液壓挖掘機畢業(yè)設(shè)計

1、<p><b>　　摘 要</b></p><p>　　液壓挖掘機是一種多功能的工程機械，通常用于挖掘、傾倒、表面處理、提升及其他工作。然而，液壓挖掘機的駕駛者必須有多年訓練經(jīng)驗才能工作起來又快又嫻熟。每個液壓挖掘機有三個鉸接件：動臂、斗桿和鏟斗。操縱者只有兩只手，所以，對于初學習者來說同時精確控制三個鉸接件并不是一件容易的事。此外，駕駛者必須在各種危險的環(huán)境下，有時甚至得在塵土

2、非常多的環(huán)境下工作，這對于他們的健康將有非常大的危害。因為這些原因，研究液壓挖掘機的自動化對于提高生產(chǎn)力，生產(chǎn)效率和安全是很有必要的，目前，挖掘機的自動化研究已在各地廣泛進行。在所有的被用作發(fā)展復雜多變?nèi)蝿盏幕A(chǔ)的基本元素中，挖掘機動力臂控制目前是最重要最基本方面，挖掘機自動化過程中存在以下問題：機械結(jié)構(gòu)中的變量參數(shù)、各種非線性液壓執(zhí)行機構(gòu)和地面的擾動。為了解決這些問題，已經(jīng)進行了許多研究，這些研究要么按照基于規(guī)則的研究分類要么按照基于

3、研究的模型分類。本設(shè)計提出了一種不連續(xù)檢驗，它是基于接近非線性增益系數(shù)的自適應魯棒控制器以及整個系統(tǒng)的非線性，誤差處理是通過魯棒控制器的反饋和魯棒控制器的設(shè)計，最后，臂的運動控制實驗被用來證明此方案的可行性。</p><p><b>　　目 錄</b></p><p>　　一、項目實施的目的與要求………………………………………………………… 4</p>

4、<p>　　二、項目報告的內(nèi)容………………………………………………………………… 5</p><p>　?。ㄒ唬╉椖勘尘凹捌湟饬x…………………………………………………………… 5</p><p>　　（二）項目國內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀…………………………………………………………… 6</p><p>　?。ㄈ╉椖糠治黾捌浼夹g(shù)要求……………………………………

5、………………… 6</p><p>　　1、項目原理分析 …………………………………………………………… 7</p><p>　　2、項目方案制定 …………………………………………………………… 8</p><p>　　四、項目設(shè)計步驟…………………………………………………………………… 10</p><p>　　五、項目成果實物圖…

6、……………………………………………………………… 13</p><p>　　六、設(shè)計課題收獲及感受…………………………………………………………… 14</p><p>　　項目實施的目的與要求</p><p><b>　　目的：</b></p><p>　　液壓傳動課程作業(yè)是本課程的一個綜合實踐教學環(huán)節(jié)，通過該教學環(huán)

7、節(jié)，要求達到以下三個目的： </p><p>　?。?）鞏固和深化液壓的理論知識，掌握液壓系統(tǒng)設(shè)計計算的一般方法和步</p><p><b>　　驟； </b></p><p>　?。?）能正確合理地確定執(zhí)行元件，選用標準液壓元件；能熟練地運用液壓基本回路組合成滿足基本性能要求的、高效率的液壓系統(tǒng)； </p><p>

8、;　?。?）熟悉并會運用有關(guān)的國家標準、部頒標準、設(shè)計手冊和產(chǎn)品樣本等技術(shù)資料。 </p><p><b>　　要求： </b></p><p>　?。?）設(shè)計時必須從實際出發(fā)，總和考慮實用性、經(jīng)濟性、安全性及操作方便和結(jié)構(gòu)簡單。多設(shè)想幾個方案進行分析對比后確定最理想的一個； </p><p>　?。?）獨立完成作業(yè)。設(shè)計時可以參考同類機械

9、，但必須在深入理解和消化后借鑒，不要簡單地抄襲； </p><p>　?。?）在完成課程作業(yè)的過程中，要隨時復習液壓元件的工作原理、基本回路幾典型液壓系統(tǒng)的實例，積極思考，認真完成； </p><p>　?。?）在完成課程作業(yè)的過程中，希望大家注意深化和擴大自己的知識面，培養(yǎng)獨立的工作能力，使自己解決工程問題的能力有所提高。</p><p><b>　　

10、項目報告的內(nèi)容</b></p><p>　?。ㄒ唬╉椖勘尘凹捌湟饬x</p><p><b>　?。?）背景</b></p><p>　　最初挖掘機是手動的，從發(fā)明到2013年已經(jīng)有一百三十多年了，期間經(jīng)歷了由蒸汽驅(qū)動斗回轉(zhuǎn)挖掘機到電力驅(qū)動和內(nèi)燃機驅(qū)動回轉(zhuǎn)挖掘機、應用機電液一體化技術(shù)的全自動液壓挖掘機的逐步發(fā)展過程。第一臺液壓挖掘機由

11、法國波克蘭工廠發(fā)明成功。由于液壓技術(shù)的應用，20世紀40年代有了在拖拉機上配裝液壓反鏟地懸掛式挖掘機。1951 年，第一臺全液壓反鏟挖掘機由位于法國的 Poclain( 波克蘭 ) 工廠推出，從而在挖掘機的技術(shù)發(fā)展領(lǐng)域開創(chuàng)了全新空間，20世紀50年代初期和中期相繼研制出拖式全回轉(zhuǎn)液壓挖掘機和履帶式全液壓挖掘機。初期試制的液壓挖掘機是采用飛機和機床的液壓技術(shù)，缺少適用于挖掘機各種工況的液壓元件，制造質(zhì)量不夠穩(wěn)定，配套件也不齊全。從20世紀

12、60年代起，液壓挖掘機進入推廣和蓬勃發(fā)展階段，各國挖掘機制造廠和品種增加很快，產(chǎn)量猛增。1968-1970年間，液壓挖掘機產(chǎn)量已占挖掘機總產(chǎn)量的83%，已接近100%。</p><p><b>　　（2）設(shè)計意義</b></p><p>　　以下是常見挖掘機的分類：</p><p>　　挖掘機分類一：常見的挖掘機按驅(qū)動方式有內(nèi)燃機驅(qū)動挖掘機和電

13、力驅(qū)動挖掘機兩種。其中電動挖掘機主要應用在高原缺氧與地下礦井和其它一些易燃易爆的場所。</p><p>　　挖掘機分類二：按照行走方式的不同，挖掘機可分為履帶式挖掘機和輪式挖掘機。</p><p>　　挖掘機分類三：按照傳動方式的不同，挖掘機可分為液壓挖掘機和機械</p><p>　　挖掘機。機械挖掘機主要用在一些大型礦山上。</p><p>

14、;　　挖掘機分類四：按照用途來分，挖掘機又可以分為通用挖掘機，礦用挖掘機，船用挖掘機，特種挖掘機等不同的類別</p><p><b>　　（二）國內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀</b></p><p>　　國內(nèi)骨干企業(yè)：貴礦、長挖、上建、撫挖、合礦、北建</p><p>　　獨資、合資企業(yè)：煙臺大宇、合肥日立、常州現(xiàn)代、小松三推、 卡特徐州、成都神鋼、小松常林、貴

15、州詹陽、廈門雪孚 </p><p>　?。ㄈ╉椖考捌浼夹g(shù)要求</p><p>　　本文通過對挖掘機的機械手臂觀察和了解，對挖掘機機械手臂的液壓系統(tǒng)進行了研究，對挖掘機的動力臂進行了液壓回路設(shè)計，以實現(xiàn)挖掘機機械臂的運動與循環(huán)工作。</p><p><b>　　1、項目原理分析</b></p><p><b>

16、　　（1）、挖掘力</b></p><p>　　對于挖掘力來說，挖掘力主要分為小臂挖掘力和鏟斗挖掘力。</p><p>　　兩個挖掘力的作用點均為鏟斗的齒根（鏟斗的唇邊），只是動力不同，小臂挖掘力來自小臂油缸；而鏟斗挖掘力來自鏟斗油缸。</p><p><b>　?。?）、包絡圖</b></p><p>　　

17、工作裝置：（動臂、斗桿、鏟斗）</p><p>　　回轉(zhuǎn)裝置：（回轉(zhuǎn)機構(gòu)、回轉(zhuǎn)平臺、動力系統(tǒng)）</p><p>　　液壓系統(tǒng)：（雙泵雙回路恒功率控制系統(tǒng)）</p><p>　　電控系統(tǒng)：（采用PLC控制，觸摸顯示屏）</p><p><b>　　2、項目方案制定</b></p><p>　?。?）

18、、挖掘機的動力傳遞</p><p><b>　?。?）、液壓系統(tǒng)、</b></p><p>　　SY200、SY220采用雙泵雙回路恒功</p><p><b>　　控制液壓系統(tǒng)：</b></p><p>　　(1)、四種功率控制模式；</p><p>　　(2)、中位負流量

19、控制；</p><p>　　(3)、高壓切斷控制；</p><p>　　(4)、兩液壓主泵按全功率變量。</p><p>　　全功率變量是指兩泵功率之和保持恒定，主要是當執(zhí)行單泵動作時，此泵可吸收另一不工作的液壓泵功率，充分發(fā)揮柴油機功率。</p><p>　　（3）、液壓系統(tǒng)的基本組成 </p><p>　　1）能

20、源裝置——液壓泵。它將動力部分（電動機或其它遠動機）所輸出的機械能轉(zhuǎn)換成液壓能，給系統(tǒng)提供壓力油液。 </p><p>　　2）執(zhí)行裝置——液壓機（液壓缸、液壓馬達）。通過它將液壓能轉(zhuǎn)換成機械能，推動負載做功。 </p><p>　　3）控制裝置——液壓閥。通過它們的控制和調(diào)節(jié)，使液流的壓力、流速和方向得以改變，從而改變執(zhí)行元件的力（或力矩）、速度和方向，根據(jù)控制功能的不同，液壓閥可分為

21、村力控制閥、流量控制閥和方向控制閥。壓力控制閥又分為益流閥(安全閥)、減壓閥、順序閥、壓力繼電器等；流量控制閥包括節(jié)流閥、調(diào)整閥、分流集流閥等；方向控制閥包括單向閥、液控單向閥、梭閥、換向閥等。根據(jù)控制方式不同，液壓閥可分為開關(guān)式控制閥、定值控制閥和比例控制閥。 </p><p>　　4）輔助裝置——油箱、管路、蓄能器、濾油器、管接頭、壓力表開關(guān)等.通過這些元件把系統(tǒng)聯(lián)接起來，以實現(xiàn)各種工作循環(huán)。 </

22、p><p>　　5）工作介質(zhì)——液壓油。絕大多數(shù)液壓油采用礦物油，系統(tǒng)用它來傳遞能量或信息。</p><p><b>　　(四)項目設(shè)計步驟</b></p><p><b>　　1、動臂提升合流</b></p><p><b>　　2、斗桿大小腔合流</b></p>

23、<p><b>　　3、斗桿再生回路</b></p><p>　　當斗桿無負載下落時，斗桿</p><p>　　油缸大腔壓力很小，兩位兩通閥在彈簧的作用下往下運</p><p>　　動，關(guān)閉活塞桿腔的回油通道，這樣活塞桿腔的油就直</p><p>　　接回到油缸大腔，實現(xiàn)活塞桿的快速伸出。</p>

24、<p><b>　　4、動臂提升優(yōu)先 </b></p><p>　　當動臂提升與斗桿復合動作時，在斗桿閥前端節(jié)流提高其負荷，保證動臂能夠提升。</p><p><b>　　5、回轉(zhuǎn)優(yōu)先</b></p><p>　　當回轉(zhuǎn)與斗桿復合動作時，通過PSP壓力信號控制SP閥右移，切斷斗桿的供油，保證回轉(zhuǎn)起動，實現(xiàn)回轉(zhuǎn)優(yōu)

25、先。（此時斗桿由另一油泵供油）</p><p><b>　　6、斗桿閉鎖</b></p><p>　　為防止斗桿下掉，閥組內(nèi)裝有斗桿閉鎖閥，它由控制閥HV和錐閥組成。</p><p><b>　　7、回轉(zhuǎn)機構(gòu)</b></p><p>　　回轉(zhuǎn)馬達采用川崎M2X120B，最大流量270L/min，液壓

26、馬達排量121cm/r,減速機速比20.04，齒輪軸輸出。帶有停車制動器，制動閥，緩沖閥，延時閥</p><p>　　項目成果實物圖（作品圖）</p><p><b>　　設(shè)計課題收獲及感受</b></p><p>　　通過這次對挖掘機的動力臂的液壓回路的設(shè)計，使我們對液壓這門課有了一個更加深刻的了解。只有自己親自動手之后你才會發(fā)現(xiàn)其中的問題，

27、在解決問題的過程中，學習到的知識才是最牢固的。通過這次設(shè)計，我們明白不管在學校，還是在以后的工作中，學習的重要性。正所謂，“活到老，學到老。”只有你不停的學習你才不會被“淘汰”。</p><p>　　馬上就要走上工作的崗位了，這次的課題設(shè)計對我們非常重要。在這次設(shè)計中我們不僅明白了學習的重要性。而且，對挖掘機的工作原理也有了一個詳細的了解，我們熱愛我們的專業(yè)，在生活的環(huán)境中，走到哪里都離不開我們的專業(yè)知識，對于學

28、校三年來對我們的培養(yǎng)，我們在此由衷的進行感謝：</p><p>　　感謝**學院的每一位老師對我們的教導，感謝三年來校領(lǐng)導對我們的支持與關(guān)懷。從學校走出去以后，不管我們身處何方，不管我們身在何位。我們都會永遠記住這個我們學習生活了三年的母校。</p><p><b>　　參考文獻</b></p><p>　　1. 李壯云、葛宜遠，液壓元件與系統(tǒng)

29、。機械工業(yè)出版社，2012</p><p>　　2. 袁廣、張勤，液壓與氣壓傳動技術(shù)。北京大學出版社，2008</p><p>　　3. 李萬莉，工程機械液壓系統(tǒng)設(shè)計。同濟大學出版社，2011</p><p>　　4. 曹建東，液壓與氣壓傳動技術(shù)（第2版）。北京大學出版社，2012</p><p>　　5. 時彥林，液壓傳動?；瘜W工業(yè)出版社，