5.5吨履带式液压挖掘机设计.doc

吨履带式液压挖掘机 1一绪论 挖掘机简介液压挖掘机是在机械传动挖掘机的基础上发展起来的。它的工作过程是以铲斗的切削刃切削土壤,铲斗装满后提升、回转至卸土位置,卸空后的铲斗再回到挖掘机位置并开始下一次的作业。因此,液压挖掘机是一种周期作业的土方机械。液压挖掘机与机械传动挖掘机一样,在工业与民用建筑、交通运输、水利施工、露天采矿及现代化军事工程中都有着广泛的应用,是各种土石方施工中不可缺少的一种重要机械设备。在建筑工程中,可用来挖掘基坑、排水沟,拆除旧有建筑物,平整场地等。更换工作装置后,可进行装卸、安装、打桩和拔除树根等作业。在水利施工中,可用来开挖水库、运河、水电站堤坝的基坑、排水或灌溉的沟渠,疏浚和挖深有河道等。在铁路、公路建设中,用来挖掘土方、建筑路基、平整地面和开挖路旁排水沟等。在石油、电力、通信业的基础建设及市政建设中,用来挖掘电缆沟和管道沟等。在露天采矿场上,可用来剥离表土、采掘矿石或煤,也可用来进行堆弃、装载和钻孔等作业。在军事工程中,可用来筑路、挖壕沟和掩体、建造各种军事建筑物。所以,液压挖掘机作为工程机械的一个重要品种,对于减轻工人繁重的体力劳动,提高施工机械化水平,加快施工进度,促进各项建设事业的发展,都起着很大的作用。据建筑施工部门统计,一台斗容量为 立方米的液压挖掘机挖掘 I~IV 级土壤时,每班生产率大约相当于 300~400 个工人一天的工作量。因此, 大力发展液压挖掘机,对于提高劳动生产率和加速国民经济的发展具有重要的意义。 挖掘机国内外研究现状和发展动态 国内外研究现状我国挖掘机生产起步较晚,从1954 年抚顺挖掘机厂生产第一台机械式单斗挖掘机至今,大体经历了测绘仿制、自主研发和发展提高三个阶段。新中国成立初期,以测绘仿制前苏联 20世纪 30~40年代的机械式单斗挖掘机为主,开始了我国的挖掘机生产历史,由于当时国家经济建设的需要,先后建立起十多家挖掘机生产厂,到20世纪 80年代末,我国的中小型液压挖掘机 吨履带式液压挖掘机 2 已形成系列,但总的说来,我国的挖掘机生产批量小,产品质量不稳定,与相比,差距较大。改革开放以来,生产企业积极引进、消化、吸收国外先进技术,促进了我国挖掘机行业的发展,目前国产液压挖掘机的产品性能指标已达到 20世纪 80年代的。国外挖掘机生产历史较长,液压技术的不断成熟使挖掘机得到全面发展。德国是世界上较早开发研制挖掘机的国家, 1954 年和 1955 年德国的德马克和利渤海尔两家公司分别开发了全液压挖掘机;美国是继德国以后生产挖掘机历史最长、数量最大、品种最多和技术水平处于领先地位的国家;日本挖掘机制造业是在二次大战后发展起来的,其主要特点是在引进、消化先进技术的基础上,通过大胆创新发展起来的;韩国是液压挖掘机生产的后起之秀, 20世纪 70 年代开始引进技术,由于产业政策支持,很快进入国际市场,并已挤入国际液压挖掘机的主要生产国之一。 20世纪 60 年代,挖掘机进入成熟期,各国挖掘机制造商纷纷采用液压技术并与其它技术相结合,使产品的适应性得到较快发展,产品寿命和质量不断提高操纵更加舒适,产品更加节能。例如美国卡特彼勒公司 1995 年以后推出的 300B 系列液压挖掘机,采用一种命名为 maestro 的系统,通过载荷传感液压装置,控制发动机的输出功率,实现与液压泵的严格匹配。Maestro 控制面板在机型上安装两种功率模式和四种工况状态,允许用户自行决定功率工况模式。再如韩国现代公司生产的 ROBEX450-3 型液压挖掘机,有四种功率模式,通过集成化的电子控制系统自动确定最佳的发动机转速和液压泵的输出参数,使得发动机、液压泵的速度及液压系统压力与实际工况相适应,从而获得最高的生产率和最佳的燃油消耗。此种技术在日本小松、日立建机、神钢、韩国大宇重工、德国的利渤海尔、英国的 JCB 等公司均得到普遍应用,代表了当代液压挖掘机的最高水平。 挖掘机发展趋势随着液压挖掘机的生产向大型化、微型化、多功能化、专用化和自动化方向发展,挖掘机对液压技术的要求不断提高并呈现如下特点: (1 )迅速发展全液压挖掘机并进一步改进液压系统。中、小型液压挖掘机的液压系统有向变量系统转变的明显趋势。因为变量系统在油泵工作过程中,压力减小时用增大流量来补偿,使液压泵功率保持恒定,亦即装有变量泵的液压挖掘机可经常性地充分利用油泵的最大功率;当外阻力增大时则减少流量(降低速度) ,使挖掘力成倍增加;采用三回路液压系统,产生三个互不成影响的独立工作运动,实现与回转机构的功率匹配,将第三泵在其他工作运动上接通,成为开式回路第二个独立的快速运动。液压技术在挖掘机上的普遍使用,为电子技术