小型液压挖掘机液压系统的设计

挖掘机液压缸设计计算结构设计1 绪论1.1 小型挖掘机的概述小型挖掘机主要用于城市、狭窄地区，代替人力劳动。

主要作业是挖掘、装载、整地、起重等，用于城市管道工程、道路、住宅建设、基础工程和园林作业等。

小型挖掘机体积小，机动灵活，并趋向于一机多能，配备多种工作装置，除正铲、反铲外，还配备了起重、抓斗、平坡斗、装载斗、耙齿、破碎锥、麻花钻、电磁吸盘、推土板、冲击铲、集装叉、高空作业架、铰盘及拉铲等，以满足各种施工的需要。

与此同时，发展专门用途的特种挖掘机，如低比压、低嗓声、水下专用和水陆两用挖掘机等。

总之它是一种多用途万能型的城市建设机械。

由于这种机械的特点很靠近人，因此在设计上除了要求耐久性、可靠性和作业效率等，还需着重考虑人、机、环境的协调，特别要注意以下几点：1.安全性即机械作业过程中不要与周围的人和物相碰撞，防倾翻稳定性好。

2.低公害即排放要求高、低震动、低噪音，声音要比较悦耳。

3.与周围环境能调和，形象要美观，形体和色彩不要引起人们不愉快感，对人有亲和感。

4.尽量扩大其使用功能，可装多种附属装置，应成为城市万能型工程机械。

5.操纵简便，任何人一学就会，都能操纵。

小型挖掘机具有中型挖掘机的多项功能，又具有便于运输、能耗低、灵活、适应性强等优势，非常适用于空间狭小的施工场地作业，而且价格低、质量轻、保养维修方便，所以在小型土石方工程、市政工程、路面修复、混凝土破碎、电缆埋设、自来水管道的铺设、园林栽培等工程中得到了广泛的应用。

由于满足基本的挖掘·、装载、整地、起重等功能外，必须考虑到工作空间小(人力所不能至)、地形复杂、方便操作、可控，目前市场对小型挖掘机性能要求如下：1.改进挖掘机可控性和控制精确性以及复合动作。

2.简化液压系统、降低成本，达到大作业量与低油耗的动态平衡。

3.改进工作可靠性。

4.改进驾驶操作舒适性及降低劳动强度，提高单位生产率。

5.改进操作安全性。

6.低振动、低噪音适用生活区工作。

《液压挖掘机工作装置与液压系统设计的研究》篇一一、引言随着工程机械技术的不断进步，液压挖掘机已经成为现代工程施工中不可或缺的重要设备。

液压挖掘机以其高效率、大功率及灵活的操作方式，在建筑、采矿、道路建设等工程领域中得到了广泛应用。

液压挖掘机的工作性能及工作效率在很大程度上取决于其工作装置与液压系统的设计。

因此，对液压挖掘机工作装置与液压系统设计的研究具有重要的理论意义和实际应用价值。

二、液压挖掘机工作装置设计液压挖掘机的工作装置主要包括动臂、斗杆和铲斗等部分，其设计直接关系到挖掘机的作业效率和作业质量。

1. 动臂设计：动臂是液压挖掘机的主要承重部件之一，其设计需考虑强度、刚度及重量等因素。

在设计中，应采用合理的截面形状和尺寸，以保证动臂在承受较大载荷时仍能保持足够的强度和刚度。

同时，动臂的设计还需考虑其重量的减轻，以降低整机的能耗。

2. 斗杆设计：斗杆是连接动臂和铲斗的部件，其设计需考虑与动臂和铲斗的配合精度及运动灵活性。

斗杆的设计应保证在各种工况下都能与动臂和铲斗协调工作，以实现高效的挖掘作业。

3. 铲斗设计：铲斗是直接与土壤或其他物料接触的部件，其设计需考虑斗体的形状、容积及开口大小等因素。

合理的铲斗设计可以提高挖掘作业的效率和质量，减少物料遗漏和浪费。

三、液压系统设计液压系统是液压挖掘机的核心部分，其设计直接影响到挖掘机的整体性能。

1. 液压系统组成：液压系统主要由液压泵、液压缸、阀组和控制装置等部分组成。

其中，液压泵提供动力，液压缸实现工作装置的运动，阀组和控制装置则负责控制和调节液压系统的压力、流量和方向。

2. 液压系统设计要点：在液压系统设计中，需考虑系统的稳定性、可靠性和经济性。

首先，要合理选择液压泵的类型和规格，以保证系统具有足够的动力和压力。

其次，要设计合理的阀组和控制装置，以实现对系统压力、流量和方向的精确控制。

此外，还需考虑系统的散热、过滤和防泄漏等问题，以保证系统的稳定性和可靠性。

山东农业大学毕业论文题目：挖掘机液压系统的设计与研究院部机械电子与工程学院专业班级届次学生姓名学号指导教师目录引言 (i)1挖掘机发展的历史和现状及发展 (3)1.1国内挖掘机发展的历史和现状 (3)1.2 国外挖掘机发展的历史和现状及发展 (2)2 挖掘机液压系统的基本组成及其基本要求 (2)3 挖掘机液压系统的基本动作分析 (2)4 挖掘机液压系统的基本回路分析 (2)4.1限压回路 (2)4.2缓冲回路 (3)4.3节流回路 (2)4.4行走限速回路 (2)4.5合流回路 (2)4.6闭锁回路 (2)4.7再生回路 (2)5 负载敏感压力补偿液压系统的设计 (2)5.1负载敏感压力补偿液压系统控制回路设计 (2)5.1.1降低系统溢流损失 (2)5.1.2液压系统的最高压力限制 (2)5.1.3防止系统压力冲击 (3)5.1.4二次压力反馈式LS控制系统 (3)5.1.5发动机扭矩控制 (2)5.2负载敏感压力补偿液压系统的基本回路 (2)5.2.1回转回路 (2)5.2.2行走回路 (3)5.2.3动臂、斗杆、铲斗回路 (3)致谢词 (2)参考文献 (2)ContentsIntroduction (i)1 Development and present of excavator (3)1.1 Development and present of excavator internal (3)1.2 Development and present of excavator overseas (2)2 The basic compose and requirment of hydraulic system of excavator 23 The basic motion analysis of hydraulic system of excavator (2)4 The basic circuit analysis hydraulic system of excavator (2)4.1Pressure limiting circuit (2)4.2Buffer circuit (3)4.3Cuttingloop (2)4.4Walking speed limit of loop (2)4.5 Combined Loop (2)4.6 Closed loop (2)4.7 Regeneration circuit (2)5 The design of pressure compensated load sensing hydraulic system 25.1The design of load sensing hydraulic system pressure compensationcontrol loop (2)5.1.1 Overflow losses reduce system (2)5.1.2Limit the maximum pressure hydraulic system (2)5.1.3 To prevent the system pressure shock (3)5.1.4LS secondary pressure feedback control system (3)5.1.5Engine torque contro (2)5.2Pressure compensated load sensing hydraulic system of the basiccircuit (2)5.2.1Turn loop (2)5.2.2Walking Loop (3)5.2.3The boom；Stick；Bucket Loop (3)Acknowledgement (2)References (2)挖掘机液压系统的设计与研究【摘要】本次设计主要是对挖掘机的液压系统进行设计和研究。

SWE50型机电一体化液压挖掘机液压系统(动臂部分)设计摘要：本人的设计主要致力于分析和设计小型液压挖掘机的液压系统，本液压挖掘机的优点是采用伺服先导操纵系统，造型美观，论文对挖掘机的各种工况进行了分析，系统总结了挖掘机液压系统的设计要求。

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。

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。

本课题选择了国内的质量和技术性能都接近设计要求的5t挖掘机作为基型，并在此基础上研究了国外的先进机型，设计出挖掘机的液压系统方案图，总体装配图以及相应的部件图和零件图,并对动臂机构部分进行了设计，设计了动臂机构原理图，动臂机构液压缸。

图纸基本采用Auto CAD二维软件绘图。

关键词：挖掘机；液压系统；液压泵；液压阀Desing of the SWE50Type of the Hydraulic System(the Part of MovableArm)of Hydraulic ExcavatorWith Electromechanical I ntegratiomAbstractt：My design is mainly dedicated to the analysis and design of small hydraulic excavator hydraulic system.This hydraulic excavator has the advantage of the servo pilot control system,handsome in appearance,the paper excavator various conditions were analyzed,the syst em summari zes the mining hydraulic system design requirements.Subjects rely on the enterprise.Excavator by a number of system components,including hydraul ic systems,transmission systems,control systems,equipment,chassis, turntable,fuel tanks,engine installation.The advantages of hydraulic excavators is the use of servo pilot control system,handsome in appearance,with mining,grasping objects,drilling,earth moving,cl ear communication and breaking other functions.Reliable,comfortable operation and can be widely used in construction,municipal,water,gas,electricity and construction agriculture and forestry projects.The topi cs chosen for the national quality and technical performance are close to the design requirements of the5t excavator as the base type,and on this basis,the advanced study of foreign models,design of hydraulic excavator system plan diagram,assembly drawing and the corresponding overall parts diagrams and parts diagram,and the boom part of the design age ncies,design agency Schematic boom,boom cylinder body.The basic two-dimensional drawings using Auto CAD drawing software.Keywordss:excavator；hydraulic pumps；hydraulic valves；hydraulic system1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。

摘要挖掘机作为我国工程机械的主力种机，被广泛应用于各种各样的施工作业中。

挖掘机产品核心技术就是液压系统设计，由于挖掘机的工作条件恶劣，其性能的优劣决定挖掘机工作性能的高低，要求实现的动作复杂，于是他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的发展具有十分重要意义。

关键词：液压挖掘机液压系统回路目录前言 (4)1 绪论 (5)1.1选题的意义 (5)1.2挖掘机的发展趋势 (5)1.3挖掘机的设计方案 (5)1.3.1挖掘机液压系统技术发展动态的分析研究 (5)1.3.2挖掘机液压系统总体设计 (6)1.3.3挖掘机液压系统设计 (6)2 挖掘机液压系统概述 (7)2.1挖掘机液压系统的基本组成及其要求 (7)2.2挖掘机液压系统的基本动作分析 (8)2.3挖掘机液压系统的基本回路分析 (9)2.3.1限压回路 (9)2.3.2缓冲回路 (10)2.3.3 节流回路 (11)2.3.4 行走限速回路 (12)2.3.5闭锁回路 (13)2.3.6再生回路 (13)3 挖掘机液压系统设计 (14)3.1 挖掘机的功用和对液压系统的要求 (14)3.2挖掘机液压系统分析 (15)3.2.1挖掘机的液压系统原理图如下图 (15)3.2.2系统工作循环分析 (15)3.2.4液压系统中几种低压回路作用 (17)3.3液压元件的选用 (17)3.3.1泵、马达的选用 (17)3.3.2液压阀的选用 (18)4液压缸的设计计算和泵的参数计算 (19)4.1 液压的计算设计 (19)4.1.1外负载计算 (19)4.1.2液压缸结构尺寸计算 (19)4.1.3油缸强度计算 (21)4.2泵的参数计算 (23)4.2.1泵的压力计算 (23)4.2.2计算所需要的泵的流量 (24)5溢流阀的作用和设计计算 (25)5.1溢流阀的作用 (25)5.2溢流阀的设计计算 (25)5.2.1设计要求 (25)5.2.2几何尺寸确定 (26)5.2.3静态特性计算 (28)6 致谢 (33)参考文献 (34)前言挖掘机的液压系统是挖掘机上最重要的组成部分，它是挖掘机工作循环的动力系统。

挖掘机工作装置的液压系统设计发表时间：2019-03-25T15:26:52.873Z 来源：《基层建设》2018年第35期作者：裴红科[导读] 摘要：液压挖掘机是重要的工程机械，应用范围广泛，设计要求较高。

简森工业洗涤技术（徐州）有限公司江苏徐州 221121摘要：液压挖掘机是重要的工程机械，应用范围广泛，设计要求较高。

掘机的主要工作就是挖掘土壤，其挖掘任务由工作装置来完成，挖掘机一般在户外工作，因此经常面临复杂的工作环境，这就对其液压系统的设计提出了更高的要求。

本文就挖掘机工作装置的液压系统设计展开探讨。

关键词：挖掘机；工作装置；液压系统引言目前，随着最前沿技术和控制方式的不断改进、革新，液压操纵、气压操纵、液压伺服操纵等操纵方式逐步取代传统的杠杆操纵，大大提高了生产效率，但由于挖掘机的工作环境复杂多变，需要高性能的液压系统，使得挖掘机在极端情况下保持稳定的工作状态，因此，针对已有的液压装置的缺陷，对挖掘机工作装置的液压系统的工作机理进行研究，进行设计改良，完善作业能力，为实现作业操纵的完全自动化创造基础和前提。

1典型挖掘机液压系统的基本动作分析(1)挖掘。

通常情况是铲斗液压缸或斗杆液压缸分别进行单独挖掘，或者二者配合进行挖掘，在挖掘过程中主要是铲斗和斗杆有复合动作，必要时配以动臂动作。

(2)满斗举升回转。

挖掘结束后，动臂缸将动臂顶起、满斗提升，同时回转液压马达使转台转向卸土处，此时主要是动臂和回转的复合动作。

动臂举升和回转同时动作时，二者要求在速度上匹配，要求回转到指定卸载位置时，动臂和铲斗自动举升到正确的卸载高度。

由于卸载所需要回转角度不同，随挖掘机相对自卸车的位置而变，因此动臂举升速度和回转速度相对关系应该是可调整的，若卸载回转角度大，应该要求回转速度快些，而动臂举升速度慢些。

(3)卸载。

回转至卸土位置时，转台制动，用斗杆调节卸载半径和卸载高度，用铲斗缸卸载。

为了调整卸载位置，还需要动臂配合动作。

对于小型液压挖掘机机械结构及液压系统设计分析摘要：在人们的日常生产生活中，挖掘机的使用越来越常见。

随着时间的推移，大型挖掘机在小范围场地工作时阻塞交通，噪音污染、能源浪费等问题随之产生。

因此小型液压挖掘机的开发与使用越来越受到人们的关注。

液压系统作为小型液压挖掘机最重要的组成部分，对其进行探究和分析具有十分重要的理论意义和现实意义。

关键词：小型挖掘机；机械结构；液压系统；设计1液压挖掘机小型液压挖掘机具有质量小、功能多、效率高、价格低、结构简单、保养维修方便等诸多优势，在城镇的管道开挖与铺设、修复路面、小型的基础建设、公共事业与房屋维修、栽培园林、清淤河道等情景下具有不可替代的作用。

在大型挖掘机无法施工的环境中，体型紧凑、行动便捷的小型挖掘机首当其冲，并在越来越多的领域发光发热。

小型挖掘机具有独特的液压动力系统，使得其可以安装更多辅助作业工具。

小型挖掘机相较于其他挖掘机具有尾部旋转半径为零的特点，在作业空间狭小的情况下，不必过多考虑是否阻碍挖掘机转动，这就使得驾驶员可以专注于前方铲斗的操作，大大降低了周围施工现场损坏建筑物以及自身的可能性。

小型挖掘机能够在很大的范围内摆动，得益于自身动臂与机身铰接的设计，这样的设计让小型挖掘机在周围有障碍物的情况下有了更多的操作空间，同时也减少了经常移动机身的麻烦，在墙壁或者围墙旁边进行挖掘工作也没有丝毫问题。

在运输方面，小型挖掘机更小的体型大大方便了它的运输，小型的运输工具就可以满足各个施工现场转移的需求，大大降低了机器的运输成本。

2小型挖掘机液压系统的基本动作2.1挖掘铲斗液压缸和斗杆液压缸均可推动液压杆执行挖掘动作，有时二者需同时工作进行挖掘。

当二者同时工作时，铲斗与斗杆有复合运动，必要时辅以动臂动作。

面对挖掘过程中“挖不动”情况时，液压系统短时增加压力，提高主要压力阀压力，继而将障碍物挖除。

2.2挖斗举臂回转第一个动作结束时，动臂液压缸推动动臂升起，挖斗提升，与此同时回转系统工作，旋转工作台转向卸料位置。

小型液压挖掘机液压系统的设计小型液压挖掘机作为一种多功能机械设备，其液压系统设计的好坏直接关系到其起重能力、操作稳定性、寿命等方面的优劣。

因此，设计一款可靠的小型液压挖掘机液压系统是十分关键的。

液压系统概述液压系统是指由液压泵、液压缸、液压阀等组成的一套液压设备，通过液体传递压力和能量来实现机械运动的一种动力传动系统。

在小型液压挖掘机中，液压系统是其动力来源，传送液压信号以控制其各项运动。

液压系统设计要求小型液压挖掘机的液压系统设计要求如下：•操作维护简单方便；•机械运行稳定可靠；•操作响应灵敏，控制精度高；•具有良好的抗污染性能；•可提供足够的动力使机械可以适应不同的工作环境和使用要求。

液压系统设计方案液压泵液压泵是液压系统中最重要的部件之一，其作用是将机械能转化为液压能，并将液体压力传递到液压缸以推动挖掘机进行各项活动。

在小型液压挖掘机液压系统设计中，我们选择了柴油机驱动的可变量齿轮泵作为其液压泵。

这种泵具有压力高、流量大、噪音低且可靠性高的特点。

液压阀液压阀是控制液压系统中液体的流量、压力和流向的重要设备，它的质量直接影响到小型液压挖掘机的运行效率和操作稳定性。

我们选择多路节流阀、安全阀、液压控制单向阀和手动控制阀等多种液压阀件作为小型液压挖掘机液压系统中的关键部件。

液压缸液压缸是将液压系统中液体动力转化为机械动力的核心部件，是小型液压挖掘机的重要承载部件。

在小型液压挖掘机液压系统设计中，我们选择了精密加工、铸铁质量优良的单作用液压缸来满足挖掘机的动力需求。

液压油箱液压油箱是小型液压挖掘机液压系统中的重要部分，也是液压系统的储存和散热设备。

我们选择具有优异散热和稳定性能的卧式液压油箱，以满足小型液压挖掘机在高温和高负荷环境下的稳定性能。

小型液压挖掘机液压系统设计是机器性能和使用寿命的关键配置之一。

通过科学合理的设计，在满足操作稳定、运行可靠、抗污染、精度高等要求的同时，让小型液压挖掘机具有了更好的适应性和灵活性。

小型液压挖掘机挖掘工作装置设计摘要挖掘机广泛的应用于建筑行业，排水灌溉，采矿，清除障碍和露天开矿等各种场合。

它对减轻繁重的体力劳动，保证工程的质量，加快建设的速度，提高劳动的生产率起到了巨大的作用。

随着液压传动的技术在工程机械上广泛应用，单斗液压挖掘机也有了迅速的发展。

液压挖掘机具有质量轻、体积小、结构紧凑、挖掘力大、操纵轻便，以及易实现无级变速和自动控制等一系列的优点。

为了能满足不同的作业要求，其工作装置也有很多类型。

例如：正铲，反铲，牵引绳，塔式等。

在上述的工作装置中，反铲挖掘机应用的最为广泛，因而合理设计工作装置具有十分重要的意义。

本论文主要对由动臂、斗杆、铲斗、连杆机构等组成的小型液压挖掘机工作装置进行设计。

具体内容包括以下的五部分: 挖掘机工作装置的总体设计；挖掘机的工作装置详细的机构运动学分析；工作装置各部分的基本尺寸的计算和验证；工作装置主要部件的结构设计。

通过静强度与动强度分析，得出了工作装置在静载荷下结构是安全的。

并利用同类机械的的参数做相应的调试，得出一套较合理的参数，为后续的工作打好了基础。

关键词：挖掘机；液压；动臂；斗杆；铲斗THE DESIGN OF WORKING DEVICE OF SMALLHYDRAULIC EXCA VATORABSTRACTExcavators are widely used in all branches of constructions, to drain and irrigate land, extract useful minerals, the removal of obstacle and the open-cast excavation of coal and ore. They play a tremendous role in relieving labor force, ensuring project quality, accelerating the speed of construction and improving the labor productivity.With the great development of hydraulic technology, the single buckethydraulic excavator has been improving greatly. The hydraulic excavator is provided a great many advantages,such as light weight, small volume, compact structure, powerful dig force, easy operate, continuous variable velocity, automatic controls and so order to meet the different requirements, the working device also has many types. For example: dipper shovel, pull shovel,dragline, jib crane, tower crane and so the above work device, backhoe excavator is used most widely, so the rational design of work device is of great significance.In this paper, mainly by the boom, bucket rod, bucket, excavator linkage component of small hydraulic excavator working device design. It includes thefollowing several parts:the overall design of excavator work device; excavator working device detailed kinematics analysis; the basic size calculation and verification of each part of Working device ; Through the static strength and dynamic strength analysis, the device under static loading structure is safe. Use the same mechanical parameters of the commissioning, to derive a set of reasonable parameters, for the follow-up work to lay a good foundation.KeyWord: Excavator; Hydraulic; Movable arm,Dipper,Bucket目录1 绪论 (1)课题设计的背景和意义 (1)挖掘机的行业现状 (1)挖掘机技术发展趋势 (2)工程机械的前景展望 (3)2 小型液压挖掘机反铲工作装置结构方案设计 (3)引言 (3)液压挖掘机的工作原理与基本组成分析 (3)反铲工作装置的结构设计方案分析 (5)反铲工作装置的结构形式及结构特点 (5)本章小结 (7)3 小型液压挖掘机反铲工作装置参数设计 (7)工作装置的设计原则与参数说明 (7)反铲工作装置的设计原则 (7)机构自身的几何参数设计 (8)反铲工作装置几何参数的设计计算 (8)铲斗机构主要参数的设计计算过程 (8)动臂结构参数的计算过程 (9) (13)铲斗机构及铲斗液压缸主要参数的设计过程 (15)动臂液压缸的设计计算 (18)液压系统闭锁压力的确定分析 (20)4 反铲工作装置的载荷分析计算 (21)工况分析以及确定不利工况 (21)第一种工况位置下动臂和斗杆受力分析计算 (24)第二种工况位置下动臂和斗杆受力分析计算 (28)第三种工况位置下动臂和斗杆受力分析计算 (32)斗杆内力图分析 (37)动臂内力图分析 (38)5 挖掘机工作装置截面尺寸的设计与校核 (40)工作装置斗杆截面尺寸的设计与校核 (41)斗杆的强度校核 (41)斗杆稳定性校核 (42)铰座挤压强度校核 (42)动臂截面尺寸设计与校核 (43)动臂强度校核 (44)动臂稳定性校核 (46)铰座的挤压强度校核 (46)6 结论 (58)参考文献 (59)致谢 (50)1 绪论课题设计的背景和意义总所周知，我国是一个发展中的国家，在其广阔的土地上正在进行着大规模经济建设，这就需要很多土石方施工机械为建设服务，而我们知道液压挖掘机是一类最重要的土石方的施工机械。