挖掘机基础知识之液压挖掘机概述

挖机的工作原理挖机，也称为挖掘机，是一种用于挖掘土壤、矿石和其他材料的重型机械设备。

挖机的工作原理是通过液压系统驱动液压缸进行动作，实现挖掘、装载、卸载等操作。

下面将详细介绍挖机的工作原理。

一、液压系统1.1 液压泵：液压泵是挖机液压系统的动力源，通过驱动液压油流动产生高压油液，为液压缸提供动力。

1.2 液压缸：液压缸是挖机的执行元件，通过液压油的压力驱动活塞运动，实现挖掘、卸载等操作。

1.3 液压阀：液压阀是控制液压油流向的装置，通过控制液压阀的开关状态，可以实现挖机各种功能的控制。

二、工作装置2.1 铲斗：挖机的主要工作装置是铲斗，通过液压缸的动作，铲斗可以实现挖掘、装载、卸载等操作。

2.2 铲斗杆：铲斗杆是连接铲斗和挖机主体的部件，通过液压缸的伸缩，可以改变铲斗的位置和角度。

2.3 回转机构：挖机的回转机构通过液压马达驱动，实现挖机的回转动作，使铲斗能够在360度范围内作业。

三、动力系统3.1 发动机：挖机的动力来源是内燃机，通过燃油燃烧产生动力，驱动液压泵和其他机械部件运转。

3.2 驱动系统：挖机的驱动系统包括行走和转向系统，通过液压马达驱动履带或者轮胎运动，实现挖机的行走和转向。

3.3 冷却系统：挖机的发动机和液压系统会产生大量热量，在工作过程中需要通过冷却系统散热，保持设备正常运行。

四、控制系统4.1 控制台：挖机的控制台上设有各种控制杆和按钮，操作员可以通过控制台控制挖机的各项功能。

4.2 传感器：挖机上装有各种传感器，可以监测挖机的工作状态和环境情况，确保挖机安全高效地运行。

4.3 控制器：挖机的控制器负责接收传感器信息，并根据预设的程序控制液压系统和其他部件的工作，实现挖机的自动化操作。

五、安全系统5.1 报警系统：挖机上装有各种报警器和指示灯，可以在发生故障或者危（wei）险情况时发出警报，提醒操作员及时处理。

5.2 防护装置：挖机的铲斗和其他部件上装有防护装置，可以保护操作员和周围环境免受意外伤害。

课程:流体传动与控制课题:挖掘机液压系统班级:指导教师:组员:1概述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的动力系统。

挖掘机的工作条件恶劣, 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。

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。

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。

2 挖掘机液压系统概述2.1 挖掘机液压系统的基本组成及其基本要求按照挖掘机工作装置和各个机构的传动要求, 把各种液压元件用管路有机地连接起来就组成一个挖掘机液压系统。

挖掘机的各种分类方式挖掘机是一种常见的工程机械，广泛应用于建筑、矿山、水利等领域。

根据不同的分类方式，挖掘机可以分为多种类型。

下面就让我们来了解一下挖掘机的各种分类方式。

一、按照工作原理分类1.液压挖掘机：液压挖掘机是利用液压系统驱动液压缸实现工作的挖掘机。

它具有结构简单、操作方便、效率高等优点，广泛应用于各种工程领域。

2.电动挖掘机：电动挖掘机是利用电动机驱动液压泵实现工作的挖掘机。

它具有环保、节能、噪音低等优点，适用于室内、地下等环境。

3.机械式挖掘机：机械式挖掘机是利用机械传动实现工作的挖掘机。

它具有结构简单、维护方便等优点，但效率较低，逐渐被液压挖掘机所替代。

二、按照工作装置分类1.铲斗挖掘机：铲斗挖掘机是利用铲斗实现挖掘、装载等工作的挖掘机。

它适用于土方工程、矿山等领域。

2.爪式挖掘机：爪式挖掘机是利用爪子实现挖掘、抓取等工作的挖掘机。

它适用于垃圾处理、矿山等领域。

3.钩臂挖掘机：钩臂挖掘机是利用钩臂实现挖掘、拆除等工作的挖掘机。

它适用于拆除、清理等领域。

三、按照工作范围分类1.履带式挖掘机：履带式挖掘机是利用履带行走实现工作的挖掘机。

它适用于复杂地形、矿山等领域。

2.轮式挖掘机：轮式挖掘机是利用轮子行走实现工作的挖掘机。

它适用于平坦地形、城市建设等领域。

3.小型挖掘机：小型挖掘机是指工作重量在6吨以下的挖掘机。

它适用于狭小空间、城市建设等领域。

以上就是挖掘机的各种分类方式。

不同类型的挖掘机适用于不同的工作环境和工作范围，选择合适的挖掘机可以提高工作效率，降低成本。

第二章挖掘机的基本构造及工作原理第一节概述一、单斗液压挖掘机的总体结构单斗液压挖掘机的总体结构包括①动力装置、②工作装置、③回转机构、④操纵机构、⑤传动系统、⑥行走机构和⑦辅助设备等，如图所示。

常用的全回转式液压挖掘机的动力装置、传动系统的主要部分、回转机构、辅助设备和驾驶室等都安装在可回转的平台上，通常称为上部转台。

因此又可将单斗液压挖掘机概括成工作装置、上部转台和行走机构等三部分。

工作装置——①动臂、②斗杆、③铲斗、④液压油缸、⑤连杆、⑥销轴、⑦管路上部转台——①发动机、②减震器主泵、③主阀、④驾驶室、⑤回转机构、⑥回转支承、⑦回转接头、⑧转台、⑨液压油箱、⑩燃油箱、○11控制油路、○12电器部件、○13配重行走机构——①履带架、②履带、③引导轮、④支重轮、⑤托轮、⑥终传动、⑦张紧装置挖掘机是通过柴油机把柴油的化学能转化为机械能，由液压柱塞泵把机械能转换成液压能，通过液压系统把液压能分配到各执行元件（液压油缸、回转马达+减速机、行走马达+减速机），由各执行元件再把液压能转化为机械能，实现工作装置的运动、回转平台的回转运动、整机的行走运动。

二、挖掘机动力系统1、挖掘机动力传输路线如下１）行走动力传输路线：柴油机——联轴节——液压泵（机械能转化为液压能）——分配阀——中央回转接头——行走马达（液压能转化为机械能）——减速箱——驱动轮——轨链履带——实现行走２）回转运动传输路线：柴油机——联轴节——液压泵（机械能转化为液压能）——分配阀——回转马达（液压能转化为机械能）——减速箱——回转支承——实现回转３）动臂运动传输路线：柴油机——联轴节——液压泵（机械能转化为液压能）——分配阀——动臂油缸（液压能转化为机械能）——实现动臂运动４）斗杆运动传输路线：柴油机——联轴节——液压泵（机械能转化为液压能）——分配阀——斗杆油缸（液压能转化为机械能）——实现斗杆运动５）铲斗运动传输路线：柴油机——联轴节——液压泵（机械能转化为液压能）——分配阀——铲斗油缸（液压能转化为机械能）——实现铲斗运动1、引导轮2、中心回转接头3、控制阀4、终传动5、行走马达6、液压泵7、发动机8、行走速度电磁阀9、回转制动电磁阀10、回转马达11、回转机构12、回转支承2、动力装置单斗液压挖掘机的动力装置，多采用直立多缸式、水冷、一小时功率标定的柴油机。

液压挖掘机的应用、概述及常见故障诊断摘要：建筑行业与我国国民经济的发展具有同步性，其既是重要支柱，也是提高国民生活水平的关键动力之一。

在一带一路政策背景下，我国城市化规模逐渐扩大、进程逐渐加快，我国进入了经济发展新时期，为建筑行业提供了广阔的发展前景，也让工程机械的应用更加普遍。

液压挖掘机是建筑机械中非常重要的一个组成部分，其不仅能缩短建设工期，还能保证建设质量，保证建筑工程项目有序开展。

液压挖掘机应用广泛、价格低廉并且实用性非常强，不仅可以根据工程的要求进行改装，还能满足挖掘、钻孔等任务的要求，加快了工程进度。

一、液压挖掘机概述液压挖掘机是一种多功能工程机械，被广泛应用于水利工程，交通运输，电力工程和矿山采掘等施工作业中。

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，是各种土石方施工中不可缺少的主要机械设备。

（一）用途及结构分析单斗式液压挖掘机其主要由液压传动系统、动力装置、工作装置、回转装置、行走装置等部分构成，主要部分基本都设置在能回转的平台上，其被称呼为上车架。

相比于传统机械挖掘机，液压挖掘机的优势非常明显，其体积小、工作范围大并且在相同质量下挖掘力更强，能够提高施工效率。

除此之外，液压挖掘机的操控更加简单、功能稳定，在不同环境下还能动态安装其它辅助设备。

但是此种挖掘机的缺点也比较鲜明，其核心是液压系统，整个传动结构更加复杂，各个部件精度要求更高，出现故障不易查明原因；操作及维护人员必须要有较强的专业知识及技能，才能正确操作机械，有效避免设备故障的发生；另外，液压式挖掘机对温度的要求相对更高。

（二）基本工作原理分析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及应用的重要一环。

12 1. 液压基础知识1.1压力压力表示单位面积所受的作用力，是液压系统最基本的参数。

压力计算公式：P（压力）=F（作用力）/A（面积）。

压力的国际单位是帕（Pa），常用单位为兆帕(MPa)，在工程实际惯用千克力每平方厘米（kgf/cm2）或巴（bar）。

它们之间的换算关系为：1MPa≈10kgf/cm2，1 kgf/cm2≈1bar，1MPa=106Pa，1bar=105Pa。

1.2 帕斯卡定律密封容器中的液体，若在其任一点施加压力，这个压力将通过液体传到各个连通器，并且压力值处处相等，这就是帕斯卡定律，也是液压传动的基本原理，各类液压机的工作原理就是该原理的工程应用。

1.3 油的特性：不可压缩。

1.4 液体流动连续性原理因为液体不可压缩性，液体流动在同一管道中通过任意两个截面的流量相等。

1.5 液阻和压力损失：液阻即液体在管道中流动所产生的阻力，有液阻即产生压力损失（沿程损失和局部损失）。

1.6 液压传动的两个基本特征压力取决于负载；速度取决于流量。

1.7 液压系统的组成一个完整的液压系统由五个部分组成，即动力元件、控制元件、执行元件辅助元件和液压油用油管按一定方式连接起来而成。

1.7.1动力元件——液压泵（油泵），将机械能变换成油液的液压能。

玉柴挖掘机用的油泵有齿轮泵和柱塞泵。

1.7.2控制元件——各种液压阀，用来控制和调节液压油的方向、流量和压力。

根据控制功能液压阀可分为：压力控制阀——溢流阀、减压阀、顺序阀；流量控制阀——节流阀、调速阀、分流集流阀；方向控制阀——单向阀、换向阀、截止阀。

1.7.3执行元件——将液压泵输来的液压能变换成工作机构动作的机械能，驱动负载作直线往复运动或回转运动。

主要有液压油缸和液压马达。

1.7.4辅助元件——将动力元件、控制元件和执行元件三部分连接成一个系统，起贮油、连接、过滤和测量等作用，主要有油箱、胶管总成、接头、滤油器、蓄能器等。

1.7.5 液压油玉柴挖掘机用的液压油为长城牌L—HM68抗磨液压油或L—HV68低温抗磨液压油。

挖掘机的结构与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（图」）。

根据其构造和用途可以区分为：履带式、轮胎式、步履式、全液压、半液压、全回转、非全回转、通用型、专用型、铰接式、伸缩臂式等多种类型。

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（图2）。

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。

发动机是液压挖掘机的动力源，大多采用柴油要在方便的场地，也可改用电动机。

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。

以工地使用较多的PV-200型液压挖掘机为例。

该机采用改进型的开式中心负荷传感系统（OLSS）。

该系统用控制斜盘式变量柱塞泵斜盘角度（输出流量）的方法，减少了发动机的功率输出，从而减少燃油消耗，是一种节能型系统（见图3）。

这种液压系统的特点是：定转矩控制，能维持液压泵驱动转矩不变，载断控制，可以减少作业时间的卸荷损失；油量控制，可减少空挡和微调控制时液压泵的输出流量，减少功率损失。

I.舟斗血2.斗杆3.耕而4回转马达&冷却器B.湄油整酸噩稽a.油箱3演狂泵10.背压丽II后埔舍州以葡垣刍钢S3中央回转援头E.回转制成阀㈤倔速祖13.行走马达图一图二图3PC-200 ^掘ur液压系挽国图三机械手臂液压控制从土壤切削，整机稳定性及液压系统与液压元件的工作原理分析液压挖掘机工作原理一土壤切削1.挖掘阻力挖掘阻力是指铲斗在挖掘过程中所遇到的土壤阻力，通常近似的认为它作用在斗尖上，并可依照挖掘轨迹的切线方向分解切向阻力Pt和法向阻力Pn。