WY60全回转液压挖掘机总体与工作装置设计开题报告

二 ○ 一 五 届毕业设计

开 题 报 告

学 院： 工程机械学院

专 业： 机械设计制造及其自动化

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学 号： ************

指导教师： * *

完成时间： 2015年 3 月 20 日

长安大学毕业设计（论文）开题报告表

课题名称 WY60全回转挖掘机总体与工作装置设计

课题来源 自选项目 课题类型 工程设计 指导教师 王进

学生姓名 王鹏举 学 号 201125040221 专 业 机械设计制造及其自动化

一、 课题的背景、目的和意义

背景

6吨型液压挖掘机作为挖掘机械的一个重要品种，是一种周期性作业机械，经历了从人力到蒸汽再到液压驱动的发展史，是在机械挖掘机的基础上发展而来的。其结构主要是由发动机、液压系统、工作装置（动臂、斗杆、铲斗）、行走装置和电气控制等部分组成。它的工作过程是：挖掘作业时，接通回转机构液压马达，转动上部转台，使工作装置转到挖掘地点，同时操作动臂液压缸，小腔进油，液压缸回缩，使动臂下降至铲斗接触挖掘面为止，然后操作斗杆液压缸和铲斗液压缸，液压缸大腔进油而伸长，用铲斗的斗齿切削土壤并装入斗中，斗装满后，将斗杆液压缸和铲斗液压缸停动，并操作动臂液压缸大腔进油，然后提升铲斗，动臂升离地面，并接通回转马达，使斗转到卸载地点，再操作斗杆和铲斗液压缸回缩，使铲斗反转，进行卸土，卸完后，再使转台回转，将工作装置转到挖掘地点，铲斗下降到挖掘面，进行下一次挖掘。采用挖掘机这种作业方式，能够提高生产率，节约劳动时间，减少劳动强度，保证工程质量以及降低劳动成本。

目前6吨级的挖掘机机型，使用的发动机，除了小松的PC56-7和久保田挖掘机使用的是久保田的488发动机，绝大多数都是采用洋马4TN94和五十铃等发动机，三菱发动机有劲，皮实耐用，节油，但正时链条不行。五十铃皮实耐用，节油配件便宜，维修方便，但是噪音比较大。久保田发动机马力大，皮实耐用，但油耗较大。洋马发动机噪音稍小，节油，也比较稳定，因此该机型超过百分之八十的挖掘机采用洋马动力，但其喷油泵头不能校只能换，容易烧气缸垫。随着经济社会的发展，人们对以机械化作业的热情越来越大，以尽可能多的机械化产品代替人类体力劳动已经成为一种社会发展趋势。为满足城镇化建设的需要，人类对其需求量越来越大，市场份额呈上升趋势，其中国内市场，近些年来，6吨级挖掘机占比较大。另外，在今年的全国两会上的政府工作报告中，对城镇化、农业现代化领域都做了重点规划，挖掘机作为该领域建设不可或缺的土石方开挖的主要机械设备，在建设工程和农田改造等机械化施工中必将得到广泛的运用，对挖掘机的需求也将增加。进行年来，6吨型左右的挖掘机由于兼备大型挖掘机和迷你型挖掘机的很多优点，销售受到市场的普遍欢迎。下面是对近几个月来国内销量最好的7款挖掘机所做的统计：

年份

排名 2014.9 2014.10 2014.11 2014.12 2015.1 2015.2

第一位 SY75C SY75C SY75C SY75C SY75C SY75C

第二位 SY55 SK60-8 SY55 SK60-8 SY55 SY55

第三位 PC360-7 DH55G SK75-8 DH55G SK75-8 SK60-8

第四位 SY60C SY60C SK60-8 ZX70-5G SY60C SY60C

第五位 SY215C-8 PC360-7 SY60C SY55 DH55G SK75-8

第六位 SK60-8 SK75-8 ZX70-5G SK75-8 SK60-8 306E2

第七位 SK75-8 SY55 KX-155 SY60C 306E2 320D2

从上表统计中可以看出，从去年9月到今年2月期间，6吨左右的液压挖掘机，如成都神钢的SK60-8，三一重工的SY60C，其中SK60-8在近几个月的销量榜中分别位居第六、二、四、二、四、三位，它采用洋马发动机4TNV94L,相对于其他牌子，动作柔和性不错，油耗也挺低，但驾驶室司机的视野不太好，有待改进。三一的SY60C在近几个月的销量榜中有四个月排第四位，另两个月一个月排第五、一个月第七，它采用五十铃发动机，具有很好的操作舒适性，但大小臂的收缩幅度较小，油耗较高。经过分析比较，可以得出，6吨型左右的液压挖掘机在近几个月的销量比较好，较受市场和消费者的青睐。因此，6吨左右的液压挖掘机存在着广泛的社会需求，现在开发这种款型的液压挖掘机，将会收到很好的社会经济效益，并且有广泛的市场前景。

6吨挖掘机能够在近几月的销量中表现很好，是由于其车型较小，发动机污染较小，在较小作业场地也能安全地运转，与大型挖掘机相比更加灵活、便于运输、可在较小地段工作及更低的燃油消耗，又相对于比它小的机型，它又具有许多中大型挖掘机的特点如既有宽敞舒适的驾驶室，较大的斗容量又有更加强劲的牵引力、更大的液压缸所能提供的最大液压力和动臂、斗杆、铲斗挖掘力、使得单位时间内的工作量增加,从而有较高的生产效率，提高作业速度。它主要用于市政，城市绿化，公园建设及社区厂区施工和农业现代化进程中。基于上述优点，该机型挖掘机受到了广大消费者的普遍欢迎。例如，在20世纪80年代由合肥矿山机器 厂和天津工程机械研究所联合设计和研制的WY60型全液压挖掘机，装设了加宽型三角履带板,接地比压为0.35公斤/厘米~2,可供一般沼泽地施工用,是我国目前石油管线施工成套设备之一，贵阳矿山机器厂生产的WY60型液压挖掘机采用齿轮泵、液压马达驱动，并可以配备多种工作装置，用于不同的作业对象和作业环境中。近年来国外企业也生产6吨左右的液压挖掘机，如韩国的现代，日本的小松等等。

目的

基于上述表格中所做的统计，6吨级别液压挖掘机作为小挖市场中保有最大的型号，很多国内外挖掘机厂家都生产该吨位的液压挖掘机。它由于市场中售价相比其它机型来说，处于中等水平，具有很高的性价比。特别在当前我国基础设施建设逐渐完善，全国各地的城市地区（尤其是东部经济发达地区）开始进入了小修小补的维护阶段的大环境下，用量曾增大趋势，销量十分可观。它广泛应用于小型土石方施工作业，市政建设，路面路基的修复，装设电缆、水管，园林栽培，河沟淤泥的清理工作等工程中。除了配备铲斗以外，它还可以换装破碎锤、平板夯、液压抱夹等附件工装，被广大用户亲切地称为小型挖掘机中的“战斗机”。因此，在当前经济社会发展和社会环境下开发这种机型的液压挖掘机将有着广泛的市场前景。

目前生产6吨型液压挖掘机的厂家有很多，国内的如三一、徐工、龙工、柳工等，国外的如日本的小松、日立，韩国的现代，美国的卡特彼勒。国外生产的6吨型液压挖掘机有：小松的PC60-8，日立的ZX60-5G-domestic，现代的R60-9，卡特彼勒的CT60-7B等。它们具有许多优点。现代的R60-9具有很好的驾驶舒适性、耐用性、便于维修，此外还采用了Rabex技术；小松的PC60-8省油、环保，同时也具有很好的驾驶舒适性和耐久性；日立的ZX60-5G-domestic稳定可靠，具有超大的驾驶室视野，同时也省油和耐用性。卡特彼勒的CT60-7B,具有足够的动力和斗齿挖掘力，配备冷暖空调，并且采用钢履带板。它们的特点，归纳起来即是舒适、耐久、节能、环保、挖掘力足等，但这些挖掘机价格较贵，目前市场占有率还不是特别高。另一方面，国内当前生产6吨型液压挖掘机的较多，如三一的SY60C-9，徐工的XE60，龙工的LG6060D，柳工的CLG906C，福田雷沃FR60-7，这些挖掘机存在许多缺点。如三一的SY60C-9，配件昂贵，耗油量大，且动臂与斗杆之间跨度小；徐工的XE60机尾配重不行，回转太快时吊物不稳定，龙工的LG6060D动作反应慢、油箱小、手柄操作不灵活、牵引力小，耐久性不足且配件昂贵；柳工的CLG906C的铲斗易开裂，液压油管承受的最大压力不足，动臂质量差且操作不灵活。福田雷沃FR60-7的配种较轻，整机稳定性不太好，液压油管漏油，油耗大，驾驶室舒适性不好。总的来说，国产该机型的耗油量大，驾驶室舒适性不好，操作不灵活，斗齿挖掘力不够等共性问题。

基于国外挖掘机的广泛优点和国产挖掘机的这些缺点，有必要开发该机型的高性价比的液压挖掘机，使得开发出的这种液压挖掘机既具有良好的驾驶视野，操纵灵活性、反应快，较高的寿命、斗齿挖掘力，降低油耗，外形较美观，安全性能较高，又在市场上的售价不至于太贵，能符合大多数用户的消费水平。特别是在目前挖掘机行业市场销售不太景气的环境下，开发这种受到市场普遍欢迎吨位的高性价比液压挖掘机，很有前景。

意义

目前，由于6吨型挖掘机兼备小型和大型挖掘机的许多优点，随着城镇化的进行，国内市场对其需求越来越大。但由于国内6吨型挖掘机制造厂的技术水平参差不齐，存在牵引力、挖掘力不够，驾驶室设计不够人性化，使用寿命周期短，耗油量大，操作不够灵活等普遍问题，随着国外同型号挖掘机涌入国内市场，与国外产品一起竞争，难以形成核心竞争力。当前，核心技术仍然掌握在德国、日本、美国等发达国家手中。同时，近几年来，国外二手挖掘机对国产挖掘机市场形成了较大冲击。因此，设计6吨型高性价比的液压挖掘机的整机和工作装置对于满足目前消费者以不贵的价格买得一台实用型、技术质量好的挖掘机的心理有重大意义，同时也为解决目前国内挖掘机市场的发展现状提供新的思路和方法。以此为基础进行相关产品的技术创新和研发，对于提高同类挖掘机在国内、国际上的竞争力、提升国家工业水平和加速国民经济的发展具有重大的意义。如驭工生产的YG60-8液压挖掘机，通过加大自主研发力度，进行改进使挖掘机的可靠性提高，降低油耗，同时还可对整机和油量的多少进行实时监控，弥补了国产挖掘机的很多不足，受到了用户的欢迎。但当前，国内现有的高性价比的6吨型液压挖掘机不是很多，而用户的需求量大，在这种经济社会环境下，设计满足消费者需要的6吨型液压挖掘机，很容易提高市场占有率，且能提高抗风险抵抗力，将国外挖掘机对国内市场产生的冲击降低到最小。

此次做毕业设计，是对我大学期间所学基本知识、基本理论和基本技能掌握与提高程度的一次全面检验。通过此次毕业设计的不断努力、思考（上网收集资料，现场拍照片、市场调研，分析计算、画CAD图和A0号图纸），了解液压挖掘机的基本结构、工作原理，有助于培养科学的研究方法，掌握基本的绘制CAD图纸的能力以及掌握如何收集、整理资料的能力。通过校园网，利用学校的图书馆，在包括中国知网在内的网站内收集检索文献资料，收集关于6吨型液压挖掘机的文献资料和国内、外的发展状况，树立符合实际的正确的设计方法，进行毕业设计。这些内容和方法，对我们大学毕业后，从事任何工作，都是非常重要的。此外，本次毕业设计，通过把学过的理论知识运用到实践，有助于进一步顽固专业知识。

本论文将就6吨型全回转液压挖掘机的工作装置（铲斗、斗杆、动臂）和整机进行分析、研究、设计。通过现场测量和国内外同机型产品参数进行对比，初步拟定此次毕业设计的设计参数，计算出工作装置：动臂、斗杆、铲斗的设计尺寸。在了解国内外发展状况的基础上，进行挖掘机各个机构参数的测量和选择计算，然后画CAD图纸，最终设计出所需挖掘机。通过此次设计，对该机型挖掘机结构参数以及用途、国内外发展现状有更加深入的了解，以便提高自己的设计能力，并为以后更深入的科学研究打下基础。