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1、单斗液压挖掘机特点、类型和主要参数液压挖掘机的工作原理液压挖掘机的基本类型液压挖掘机的总体设计第 一 章目的2021/3/101 一. 单斗液压挖掘机基本组成 组组 成：成：工作装置、回转机构、行走机构、动力装置、液压系统、辅助系统。工作装置工作装置: :反铲、正铲、抓斗、起重等1-1 概述2021/3/102工作装置回转机构行走机构换向阀动力装置液压油箱驾驶室平台总成液压泵工程机械学院工程机械学院基本组成基本组成2021/3/103二. 工作原理u液压挖掘机采用三组油缸使铲斗运动；u油马达驱动回转运动，使铲斗运动扩大到的空间；u行走马达驱动行走。2021/3/104三. 单斗液压挖掘机的基本
2、类型u按 用 途u按工作装置u按行走装置u按回转机构u特殊用途2021/3/105u 通用型 中小型挖掘机 u 专用型 大型挖掘机 三. 单斗液压挖掘机的基本类型u按 用 途u按工作装置u按行走装置u按回转机构u特殊用途通用型2021/3/106u 通用型 中小型挖掘机 u 专用型 大型挖掘机 三. 单斗液压挖掘机的基本类型u按 用 途u按工作装置u按行走装置u按回转机构u特殊用途通用型拐臂式挖掘机2021/3/107u 通用型 中小型挖掘机 u 专用型 大型挖掘机 三. 单斗液压挖掘机的基本类型u按 用 途u按工作装置u按行走装置u按回转机构u特殊用途通用型2021/3/108u 通用型 中
3、小型挖掘机 u 专用型 大型挖掘机 三. 单斗液压挖掘机的基本类型u按 用 途u按工作装置u按行走装置u按回转机构u特殊用途专用型2021/3/109u 铰接式u 伸缩臂式 三. 单斗液压挖掘机的基本类型u按 用 途u按工作装置u按行走装置u按回转机构u特殊用途2021/3/1010u履带式u轮胎式u步履式u汽车式u拖 式三. 单斗液压挖掘机的基本类型u按 用 途u按工作装置u按行走装置u按回转机构u特殊用途2021/3/1011u全回转u 半回转三. 单斗液压挖掘机的基本类型u按 用 途u按工作装置u按行走装置u按回转机构u特殊用途2021/3/1012u 通用型 中小型挖掘机 u 专用型
4、大型挖掘机 三. 单斗液压挖掘机的基本类型u按 用 途u按工作装置u按行走装置u按回转机构u特殊用途2021/3/1013u 通用型 中小型挖掘机 u 专用型 大型挖掘机 三. 单斗液压挖掘机的基本类型u按 用 途u按工作装置u按行走装置u按回转机构u特殊用途2021/3/1014u 通用型 中小型挖掘机 u 专用型 大型挖掘机 三. 单斗液压挖掘机的基本类型u按 用 途u按工作装置u按行走装置u按回转机构u特殊用途2021/3/1015u 通用型 中小型挖掘机 u 专用型 大型挖掘机 三. 单斗液压挖掘机的基本类型u按 用 途u按工作装置u按行走装置u按回转机构u特殊用途2021/3/101
5、6四.液压挖掘机的优点： u性能提高，工作品种扩大。u简化结构、易损件少、机重小。u传动性改善，工作平稳、安全可靠。u机构布置合理紧凑。u操作简便、灵活。u易实现“三化”、提高质量。u易于实现自动化。u元件精度高，装配严格。2021/3/1017五. 型号表示 例:WY200 斗容量或机重 无-机械式挖掘机W 挖掘机挖掘机 Y-液压挖掘机 L-轮胎式 无-履带式WY200:WY200:斗容斗容0.8m0.8m3 3机重机重20t20t履带式液压挖掘机履带式液压挖掘机长安大学2021/3/10181-1工作装置的结构和工作特点 工作装置的类型 反铲、正铲、装载、 抓斗、起重、破碎、剪切等装置。2
6、021/3/10191-1工作装置的结构和工作特点 工作装置的类型 反铲、正铲、装载、 抓斗、起重、破碎、剪切等装置。2021/3/10201-1工作装置的结构和工作特点 工作装置的类型 反铲、正铲、装载、 抓斗、起重、破碎、剪切等装置。2021/3/1021一.反铲工作装置动臂斗杆铲斗连杆摇杆动臂油缸斗杆油缸铲斗油缸 组成:工程机械学院工程机械学院2021/3/1022 .特点：各部件之间铰接连接2021/3/1023 .特点：u通过三个油缸的伸缩实现挖掘的各个动作；u具有三个自由度，u任何一个或两个油缸工作时，其余液压缸必须闭锁住，才能得到有规律的运动，保证正常工作。各部件之间铰接连接20
7、21/3/1024二. 挖掘轨迹与挖掘包络图u主要用于地面以下挖掘。u挖掘轨迹决定于各油缸的运动及其相互配合的情况。1. 坐标系的确定： X 轴地面线 Y 轴回转中心2021/3/1025二. 挖掘轨迹与挖掘包络图 2. 挖掘轨迹u挖掘机的工作装置在任一位置工作时，斗尖的运动路径。u挖掘机的挖掘轨迹是由相应液压缸分别工作时的轨迹组合而成。2021/3/1026二. 挖掘轨迹与挖掘包络图 2. 挖掘轨迹u挖掘机的工作装置在任一位置工作时，斗尖的运动路径。u动臂液压缸工作挖掘u斗杆液压缸工作挖掘u铲斗液压缸工作挖掘u各液压缸联合动作2021/3/1027二. 挖掘轨迹与挖掘包络图 3. 包络图 挖
8、掘机在任一正常工作位置时，所能控制到的工作范围。 4.主要工作尺寸 最大挖掘深度 最大挖掘半径 最大卸载高度 最大挖掘高度2021/3/1028二. 挖掘轨迹与挖掘包络图 5.有效工作范围6.主要挖掘区 2021/3/10291-3 主要参数和选择（总体设计方法）一. 总体设计的重要性u总体设计是设计者全面了解挖掘机的设计要求和内容，根据数据、资料，用科学的方法确定的挖掘机的总轮，不是具体那一部分的设计。u为进一步设计、分析提供基础。u总体设计必须从整机主要性能出发，正确选择各总成的参数和结构，并进行合理布置。2021/3/1030二. 总体设计的内容u主要技术性能和参数的确定u确定挖掘机的机
9、型u动力装置和传动形式u总体与各总成结构u回转、行走性能计算u转台平衡与整机稳定性计算u生产率计算u各机构力、速度、功率、性能计算2021/3/1031三.挖掘机的主要设计过程和方法1. 设计任务来源u上级机关和委托单位提出设计任务u企业新产品开发项目u毕业设计题目 在充分调查研究和搜集资料基础上，进行液压挖掘机的总体设计工作。2021/3/10322. 总体设计主要内容：设计任务书调研搜集资料、确定样机回转结构设计工作装置设计行走机构设计液压系统设计验算各部分参数校核主要技术性能 整理计算说明书绘制总图和零部件图总体设计设计思想2021/3/10333. 设计的指导思想：u先进性先进技术指标
10、和可靠的工作性能；u可能性适合于生产厂的制造条件；u经济性充分利用发动机功率，生产效率高；u实用性满足实际使用要求。u确定主要参数时，正确处理它们之间的联系和制约的关系；实事求是地分析和满足对各项性能指标的要求，盲目地提高或削弱某些参数都将带来不良的结果，u挖掘机是个有机整体，性能的优劣不仅与各部件性能有关、更重要的是决定于各部件结构特性的协调匹配。2021/3/1034u影响挖掘机先进性的因素很多，各参数彼此影响制约。u性能先进的现代化液压挖掘机其总体参数间存在着一定的内在联系的规律性。u利用计算机进行参数选择，进行多种方案比较，从而能较快地得到较理想的参数值。u总体概念u局部深入u反复循环
11、u合理确定3. 设计的方法：2021/3/1035三主要技术性能1.主要技术参数: 斗容量、机重、功率、最大挖掘深度、最大挖掘高度、最大卸载高度、最大挖掘半径、回转速度、接地比压、生产率等2.主参数：标准斗容量、机重、功率。见课本后面2021/3/1036四. 主要参数的选择1. 液压挖掘机的主要参数u工作尺寸工作尺寸u机体外形尺寸机体外形尺寸u工作装置尺寸工作装置尺寸u各总成尺寸各总成尺寸 . .u尺 寸 参 数u重 量 参 数u功 率 参 数u经济指标参数2021/3/1037u整机重量整机重量u主要部件重量主要部件重量u总成重量总成重量 . .四. 主要参数的选择u尺 寸 参 数u重 量
12、 参 数u功 率 参 数u经济指标参数1. 液压挖掘机的主要参数2021/3/1038四. 主要参数的选择u发动机发动机u液压系统液压系统u主要机构功主要机构功率、力和速度率、力和速度 . .u尺 寸 参 数u重 量 参 数u功 率 参 数u经济指标参数1. 液压挖掘机的主要参数2021/3/1039u作业周期作业周期u挖掘生产率挖掘生产率u功率利用功率利用u燃油消耗燃油消耗 . .四. 主要参数的选择u尺 寸 参 数u重 量 参 数u功 率 参 数u经济指标参数主参数：斗容量、机重、功率1. 液压挖掘机的主要参数2021/3/1040u指挖掘指挖掘级土壤时，反铲级土壤时，反铲铲斗堆尖时的斗容
13、量铲斗堆尖时的斗容量( (m m3 3) )。u为充分发挥挖掘能力，挖为充分发挥挖掘能力，挖不同等级的土壤可以配备不同等级的土壤可以配备相应不同斗容量的铲斗。相应不同斗容量的铲斗。 2. 主参数介绍u标准斗容量u整机机重u发动机功率四. 主要参数的选择2021/3/1041u指带标准反铲或正铲工作指带标准反铲或正铲工作装置时的整机工作重量装置时的整机工作重量(t)(t)。2. 主参数介绍u标准斗容量u整机机重u发动机功率四. 主要参数的选择2021/3/10422. 主参数介绍u标准斗容量u整机机重u发动机功率u指发动机的额定功率。指发动机的额定功率。 即：正常运转条件下除本即：正常运转条件下
14、除本身消耗以外的输出净功率身消耗以外的输出净功率( (马力马力) )。四. 主要参数的选择2021/3/10432. 确定主要参数的依据：设计任务书的要求；有关国内外同类型、同等级液压挖掘机的技术资料；国家以及企业的系列标准等；理论分析或经验计算；使用单位的要求和制造厂的生产条件等。2021/3/10443. 确定参数的方法u类比法u经验公式法u按标准选定法u理论分析计算法挖掘机总体设计2021/3/1045.类比法：样机选择原则u选择国内外先进产品u类比法只适合于同类型产品u工作性质、要求相同u通过同类型机械的比拟(类比)得出参数值。相似系数 2021/3/1046.类比法：u长度参数： u
15、面积参数： u体积参数： u功率参数：相似系数 2021/3/1047.经验公式法u按概率统计归纳得到的经验公式进行概略的计算，得出参数值。u以液压挖掘机的机重为指标，u对液压挖掘机的总体参数用概率的方法得出各主要参数的经验系数，以公式来确定挖掘机的各种参数。 2021/3/1048u线尺寸参数： u面 积 参 数：u体 积 参 数： u质 量 参 数: 各部分重量： u体重心与回转中心距离： u机体重心离地面高度：.经验公式法( m )( m2 )( m3 )（kg）( m )( m )表1-4表1-32021/3/1049u发动机功率： u液压系统功率： u挖掘力参数：u回转结构参数u行走
16、机构参数：( kw )( KN )( kw )表1-5表1-5表16表17.经验公式法2021/3/1050.按标准选定法：u按液压挖掘机国家标准选定参数值； ( ( 表表1 12 )2 ) .理论分析计算法：u按拟定的结构特点，在理论分析与试验数据的基础上进行分析计算，得出参数值。2021/3/1051挖掘机 总体设计四种方法u类比法u经验公式法u按标准选定法u理论分析计算法u总之，无论采用那种方法确定总体参数，必须正确处理先进性、可靠性、经济性之间的关系，正确处理相互制约的有关参数间的关系。u实事求是地分析和满足对各项性能指标的要求。2021/3/1052挖掘机 总体设计四种方法u类比法u经验公式法u按标准选定法u理论分析计算法u前三种方法得出的参数值不可能是完全确切合适的。u必须在设计过程中按结构方案、强度以及挖掘机的要求进行方案比较加以修正确定。u实际工作中往往综合使用以上四种方法。2021/3/1053结 束长安大学长安大学长安大学工程机械学院制作人：王 进版权所有 不得复制2021/3/1054
