和审核，确认由该生独立完成。如果存在弄虚作假、抄袭的情况，本人承担指导教师相关责任。 指导教师签名： 年月日
摘要 XE40小型挖掘机是徐工生产的小型液压挖掘机，本次的毕业设计的课题就是对其进行液压系统的参数化设计。为了研究这个课题，我们的主要的思路就是要先根据已知的挖掘机的性能参数对工作速度和工作压力进行初步的确定，再根据这些数据，对铲斗缸进行参数计算。参考所选液压缸的连接方式和XE40小型挖掘机选用的液压缸的具体形状，绘制出液压缸的CAD图。依照铲斗缸的设计方式与计算流程同理也能设计出斗杆缸和动臂缸。同时根据所设计的挖掘机所选用的动臂缸的数量，就能大致确定出运作液压缸所需要的流量。通过已确定的流量，工作压力，还有工作速度，就能初步确定液压泵的型号和液压马达的型号。然后再参考徐工挖掘机XE40的液压系统，根据系统回路和对挖掘机工作方式的了解，初步设计出液压挖掘机系统的原理图，并用CAD绘制出来。经过审核之后，再来确定所要要用的液压油，发动机，以及对液压阀进行选型。 关键词:液压缸;参数化设计；徐工挖掘机;液压系统
(此文档为word格式，下载后您可任意编辑修改！) 毕 业 设 计 液压缸的设计 姓名：_______________ 学号：_______________ 专业：_______________ 班级：_______________ 指导老师：_______________
2013 年11 月28 日
摘要 将液压缸提供的液压能重新转换成机械能的装置称为执行元件。执行元件是直接做功者，从能量转换的观点看，它与液压泵的作用是相反的。根据能量转换的形式，执行元件可分为两类三种：液压马达、液压缸、和摆动液压马达，后者也可称摆动液压缸。液压马达是作连续旋转运动并输出转矩的液压执行元件；而液压缸是作往复直线运动并输出力的液压执行元件。此说明书是针对液压缸的工作环境和工作要求来确定液压缸的工作压力和承载能力，来确定其缸筒内径、壁厚和活塞杆的直径。再根据液压缸的零部件的工作要求确定零件的工艺，根据零件的精度要求确定零件的加工方法，并生成工艺卡片，完成零件的加工。 关键字：液压缸、机械能、转矩、执行元件 Abstract Hydraulic cylinder will be able to provide the device called actuators. Work is a direct implementation of components, from the point of view of energy conversion; it is the role of the in the form of implementation of the three components can be divided into two categories: and the output of the of components
[摘要] 首先介绍了液压系统的组成，从液压系统的优缺点介绍了液压系统，接着详细介绍了每个液压元件的功能和元件出现故障与排除方法，最后从压力.方向和速度介绍了液压系统和液压系统中常见故障分析与排除方法。最终联合液压元件故障分析与排除和液压系统故障分析与排除，举出案例进行分析。 【Abstract】first introduces the composition of the introduces the function and components of each and speed of the common trouble analysis and removal of and exclusion and failure eventually combined hydraulic component failure, cite the case analysis J1VMC400立式加工中心液压系统的分析与故障维修 首先介绍了机床液压系统的组成，然后从J1VMC400立式加工中心的液压系统故障，包括液压元件等进行说明。最后分析J1VMC400立式加工中心液压系统故障的维修方法。 目录 中文摘要
英文摘要 第一章概述 根据自己题目定概述内容 1.1 液压系统的组成 1.2 液压系统的特点 第二章某型号数控机床液压系统的分析 2.1 某型号液压系统的组成 2.2 某型号液压系统的特点 2.3 液压系统的分析 第三章某型号数控机床液压系统的故障 3.1 液压系统故障概述 3.2 液压元件故障 3.3 液压回路故障 第四章某型号数控机床液压系统的维修 4.1 液压系统维修概述 4.2 液压元件维修 4.3 液压回路维修 第五章总结 致谢 参考文献 最少列写五篇。 目录 第一章：概述 (4)
建筑的消防系统 摘要：建筑物的消防系统与人们的私人财产和生命安全息息相关，我们只有拥有合理的、规范的消防措施以及消防意识才能保证我们的城市家园更加美好漂亮，以及给社会国家带来健康发展。 关键词：建筑消防标准、消火栓、报警系统、消防设备。 自从学习建筑设备这门课程以来我深感到它的重要性，有时候它与我们的人身财产与生命安全息息相关，因此我从《室外给、排水组成》、《建筑采暖系统的分类》、《建筑通风的基本原理》、《建筑房排烟设计》、《空气调节的基本原理》、《建筑的消防系统》这6个题目中选取了《建筑的消防系统》，并且阐述了建筑消防标准和规范报警系统的相关观点，我们只有在建筑房屋的时候严格执行这些规范和标准，才能保证我们每一个人的人身财产与生命安全，共同创造一个和谐美好的城市家园。 随着我国经济建设的迅速发展，人民生活水平的不断提高以及其它各项事业的兴旺发达，城市用地日益紧张，促进建筑物正朝着高层化、密集化方向发展，建筑物的装修用料和方式也越趋多样化，并随着用电负荷及煤气耗量的加大，对建筑消防、火灾自动报警系统设计提出了更高、更严格的要求。为确保人民生命财产的安全，建筑消防及火灾自动报警系统设计已成为建筑设计中最重要的设计内容之一。 一、建筑物消防系统的标准及规范 目前我国与建筑电气消防有关的设计规范主要有《高层民用建筑设计防火规范》、《火灾自动报警系统设计规范》、《民用建筑电气设计规范》等。前两部是国家标准，后者是国家建设部发布的行业标准。三部规范对建筑中一、二类建
筑的划分以及对火灾报警与消防联动控制系统的设置与要求总体来讲是一致的，但从各自不同角度三部规范也各有侧重，有所区别。在实际应用中国标是带有强制性的，必须严格遵守，部标或行业标准应服从国标。 1、设计依据 建筑物消防设计的依据是建筑消防设计规范、系统设计规范、设备制造标准、安装施工验收规范及行政管理法规等五大方面的消防法规，并注意了解现行国家有关标准及规范中的正面词:"必须"、"应"、"宜"、"可"和反面词:"严禁"、"不应"、"不得"、"不宜"的含义。 要结合建筑物的功能、用途及属于哪级保护对象和消防等级，并认真执行现行国家有关标准及规范的宽严程度及公安消防监督部门的审批意见。 2、火灾报警系统基本形式的划分 火灾报警系统的形式应根据具体设计对象来确定，在做规划设计方案时，应首先必须搞清楚设计对象的建筑形式、规模、分类、建筑个体的分布等诸多因素，再根据这些因素来确定火灾报警系统的形式。 二、消防设备布置 火灾探测器的设置:敞开或封闭楼梯间应单独划分探测区域，并每隔2～3层设置一个火灾探测器。前室（包括防烟楼梯间前室、消防电梯前室、消防电梯与防烟楼梯间合用的前室）和通道应分别单独划分探测区域，特别是前室与电梯竖井、疏散楼梯间及通道相通，在发生火灾时烟气更容易聚集或流过，是人员疏散和消防扑救的必经之地，故应装设火灾探测器。对于一般电梯前室虽然不是人员疏散必经之地，但该前室与电梯竖井相通，也是在发生火灾时烟气容易聚集或流过，宜单独划分探测区域及装设火灾探测器。 电缆竖井应单独划分探测区域及装设火灾探测器。一则是恐怕竖井形成拔烟火的通道;二则是恐怕发生火灾时火势沿电缆延燃。为防止竖井形成拔烟火的通道及防止发生火灾时火势沿电缆延燃，“高层民用建筑设计防火规范”及“民用建
液压支架毕业论文 1 绪论 回采面中，为了确保工作面机器和人员的安全生产，要对顶板进行支撑和管理，以防止工作面空间的顶板冒落。液压支架是以高压液体为动力，由金属构件和若干液压元件组成。它使顶板的支撑、切顶、移架和输送机等工序全部实现了机械化。因而大大地改善了回采工作面的工作条件、降低了人们的劳动强度，有效地增加了劳动安全性，使工作面的产量和效率得到了很大的提高，并为工作面的自动化创造了条件。但液压支架对煤层的地质条件要求较高。 液压支架动作原理可概括如下：液压支架在工作过程中，必须具备升、降、推、移四个基本功作，这些动作是利用泵站供给的高压乳化液通过工作性质不同的几个液压缸来完成的。 (1) 升柱 当需要支架上升支护顶板时，乳化液进入立柱的活塞腔，另一回腔液，推动活塞上升，使与活塞杆相连接的顶梁紧紧接触到顶板。 (2) 降柱 当需要降柱时，高压液进入立柱的活塞杆腔，另一回腔液迫使活塞杆下
降，于是顶梁脱离顶板。 (3) 支架和输送机前移 支架和输送机的前移，都是由底座上的推移千斤顶来完成的。当需要支架前移时，先降柱卸载，然后高压液进入推移千斤顶的活塞杆腔，另一腔回液，以输送机为支点，缸体前移，把整个支架拉向煤壁；当需要推输送机时，支架支撑顶板后，高压液进入推移千斤顶的活塞腔，另一腔回液，以支架为支点，使活塞杆伸出，把输送机推向煤壁。支架的支撑力与时间的曲线，称为支架的工作特性曲线，如下图所示： 图1—1 支架工作特性曲线 支架立柱工作时，其支撑力随时间的变化过程可分为三个阶段。支架在升柱时，高压液进入立柱下腔，立柱升起使顶梁接触顶板，立柱下腔压力增加，当增加到泵站工作压力时，泵站自动卸载，支架的液控单向阀关闭，立
液压挖掘机开题报告 福州大学本科生毕业设计(论文)开题报告 机械设计制造及其自动姓名张玉辉学号 020800239 专业化题目小型液压挖掘机工作装置的设计 一、研究背景、概况及意义 这次的毕业设计是在我们学完了大学的全部基础课程、技术基础课程以及全部专业课程之后进行的。这是我们对所有课程的一次深入的综合性的总复习，也是一次理论结合实际的训练，因此，它在我们四年的大学生活中占有重要的地位。就我个人而言，这次毕业设计是熟悉和运用有关手册、图表等技术资料及编写技术文件等基本技能的一次实践机会，它能让我综合运用各科专业课程的基本理论，并结合生产实习和课程设计中学到的实践知识，独立地分析和解决问题，为未来从事的工作打下良好的基础。 挖掘机是用来开挖土嚷的施工机械。它是用铲斗上的斗齿切削土嚷并装入斗内，装满后提升铲斗并回转到卸土地点卸土，然后再使回转台回转、铲斗下降到挖掘面、进行下一次挖掘。挖掘机在工业与民用建筑、道路建设、农田水利、油田矿山、市政工程、机场港口等部门土石施工中占有重要位置。与发达国家相比，我国重矿机械行业还存在着不小的差距，主要表现为我们国家科技和新产品开发能力薄弱，缺乏市场竞争力，现代重要技术装备仍依靠进口，而从20世纪后期开始，国际上挖掘机的生产向大型化、微型化、多功能化、专用化和自动化的方向发展。因此开发新品种、多功能、高质量及高效率的挖掘机具有重要的现实意义。液压挖掘机的工作装置的性能是决定挖掘机能效高低的关键因素，它的设计好坏直接决定了挖掘机的性能水平。因此，研究小型液压挖掘机工作装置的设计具有十分重要的理论意义和现实意义。
1 二、研究主要内容 本次设计研究主要内容包含工作装置的整体方案拟定、对比、确定，对挖掘机工况分析，各主要零件的主要结构参数计算、结构分析和结构设计，并绘制出液压挖掘机工作装置的装配图及各主要零件的零件图，对动臂三维建模、强度分析、提出完善意见，查阅相关科技外文资料然后对其翻译，最后编写设计说明书。 三、研究步骤、方法及措施 1、查阅相关文献、搜集有关的资料。初步了解液压挖掘机的发展及应用。 2、通过对实物的参观及查阅相关书籍，对液压挖掘机的结构、工作原理、特点有进一步的了解。 3、对工况进行分析，根据有关书籍上提供的经验数据和有关公式，计算出主要件的结构参数。 4、根据计算结果和有关图册，进行工作装置的结构设计。 5、对动臂进行三维建模、利用相关软件进行强度分析、根据分析结果提出结构完善意见。 6、翻译相关科技外文资料。 7、编写设计说明书。 2 四、研究进度计划 设计是为2012年2月13日至2010年6月15日，期间约有15周。以下为大体计 划和进度。 毕业设计的主要内容和时间安排:
液压传动和控制由应用电子技术、计算机技术、信息技术、自动控制技术及新工艺、新材料等后取得了新的发展，使液压系统和元件在技术水平上有很大提高。本文从液压技术现状、液压现场总线技术、水压元件及系统、液压节能技术等方面介绍液压技术创新及发展趋势。指出液压传动向自动化、高精度、高效率、高速化、高功率、小型化、轻量化方向发展，是不断提高它与电传动、机械传动竞争能力的关键。 Abstract Hydraulic transmission and control by the application of electronic technology, computer technology and information technology, automatic control technology, and new technology, new material to obtain the new development after, technical level , the , and introduced the development trend. Points out that the to automation, , , lightweight direction, is continuously improve it and electric drive, mechanical transmission competition ability of the key.
摘要 (1) 绪论 (3) 第一章液压传动的基本介绍 (3) 1.1 液压传动的发展概况 (3) 1.2 液压传动的工作原理和组成 (4) 1.3 液压传动的定义 (5) 1.4液压传动的优缺点 (5) 1.5 液压系统的应用领域 (6) 第二章液压技术的创新发展 (7) 2.1 液压现场总线技术 (7) 2.2 水压元件及系统 (8)
摘要 近年来，大型公建越来越多，尤其是人员较为密积的酒店、商场、写字楼，在紧急状况下的人员疏散是一个很现实和重要的问题，这对应急照明系统的合理设置提出了新的问题。 应急照明包括以下几种： （1）正常照明失效时，为继续工作（或暂时继续工作）而设的备用照明 （2）为使人员在火灾情况下，能从室内安全撤离至室外（或某一安全地区）而设置的疏散照明； （3）正常照明突然中断，为确保处于潜在危险的人员安全而设置的安全照明。 就其功能而言，应急照明是十分重要的，它涉及到人身安全的问题，所以应急照明系统设计的合理性是其可靠性的关键。 本应急灯由市电和后备电池供电，能在停电之后自动点亮一段时间，适合农村或经常停电的地区作为应急照明之用。在市电正常时，应急灯熄灭，市电经整流，滤波后对后备电池供电。当夜晚市电突然中断时，应急灯启动。 【关键词】应急灯; 整流滤波; 逆变器。
In recent years, large-scale male constructed are getting more and more, particularly the personnel denser product's hotel, the market, the office, under panic stations' personnel dispersal were one very realistic and the important question, this asked the new question to the emergency lighting system's reasonable establishment. Emergency lighting including the following several kinds: (1) Normal illumination expiration, is continues to work (or continues the emergency lighting which temporarily work) supposes (2) To cause the personnel in the fire situation, can from the indoor safe evacuation the dispersal illumination which establishes to outdoor (or some security area); (3) The normal illumination sudden stop, to guarantee that is in safety lighting which the potential hazard the personal security establishes. Speaking of its function, the emergency lighting is very important, it involves to the personal safety question, therefore the emergency lighting system design's rationality is its reliable key. This emergency light by the city electricity and the reserve battery power supply, can after the power cut lightens period of time automatically, suits the area which the countryside or cuts power frequently to take emergency lighting. Is normal when the city electricity, the emergency light extinguishes, the city electricity passes through the rectification, after the filter constant voltage, to reserve battery power supply. That night when afternoon market electricity sudden stop, the emergency light starts. 【KEYWORD】Emergency light; Rectification filter; Invertor 。
液压支架四连杆的设计和液压支架的使用维 护毕业论文 绪论（概述） 液压支架是在摩擦支柱和单体液压支柱等基础上发展起来的工作面机械化支护设备。它与滚筒采煤机、可弯曲刮板输送机、机及胶带输送机等组成一个有机的整体，实现了采、支、运等主要工序的综合机械化采煤工艺，从而使长壁采煤技术进入了一个新的阶段。液压支架能可靠而有效的支撑和控制工作面顶板，隔离采空区，防止矸石窜入工作面，保证作业空间，并且能够随着工作面的推进而机械化移动，不断的将采煤机和输送机推向煤壁，从而满足了工作面高产、高效和安全生产的要求。液压支架的总重量和初期投资费用占工作面整套综采设备的60%~~70%左右，因此液压支架成了现代采煤技术中的关键设备之一。 1）液压支架使用现状 液压支架的设计、制造和使用，从1854年英国研制成功了支架发展到现在，已经基本成熟。他已经形成了能适应各种不同煤矿地质条件的各类液压支架。 从液压支架的形式来看，有支撑式液压支架发展到掩护式液压支架和支撑掩护式液压支架。从支架的质量来看，有轻型液压支架、中型液压支架和重型液压支架，从支撑高度来看，有薄煤层液压支架、中厚煤层支架和厚煤层液压支架，其中厚煤层液压支架又分厚煤层一次采全高液压支架、厚煤层分层开采液压支架和放顶煤液压支架。从用途来看，有端头液压支架和中间液压支架。所以从支架的现状来看，液压支架已经发展到一个完整的液压支架体系。从液压支架的设计来看，由过去的手工设计发展到全部计算机程序设计。 2）液压支架的应用与研究现状 液压支架是综合机械化工作面的主体设备，它能可靠而有效地支撑和控制工作面顶板，隔离采空区，保持安全的地下作业空间，并实现回采工作面及其相关设备的机械化推移。液压支架与采煤机、可弯曲输送机和顺槽机配合，构成了回采工作面的综合机械化设备，从而为煤矿地下开采实现高产、高效和安全生产创造了条件。因此，采用液压支架支护顶板是当代采煤技术的一次重要变革，也是煤矿生产现代化的重要标志。
液压挖掘机设计与研究毕业论文 1 绪论 1.1 设计背景及目的 液压挖掘机是一种广泛用于建筑、公路、铁路、水利、采矿等建设工程的土方机械。液压挖掘机利用液压元件（液压泵、液压马达、液压缸等）带动各种构件动作，具有非常多得优点，而且只要加装不同的辅助设备即可用来抓物，钻孔，推土，清沟，破碎等作业，是工程机械的一个重要品种，能适应各种恶劣环境状况，大大提高了工作效率，改善了人的劳动强度。为整个社会的快速发展作出了巨大的贡献。 随着技术日渐成熟，国外一些知名的工程机械制造企业发展均比较迅速。例如，国外的有日本小松、德国力士乐、OK公司等，国有徐工集团、中联重科、三一集团、广西柳工集团、龙工集团、山河智能等企业。工程机械制造业的迅速发展不仅在专业方面做出了卓越贡献，同时也为整个社会的建筑风貌、自然救灾等方面作出了伟大的贡献。如5.12汶川大地震发生后，三一重工派出数十台挖掘机日夜兼程赶往灾区用于道路疏通，伤员抢救，以及灾后重建工作等。 我国是一个发展中国家，在辽阔的国土上正在进行大规模的经济建设，这就需要大量的土石方施工机械为其服务，而液压挖掘机是最重要的一类土石方施工机械。因此，可以肯定液压挖掘机的发展空间很大。可以预见，随着国家经济建设的不断发展，对挖掘机的需求量将逐年大幅度增长。今后几年我国液压挖掘机行业将会有一个很大的发展，其年产量将会以高于20％的速度增长。 从1967年到1977年间，国通过数年坚持不懈的努力，克服了重重困难，终于有少量几种规格的液压挖掘机产品获得初步成功，当时有上海建筑机械厂的WY100；矿山机器厂的W4-60；矿山机器厂的WY60；长江挖掘机厂的WY160和重型机械厂的WY250等，到现在，短短的40多年，挖掘机的产量和销量有了飞跃式的提高。尤其是在十一五期间，我国品牌的液压挖掘机发展迅速，在国的市场占有率也快速提高，如表1。
液压升降机设计
毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明 原创性声明 本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。 作者签名：日期： 指导教师签名：日期： 使用授权说明 本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。 作者签名：日期：
学位论文原创性声明 本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。 作者签名：日期：年月日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。 涉密论文按学校规定处理。 作者签名：日期：年月日 导师签名：日期：年月日 新疆工业高等专科学校机械工程系毕业设计（论文）任务书
目录 1绪论 (1) 2液压举升机概述概述 (4) 2.1举升机的介绍 (4) 2.2举升机的作用 (5) 2.3举升机的种类 (5) 3液压系统在工程中的应用及优缺点 (6) 3.1液压系统在工程中的应用 (6) 3.2液压系统的优点 (7) 4液压系统的设计步骤与要求 (8) 4.1设计步骤 (8) 4.2设计要求 (9) 5制定基本方案和绘制液压系统图 (9) 5.1基本方案 (9) 5.1.1调速方案的选择 (9) 5.1.2压力控制方案 (10) 5.1.3顺序动作方案 (10) 5.1.4选择液压动力源 (11) 5.2绘制液压系统图 (11) 6双柱液压式汽车举升机液压系统工作原理及特点 (13) 6.1液压系统的工作原理 (13) 6.2液压系统的工作特点 (15) 7液压系统主要参数的确定及工况分析 (15) 7.1升降机的工艺参数 (15) 7.2工况分析 (15) 8 液压系统主要参数的计算 (15) 8.1初步估算系统工作压力 (16) 8.2 液压执行元件的主要参数 (16)
8.2.1液压缸的作用力 (16) 8.2.2缸筒内径的确定 (17) 8.2.3活塞杆直径的确定 (17) 8.2.4液压缸壁厚的确定 (19) 8.2.5液压缸的流量 (20) 8.3速度和载荷计算 (20) 8.3.1执行元件类型、数量和安装位置 (20) 8.3.2速度计算及速度变化规律 (21) 8.3.3执行元件的载荷计算及变化规律 (21) 9液压元件的选择及计算 (23) 9.1液压泵的选择 (23) 9.1.1泵的额定流量 (23) 9.1.2泵的最高工作压力 (24) 9.1.3确定驱动液压泵的功率 (24) 9.2选择电机 (26) 9.3连轴器的选用 (27) 9.4 控制阀的选用 (27) 9.4.1 压力控制阀 (28) 9.4.2 流量控制阀 (28) 9.4.3 方向控制阀 (29) 9.5 管路，过滤器选择计算 (29) 9.5.1 管路 (29) 9.5.2 过滤器的选择 (30) 9.6 辅件的选择 (31) 9.6.1温度计的选择 (31) 9.6.2压力表选择 (31) 9.6.3油箱 (32) 10 液压系统性能验算 (32) 10.1系统压力损失验算 (32)
] 0225 序号（学生学号）： % 液压课程设计 设计题目：上料机液压系统设计 班级：2011级本机制（2）班 学号：0225 · 设计者：汤特 指导老师：黄磊肖新华黄松林
2014年3月 一．序言 1.设计的目的 ~ 2设计的要求 二．工况分析 1. 动力分析（负载分析） 2. 运动分析（速度分析） 3.绘制负载图和速度图 三．确定液压缸 1．液压缸的工作压力 2．液压缸主要尺寸 * 3．计算最大流量 4．确定液压缸的结构 5. 工况图的绘制 四．拟定液压原理图 1．速度回路的选择比较 2．压力回路的选择比较 3. 换向回路的选择比较 4. 泵的供油方式 ^ 5. 确定总的液压原理图（说明清楚各个动作的进油路和回油路的路线） 五．液压元件的选择 1. 泵的选择 2．电动机的选择 3．液压阀的选择 4．辅助原件 六．验算液压系统的性能 1．压力损失验算 ，
2. 温升的验算 七. 总结 一．序言 1、课程设计目的 通过本次设计，让我很好的锻炼了理论联系实际，与具体项目、课题相结合开发、设计产品的能力。既让我们懂得了怎样把理论应用于实际，又让我们懂得了在实践中遇到的问题怎样用理论去解决。 在本次设计中，我们还需要大量的以前没有学到过的知识，于是图书馆和INTERNET成了我们很好的助手。在查阅资料的过程中，我们要判断优劣、取舍相关知识，不知不觉中我们查阅资料的能力也得到了很好的锻炼。我们学习的知识是有限的，在以后的工作中我们肯定会遇到许多未知的领域，这方面的能力便会使我们受益非浅。 在设计过程中，总是遇到这样或那样的问题。有时发现一个问题的时候，需要做大量的工作，花大量的时间才能解决。自然而然，我的耐心便在其中建立起来了。为以后的工作积累了经验，增强了信心。同时为毕业设计和今后工作中进行液压系统结构设计打下基础。 2、设计步骤和内容 设计步骤如下： 液压系统的设计步骤和内容大致如下： ( (1) 明确设计要求，进行工况分析，绘制工况图； (2) 确定液压系统的主要性能参数； (3) 拟订液压系统原理图； (4) 计算液压系统，选择标准液压元件； (5) 液压缸设计，绘制液压缸装配图； (6) 绘制工作图，编写技术文件，如果有些同学能力好，时间宽裕的话并提出电气控制系统控制液压元件的设计。 以上步骤中各项工作内容有时是互相穿插、交叉进行的。对某些复杂的问题，需要进行多次反复才能最后确定。在设计某些较简单的
摘要 本论文是针对龙华里和顺园旧楼改造的火灾自动报警系统设计，对高层建筑的火灾报警及联动控制系统的一些学习心得。 随着我国经济建设的迅速发展，人民生活水平不断提高，城市用地日益紧张，促使建筑物正朝着高层化、密集化方向发展。高层建筑的特点决定其火灾的危险性和高层建筑的火灾自动报警系统的重要性，一套完整的火灾自动报警系统是高层建筑发生火灾时人们生命财产的有利保障，是能否快速准确地发现火情，把火灾扑灭在萌芽状态的关键所在。文章通过消防设计，论述了火灾自动报警及消防联动系统。除了这一大系统中所包括的编码感温探测器、编码感烟探测器、火灾紧急报警电话、地址式报警按钮、报警指示灯、手动报警按钮等外，水流指示器、带监视信号的检修阀、防火卷帘门等。 关键词：火灾自动报警；联动控制；火灾探测器；高层建筑
ABSTRACT This thesis is just for the Automatic Fire Alarming System of The Building of rebuild of Long hua li he shun yuan. Along with the quick economic development of our country and continuous increasing of the people’s life level, the city is increasingly nervous with the ground, urging the buildings just develop in the direction of high and density. The architectural characteristics of high buildings decides the risk of fire and the importance of the automatic fire alarming system. A set of integrity automatic fire alarming system is the beneficial guarantee of the people’s life and property when a high building fire occurs and it’s the key of if people can discover the fire quickly and accurately to put it out at the embryotic place of the appearance of fire. The project design for fire protection that mainly was consisted autoalarm of fire and fire control link the system. Add to designing the code temperature sensing detector that includes in these two major systems, the sense cigarette detector of the code , urgent alarm call of fire , address type alarm button , warning indicator lamp , manual alarm button , for instance: Rivers indicator,overhaul valve of monitoring signal, fire prevention rolling screen door etc. Keywords : Automatic fire alarming system; detection devices of automatic fire alarming system; risk; high buildings
支撑掩护式液压支架设计 前言 综合机械化采煤是煤矿技术进步的标志，是煤矿增加产量、提高劳动效率、增加经济效益的重要手段。实践证明大力发展综合机械化采煤，研制和使用液压支架是十分关键的。我国液压支架经过30多年的发展，取得显著的成果，至今已能成批制造两柱掩护式和四柱支撑掩护式液压支架，这些系列化液压支架一般用于缓倾斜中厚煤层及厚煤层分层开采。 我国煤矿中使用的支架类型很多，按照支架采煤工作面安装位置来划分有端头液压支架和中间液压支架。端头液压支架简称端头支架，专门安装在每个采煤工作面的两端。中间液压支架是安装在处工作面断头以外的采煤工作面上所有的位置的液压支架。 目前使用的液压支架分为三类。即：支撑式液压支架、掩护式液压支架、支撑掩护式液压支架。从架型的结构特点来看，由于直接类别和老顶级别的不同，所以为了在使用中合理地选择架型，要对支架的支撑力承载力的关系进行分析使支架能适应顶板载荷的要求。 此次设计是对大学所学的知识的综合应用，通过设计使所学知识融会贯通，形成较为清晰的知识构架，强化设计过程的规范性以及对计算机的使用的熟练性。通过此次设计，能够更好的梳理所学的知识，基本掌握机械设计制造及其自动化专业在机械设计方面的工作方法，同时提高独立为完成工作的能力，为以后的工作打下坚实的基础。
第1章液压支架的概述 1.1液压支架的组成和用途 1.1.1液压支架的组成 液压支架由顶梁、底座、掩护梁、立柱、推移装置、操作控制系统等主要部分组成。 1.1.2液压支架的用途 在采煤工作面的煤炭生产过程中，为了防止顶板冒落，维持一定的工作空间，保证工人安全和各项工作正常进行，必须对顶板进行支护，而液压支架是以高压液体作为动力由液压元件与金属构件组成的至呼和控制顶板的设备，它能实现支撑、切顶、移架和推移输送机等一整套工序。实践表明液压支架具有支护性能好、强度高、移架速度快、安全可靠等优点。液压支架可与弯曲输送机和采煤机组合机械化采煤设备，它的应用对增加采煤工作面产量、提高劳动生产率、降低成本、减轻工人劳动和保证安全生产是不可缺少的有效措施，因此液压支架是技术上先进、经济上合理、安全上可靠、是实现采煤综合机械化和自动化不可缺少的主要设备。 1.2液压支架的工作原理 液压支架在工作过程，必须具备升、降、推、移四个基本动作，这些动作是利用泵站提供的高压乳化液通过工作性质不同的几个液压缸来完成的，如图1-1所示。 升柱：当需要液压支架上升支护顶板时，高压乳化液进入立柱的下活塞腔，另一腔回液，推动活塞上升，是与活塞杆相连的顶梁紧紧接触顶板。 降柱：当需要降柱时，高压乳化液进入立柱的上活塞腔，另一腔回液，推动活塞下降，顶梁脱离接触接触顶板。
毕业设计（开题报告） 学院 专业 班级学号 学生 指导教师 题目基于SOLIDWORKS的液压挖掘机 工作装置设计 任务规定 进行日期自2013 年1月14日起，至2013 年6月25 日止 1 绪论 1.1 开题的目的和意义： 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。其结构主要是由发动机、液压系统、工作装置、行走装置和电气控制等部分组成（如图1.1所示），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。 所以，液压挖掘机作为工程机械的一个重要品种，对于减轻工人繁重的体力劳动，提高施工机械化水平，加快施工进度，促进各项建设事业的发展，都起着很大的作用，因此，大力发展液压挖掘机，对于提高劳动生产率和加速国民经济的发展具有重要意义。
图1.1 液压挖掘机整体系统图 通过本次毕业设计,我能将所学的基础理论应用于实际，从而使知识 系统化、综合化。并结合本次毕业设计培养独立获取新知识的能力，提高其运用SOLIDWORKS完成总体装配结构图设计，并将三维图转换为二维CAD图纸的能力，学会一些机械绘图基本要求。使自己树立起具有符合国情和生产实际的正确的设计思想和观点；树立起严谨、负责、实事求是、刻苦钻研、勇于探索并 与建筑、高等级公路、桥梁，水坝和矿业的发展息息相关，使用也越来越广。 1.2液压挖掘机的类型 挖掘机械的类型与构造型式繁多，可按照挖掘工作原理与过程、用途、构造特征等进行划分。 （1）根据铲斗类型分为正铲和反铲。 （2）按照用途：单斗挖掘机分为 建筑型、采矿型和剥离型等。 建筑型挖掘机一般可装置各种不同的工作装置 进行多种作业 故又称通用式。 （3）按照动力装置 挖掘机有电驱动、内燃机驱动和复合驱动等 以一台发动机带支挖掘机全部机构者为单机驱动式 以若干发动机分别带动各个主要机构者为多机驱动式。 （4）按照传动方式 挖掘机分为机械传动式、液压传动式和混合
目录 1 机床液压系统的设计任务分析与方案分析 (3) 1.1设计任务分析 (3) 1.2方案分析 (3) 2 分析系统工况，确定系统参数 (4) 2.1确定执行元件 (4) 2.2分析系统工况 (4) 2.2.1工作负载分析 (4) 2.2.2负载图与速度图的绘制 (5) 2.2.3液压缸主要参数的确定 (6) 3 液压系统图的拟定 (8) 3.1液压回路的选择 (8) 3.1.1选择调速回路 (8) 3.1.2选择快速运动和换向回路 (8) 3.1.3选择速度换接回路 (8) 3.1.4考虑压力控制回路 (8) 3.2液压回路的综合 (8) 4 液压元件的选择 (10) 4.1液压泵及驱动电机规格选择 (10) 4.1.1大小流量泵最高工作压力计算 (10) 4.1.2总需供油量计算 (10) 4.1.3电动机的选择 (10) 4.2阀类元件及辅助元件选择 (10) 4.3油管的选择 (11) 4.4油箱的选择和计算 (12) 4.4.1油箱容积的计算 (12)
4.4.2散热量的计算 (12) 4.4.3油箱长、宽、高计算 (12) 4.4.4油箱结构设计 (13) 5 油压系统性能验算 (14) 5.1验算系统压力损失并确定压力阀的调整值 (14) 5.1.1快进 (14) 5.1.2工进 (14) 5.1.3快退 (15) 5.2油液油温验算 (15) 参考文献 (17) 致谢 (18)
任务分析与方案设计 1 机床液压系统的设计任务分析与方案分析 1.1设计任务分析 设计一卧式单面多轴钻孔组合机床液压系统，要求液压系统的工作循环是： 快进→工进→快退→停止。机床主轴上有36个孔，加工φ13.7mm 的孔12个， φ6.5的孔24个；刀具材料硬度为230HBW ；工作部件重量1000N 快进、快退速 度为13v v ==7m/min,最大行程1l =360mm,工进行程2l =130mm,往复运动的加减速时间要求不大于0.2s ，动力滑台采用平面导轨，其静、动摩擦系数分别为0.2、0.1。 1.2方案分析 方案一:系统采用开式容积调速回路，液压泵从油箱直接吸油，执行元件的 回油直接回油箱，油液在油箱中能够得到充分的冷却，虽油箱体积较大，空气和脏物易进入油箱，但此回路效率比较高，发热少。同时系统采用无级调压，结构简单，压力切换平稳,而且便于实现机床远距离控制。由于液压缸要求油源交替地提供低压大流量和高压小流量的油液，故系统可采用大小液压泵双泵供油的油源方案。在卸荷回路中，回路可设置成M 型中位机能的电液换向阀卸荷，以系统保持在0.3MPa 左右的压力，供控制油路之用。因系统要求快进，快退两种运动的换接，故可采用蓄能器快速运动回路，以满足要求。不过系统在整个工作循环内必须有足够长的停歇时间，以使液压泵能对蓄能器充分进行充油。 方案二: 要求系统快进，快退速度相等，速度平稳性要求较高，且速度低， 故采用进口节流调速方案。系统采用大小流量泵双泵供油回路，功率损耗 小，系统效率高，应用比较广泛。同时采用外控顺序阀与单向阀组成卸荷 阀，在双泵供油系统中构成卸荷回路，可以减少在专门设置元件或油路， 使系统简单化，而且实用可靠。不管采用什么油源形式供油，都必须有单 独的油路直接通向液压缸两腔，以实现快速运动，因此采用单杆液压缸作 差动连接构成快进快退换向回路。在机床滑台由工进转为快退时，回路中 通过的流量可能很大，为了保证换向平稳可见，可采用电液换向阀式换接 回路。系统调压问题可在油源中解决，因此可不在专门考虑回路调压问题。 从设计要求、实际问题、成本问题以及油路的复杂程度等方面考虑，对比两种方案可知，方案二最优，因此本设计采用方案二。