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1、武汉理工大学 液压元件系统设计任务说明书目录1.主要内容及目的 -11.1 主要内容-1 1.2 本次设计目的 -1 2.装载机简介-1 2.1 简介-1 2.2 装载机工作原理-2 2.3 液压传动优缺点及定点分析-2 2.4 液压系统设计步骤-2 3.液压回路设计及功能的实现-2 4.液压系统工况分析-4 4.1 转向液压缸工作回路-4 4.2 转斗液压缸工作回路-4 4.3 动臂液压缸工作回路-5 4.4 自动限位装置工作原理-5 5.液压系统主要参数-5 5.1 初选系统压力-5 5.2系统液压缸的计算与选型-6 5.2.1转斗液压缸的计算与选型-6 5.2.2动臂液压缸的计算与选型-
2、7 5.2.3转向液压缸的计算与选型-8 5.3 液压泵排量的计算与选型-9 5.3.1 转向系统液压泵 1 的选择-95.3.2 辅助系统液压泵 2 的选择-9 5.3.3 工作装置液压泵 3 的选择-10 6.液压元件的选择-10 7.液压辅助元件的选择-11 7.1 过滤器的选择-11 7.2 蓄能器的设计选用-12 7.3 油箱组件的选择-12 7.4 油管的计算选择-12 8.系统回路验算-13 8.1 液压系统回路压力流量验算-13 8.2 液压系统发热温升计算-14 9.集成块的设计-16 10.课程设计小结-19 11.参考文献-19武汉理工大学 液压元件系统设计任务说明书-
3、1 -装装载载机机液液压压系系统统说说明明书书1 1. .主主要要内内容容及及目目的的1 1. .1 1 主主要要内内容容结合装载机装载及作业原理、作业动作，基于其液压转向、液压动臂、液压转 斗等特点，设计出能实现以上功能的液压回路。1 1. .2 2 本本次次设设计计目目的的通过本次不限题目的课程设计，增长了自己的见识，提高了看图、读图的能力， 实际与理论（ 液压元件系统 ）相结合，自己对液压 方面有了进深刻、更全面 的 认识，专业理论获得了很好的提升 ，同时为即将步入社会的我们，对机械行业有了初 步了解，为今后的发展奠定了基础。2 2. .装装载载机机简简介介2 2. .1 1 简简介介
4、装载机是一种广泛用于公路、铁路、建筑、水电、 港口、矿山等建设工程的土石 方施工机械，它主要用于铲装土壤、砂石、石灰、煤炭等散状物料，也可对矿石、硬 土等作轻度铲挖作业。换装不同的辅助工作 装置还可进行推土、起重和其他物料如木 材的装卸作业。在道路、特别是在高等级公路施工中，装载机用于路基工程的填挖、 沥青混合料和水泥混凝土料场的集料与装料等作业。此外还可进行推运土壤、刮平地 面和牵引其他机械等作业。由于装载机具有作业速度快、效率高、机动性好、操作轻 便等优点，因此它成为 工程建设中土石方施工的主要机种之一。 部标 JB1603-75 规 定，露天装载机的产品型号用拼音字母 “Z”来表示 ，轮
5、胎式用 “L”表示，其后的 数字是额定载重量的 “千牛（KN）”数，再后来的字母是 A、B、C、D是指变形 改进设计的次序，在 L 后直接写额定的载重量的 KN 数。 武汉理工大学 液压元件系统设计任务说明书- 2 -2.22.2 装载机工作原理装载机工作原理装载机在装取货物时，首先将铲斗放平，发动机加力，铲取重物，然后将铲斗翻转， 使重物不致落下，提升动臂，行至物料堆放处时，先提升动臂，然后翻转铲斗，达到一 定角度之后，重物由于自重滑出铲斗，翻转铲斗放平，落下动臂即可继续下一操作。2.32.3 液压传动优缺点及定点分析液压传动优缺点及定点分析液压传动系统优缺点;液压传动：是以液体为工作介质靠
6、液体的压力能来传递动力的传动。工作原理及特 点：首先必须具有一定压力的液体，其次传动过程经过两次能量转换，并且，传动必须 在密闭容积内进行，而且容积要发生变化。 液压传动优点：1.功率体积比大 2.可以实现无级调速 3.容易实现自动化 4.工作平 稳，寿命长 5.易于实现过载保护 6.布置灵活，可实现远程操控。 液压传动缺点：1.石油资源有限，可燃，费用高 2.不能保证严格的传动比 3.由于 存在泄漏，一对环境造成污染 4.液压传动系统成本高 5.要求有单独的能源，使用不便 6.故障不已检查排除 装载机液压传动系统设计整体思路2.42.4 液压系统设计步骤液压系统设计步骤1.明确设计依据，进行
7、工况分析； 2.确定液压系统方案； 3.液压系统的计算和液压元件的选择； 4.液压系统的验算和工况的选择。 3.3.液压回路设计及功能的实现液压回路设计及功能的实现ZL50 装载机液压系统原理图武汉理工大学 液压元件系统设计任务说明书- 3 -1转向泵 2辅助泵 3主泵 4流量转换阀 5、9、12溢流阀 6转 向阀 7单向节流阀 8转向油缸 10、11手动换向阀 13、14压力电磁阀 15 动臂液压缸 16转斗液压缸 17储气筒ZL50 装载机根据工作需要，已知该机铲斗容量 3 m3，发动机驱动功率为 164KW，额 定转速 2200 r/min。本系统由三个泵共同驱动，主泵 3、辅助泵 2
8、和转向泵 1 组成两个 液压回路，而这两个回路是通过辅助泵联系起来的。ZL50 装载机的技术参数技术参数ZL50额定载重量5t额定铲斗容量3.03m发动机总功率154.4 KW最大卸载高度2.85m最大卸载距离1.60m最大牵引力117.6KN最大转弯半径6.50m最大掘起力122.5KN机重16.8t长6.70m宽2.94m外形尺寸高3.25m爬坡能力30最高行驶速度35 km/h轴距2760轮距2250举升时间8s卸载时间3s下降时间4.5s工作装置循环时间三项和时间15.5s工作特点：工作特点：武汉理工大学 液压元件系统设计任务说明书- 4 -工作装置动作包括动臂升降和铲斗翻转，两者构成
9、单动顺序回路，它的特点是液压 泵再同一时间内只能按先后顺序向一个机构供油，各机构和进油通路按前后顺序排列， 前面的转斗操纵阀动作，后面的动臂操纵阀进油通路切断；只有前面阀位于中位时，才 能搬动后面的阀使之动作。重要元件工作原理：重要元件工作原理：流量转换阀 4 工作原理： 当发动机转速不高时，转向泵和辅助泵流量都很少，流经两个节流孔的压差很小， 不足以使阀芯克服弹簧力而移动，阀芯位于左端，辅助泵和转向泵的流量全部流入转向 回路。 当发动机转速增大时，流经两节流孔的流量增加，使两个节流孔的前后压差增加， 阀芯克服弹簧力，略向右移，此时辅助泵的油液分为两部分，分别为转向右路和工作装 置右路供油。
10、当发动机转速进一步增大时，节流孔压差进一步增大，当阀芯移向右端极限位置时， 则阻断辅助泵流向转向油路，辅助泵油液全部进入工作装置油路，可使工作装置作业速 度提高。锁紧阀及单向节流阀 7 的工作原理： 当方向盘不动时，路面引起的干扰力不能使前支架摆动。单向节流阀的设置使得锁 紧阀的动作打开时动作迅速，切断时比较缓慢，这有利于防止液压冲击。溢流阀 9 作用：当机构发生故障或者液压缸故障时，系统压力升高，为保护系统不受损 坏，在工作装置主油路上设置溢流阀，起溢流保护作用。双溢流阀 12 作用：溢流阀调定压力以后，对转斗液压缸起缓冲补油作用，当动臂升降时， 如果铲斗已倾翻到极限位置，铲斗液压缸必须随动以避免别劲，这时可通过阀 12 进行补 油。4.4.液压系统工况分析液压系统工况分析4.14.1 转向液压缸工作回路转向液压缸工作回路转向装载机的系统采用双油缸液力推动，转向系统中设置一个流量转换阀，由于油 路采
