液壓挖掘機工作裝置的設計與計算

① 卡特液壓挖掘機有什麼工作原理及結構組成

液壓挖掘機主要由發動機、液壓系統、工作裝置、行走裝置和電氣控制等部分組成。液壓系統由液壓泵、控制閥、液壓缸、液壓馬達、管路、油箱等組成。電氣控制系統包括監控盤、發動機控制系統、泵控制系統、各類感測器、電磁閥等。
液壓挖掘機一般由工作裝置、回轉裝置和行走裝置三大部分組成。根據其構造和用途可以區分為：履帶式、輪胎式、步履式、全液壓、半液壓、全回轉、非全回轉、通用型、專用型、鉸接式、伸縮臂式等多種類型。
工作裝置是直接完成挖掘任務的裝置。它由動臂、斗桿、鏟斗等三部分鉸接而成。動臂起落、斗桿伸縮和鏟斗轉動都用往復式雙作用液壓缸控制。為了適應各種不同施工作業的需要，液壓挖掘機可以配裝多種工作裝置，如挖掘、起重、裝載、平整、夾鉗、推土、沖擊錘等多種作業機具。
回轉與行走裝置是液壓挖掘機的機體，轉台上部設有動力裝置和傳動系統。發動機是液壓挖掘機的動力源，大多採用柴油要在方便的場地，也可改用電動機。
液壓傳動系統通過液壓泵將發動機的動力傳遞給液壓馬達、液壓缸等執行元件，推動工作裝置動作，從而完成各種作業。以工地使用較多的PV-200型液壓挖掘機為例。該機採用改進型的開式中心負荷感測系統（OLSS）。該系統用控制斜盤式變數柱塞泵斜盤角度（輸出流量）的方法，減少了發動機的功率輸出，從而減少燃油消耗，是一種節能型系統。
這種液壓系統的特點是：定轉矩控制，能維持液壓泵驅動轉矩不變，載斷控制，可以減少作業時間的卸荷損失；油量控制，可減少空擋和微調控制時液壓泵的輸出流量，減少功率損失。

② 挖掘機工作裝置的發展狀況（從過去至今）……

你是做畢業設計的嗎？？我的畢業設計業有這一部分內容，我可以復制給你做個參考。
國內外液壓挖掘機的發展現狀與趨勢

挖掘機在國民經濟建設的許多行業被廣泛地採用，如工業與民用建築、交通運輸、水利電氣工程、農田改造、礦山採掘以及現代化軍事工程等等行業的機械化施工中。據統計，一般工程施工中約有60%的土方量、露天礦山中80%的剝離量和採掘量是用挖掘機完成的，如圖1-1所示為挖掘中的液壓挖掘機。
當前，國際上挖掘機的生產正向大型化、微型化、多能化和專用化的方向發展。國外挖掘機行業重視採用新技術、新工藝、新結構和新材料，加快了向標准化、系列化、通用化發展的步伐。我國己經形成了挖掘機的系列化生產，近年來還開發了許多新產品，引進了國外的一些先進的生產率較高的挖掘機型號。
國內小挖目前的整體技術水平處於國際二十世紀八十年代末九十年代初水平，與國外先進技術的差距主要體現在整機匹配、微操作性能、維修性、可靠性及外觀質量上。現階段仍處於仿製階段，缺乏自主開發能力和發掘自身優勢的意識。目前國產品牌的優勢仍主要建立在價格優勢和服務優勢上，技術上還無法與國際先進水平相提並論。未來的發展將在很長一段時間內受制於兩大主要配件，一是動力，二是液壓件。國產動力要抗衡進口動力尚需時日，而國產液壓件取代進口液壓件更需巨大努力。
國外挖掘機目前水平完全可以稱之為漸趨完美、漸入佳境，其功能的可靠性，操作的流暢性和舒適性不必詳述，即使其駕駛室內的美觀與質感也幾可國產轎車蓖美。國外挖掘機目前的發展動向主要體現在：以一機多能為目標的多功能化；以提高操作性能為目標的智能化；以節能為目標的功率模式控制；以動態設計分析為基礎的可靠性設計；以人為本的駕駛室設計；基於微電子技術的自動監控系統的發展。
國內外單斗液壓挖掘機的發展趨勢:
液壓挖掘機由於使用性能、技術指標和經濟指標上的優越，因而世界上許多國家，特別是工業發達國家，都在大力發展單斗液壓挖掘機。目前，單元液壓挖掘機的發展著眼於動力和傳動系統的改進以達到高效節能;應用范圍不斷擴大，不斷降低成本，實現標准化、模塊化發展，以提高零部件、配件的可靠性，從而保證整機的可靠性;電子計算機監測與控制，實現機電一體化;提高機械作業性能，降低噪音，減少停機維修時間，提高適應能力，消除公害，其趨勢為:
①向大型化發展的同時向微型化發展。
②更為普遍地採用節能技術。
③不斷提高可靠性和使用壽命。
④工作裝置結構不斷改進，工作范圍不斷擴大。
⑤由內燃機驅動向電力驅動發展。
⑥液壓系統不斷改進，液壓元件不斷更新。
⑦應用微電子、氣、液等機電一體化綜合技術。
⑧增大鏟斗容量，加大功率，提高生產效率。
⑨人機工程學在設計中的充分利用。

§1.3 國內外液壓挖掘機工作裝置的發展狀況

§1.3.1 國內的發展狀況
早在 1958 年國內便開始了液壓挖掘機的研製開發工作，隨後開發出一系列比較成熟的產品。當時山於受配件如發動機、液壓件及企業自身條件的影響，其質最和產量遠未達到應有的水平，與國外同類產品相比也存在較大差距。
到了 80 年代末和 90 年代初，世界各工業發達國家液壓挖掘機技術水平得到了迅速的提高，突出表現在追求高效率（同一機重的挖掘機功率普遍提高，液壓系統流量增大，作業循環時間減小，作業效率大大提高）；高可靠性和追求司機操作的舒適性。
國內原有的數家挖掘機專業生產廠為了生存和發展，利用自身的實力和豐畜的挖掘機生產經驗．紛紛在工廠的技術改造、試臉研究、新產品開發方面下大功夫。有的新開發的產品他包括某些已生產多年的老產品）為了提高作業的可靠性，乾脆採用了進口的液壓件和發動機，甚至於整個傳動系統都按照採用國外元件來設計．這種經過改型或新設計開發的液壓挖掘機其工作可靠性和作業效率得到很大的提高．這樣，引進和消化國外的不少技術，在技術方面都有了長足的進步。
國內液壓挖掘機行業近年來雖有很大發展．但與國外挖掘機行業發達國家相比仍存在許多不足，其原因除了國內挖掘機加工水平落後之外．挖掘機設計水平與發達國家相比也有較大的差距，尤其是一些先進設計技術的掌握和應用．國內眾多的研究人員和單位對液壓挖掘機工作裝置設計進行了不少研究．開發了其設計軟體，他們的研究篆本上局限於解決某些問題，即工作裝置的幾何參數、運動參數和力參數等的解決。關於工作裝置設計參數分析和在 CAD上其自動設計的綜合研究文獻還沒有。因此，開發出的軟體缺少通用性，不能使用於挖掘機工作裝置的一些通用問題的解決．對工程機械這個行業不具有通用性．特別是國內， CAD在許多企業還停留在輔助制圖的程度上，當然也有部分企業用 CAD 進行空間布置設計．雖然部分軟體也有一定的分析計算能力，但是遠遠不能達到設計需要．對液壓挖掘機進行分析的大型通用軟體目前市場上還很少．經過近十年的研究，獲得了一些成果，但是研究還不夠深入，有些研究結果己進入實際應用過程中。
目前，液壓挖掘機工作裝置結構件的生產製造技術國內企業都己基本掌握，在如下方面與國外廠家尚有差距:(l)產品設計能力。國內企業在外觀設計、管路布置、設計細節上與國外企業還有一定差距。(2)產品質量。國內挖掘機產品與國外產品的差距在工作裝置上的表現主要在鉸點軸承壽命、各個臂的結構優化水平、塗裝質量等方面。
§1.3.2 國外的發展狀況
從 20 世紀 50 年代開始生產第一台液壓挖掘機至今，挖掘機工作裝置己經發展到了相當成熟的階段。隨著液壓挖掘機產量的提高和使用范圍的擴大，世界上著名的挖掘機生產商紛紛採用各種高新技術，來提高自己挖掘機在國際上的竟爭力。
近幾年來，國外液壓挖掘機產量急劇上升．結構逐步完善．在工程建設和施工行業中佔有很重要的位置。液壓挖掘機迅速發展的根本原因，在於機械本身的優越性（重量輕、挖掘能力大、生產率高）、通用性好、操縱輕便，也由於下述幾個因素： ( 1 ）重視試驗研究工作，液壓挖掘機的研製除了保證機械技術性能以外，十分重視挖掘機的使用經濟性和工作可推性，研製過程中．進行各種性能試驗和可靠性試驗．包括構件強度試驗、系統試驗、操縱試驗、耐久性試驗等等，要通過嚴格的科學試驗和用戶評價，才進行定型生產： ( 2 ）重視電子計算機技術的引用，加快了新產品的發展速度，國外發展有總體、工作裝置、液壓系統等的設計程序．出現了總體優化設計方法和適合於計算機數據處理的數學模型描述液壓系統和元件特性的程序，這樣，就可以利用計算機在很短的時間內進行總體設計，新產品從設計到批量生產的周期縮短到2~3 年左右。
當前液壓挖掘機的研製和改進主要著眼於： ( l ）發動機功率的充分有效利用，通過各種途徑使機械多做有效的功，其中包括動力裝置與液壓系統的最佳匹配，傳動效率的提高，回轉機構功率的回收．高效液壓系統的研究等： ( 2 ）鏟斗挖掘力的充分發揮．挖掘力大小和有效作用范田是衡量各種液壓挖掘機工作能力的重要指標。
隨著建築施工和資源開發規模的擴大．對各種挖掘機需求里迅速增加，因而國際上液壓挖掘機工作裝置的生產向多功能化和專用化的方向發展。當液壓挖掘機配置不同的作業裝置時，可以用來吊、夾、推、刮、松、挖、裝、銑削、拆除、清除和壓實等作業，且大都採用快換裝置．駕駛員在駕駛室內就可以完成作業裝置的更換，僅用2min時間，就完成了作業裝置的更換．工作裝 t 中，動有、斗桿結構變化多樣，也擴展了主機的使用功能，這一結構主要表現為動臂、斗桿長度的變化，由動臂、斗桿的兩元件變化為兩節動臂、斗桿的多元件和伸縮臂。
隨著計算機輔助設計技術的日益推廠，機械設計及製造技術發生了革命性的變化．液壓挖掘機行業作為機械行業的一個重要分支．計算機輔助設計技術的推廣應用勢在必行．計算機輔助設計技術既能縮短產品的設計周期和製造周期，同時又能大大提高產品的質量，相應也就提高了機器整體質量的可靠性和穩定性．採用新結構和新材料，利用現代設計技術和先進製造技術，仍是保證和提高液壓挖掘機性能的一個較重要的途徑．
國外許多有實力的生產廠商有了自己的軟體。在國外很多科研機構和一些大型企業，都己經對挖掘機工作裝置的設計進行研究，並開發出了一些專業軟體，美國長特匹勒（Caterpillar）、德國利勃海爾（ Liebherr ）、英國 JBC 、日本神鋼（ KOBELCO ）等公司將疲勞損傷景積理論、斷裂力學、有限元法、結構件優化設計、電子計算機控制的電液伺服疲勞試驗技術、疲勞強度分析方法等先進技術應用於液壓挖掘機的強度研究方面，促進了產品的優質高效率和競爭力，但目前市場上可供選用的商品化的成熟的應用軟體卻還是很少。
在液壓挖掘機產品功能方面，液壓挖掘機工作裝置向多功能化的方向發展。當液壓挖掘機配置不同的作業裝置時，可以用來吊、夾、推、刮、松、挖、裝、銑削、拆除、清除和壓實等作業，且大都採用快換裝置，駕駛員在駕駛室內就可以完成作業裝置的更換，一般在2分鍾內就可以完成作業裝置的更換。工作裝置中動臂、斗桿結構變化多樣，擴展了主機的使用功能。這一結構主要表現為動臂、斗桿長度的變化，由動臂、斗桿的兩元件變化為兩節動臂、斗桿的多元件和伸縮臂等。隨著傳統型和通用型產品樣機減少，一些有特殊構造的、有特色的產品和多功能的產品備受用戶的青睞，如挖掘機工作裝置由大臂、中臂、斗桿和快換作業裝置四元件構成的產品增多。這些多用途作業裝置大大擴展了液壓挖掘機的功用，提高了產品的施工適用性。同時也體現了各廠家市場差異化的產品發展戰略和各自的技術水平。

③ 挖掘機工作原理

挖掘機的工作原理
液壓挖掘機主要由發動機、液壓系統、工作裝置、行走裝置和電氣控制等部分組成。液壓系統由液壓泵、控制閥、液壓缸、液壓馬達、管路、油箱等組成。電氣控制系統包括監控盤、發動機控制系統、泵控制系統、各類感測器、電磁閥等。
液壓挖掘機一般由工作裝置、回轉裝置和行走裝置三大部分組成。根據其構造和用途可以區分為：履帶式、輪胎式、步履式、全液壓、半液壓、全回轉、非全回轉、通用型、專用型、鉸接式、伸縮臂式等多種類型。
工作裝置是直接完成挖掘任務的裝置。它由動臂、斗桿、鏟斗等三部分鉸接而成。動臂起落、斗桿伸縮和鏟斗轉動都用往復式雙作用液壓缸控制。為了適應各種不同施工作業的需要，液壓挖掘機可以配裝多種工作裝置，如挖掘、起重、裝載、平整、夾鉗、推土、沖擊錘等多種作業機具。
回轉與行走裝置是液壓挖掘機的機體，轉台上部設有動力裝置和傳動系統。發動機是液壓挖掘機的動力源，大多採用柴油要在方便的場地，也可改用電動機。
液壓傳動系統通過液壓泵將發動機的動力傳遞給液壓馬達、液壓缸等執行元件，推動工作裝置動作，從而完成各種作業。

④ 挖掘機液壓結構及工作原理

挖掘機主要由發動機、傳動系統、行駛系統、制動系統、工作裝置、液壓系統、電氣系統等組成，如圖2-11所示。

圖2-11 挖掘機的結構

（1）發動機

發動機一般為四沖程、水冷（或風冷）、多缸、直噴式柴油機發動機。少數挖掘機採用電控柴油機。

（2）傳動系統

傳動泵有機械傳動式、半液壓傳動式和全液壓傳動式3種，其中機械傳動式和半液壓傳動式應用較廣。

（3）行駛系統

液壓挖掘機行駛系統是整個機器的支撐部分，承受機器的全部質量和工作裝置的反力，同時能使挖掘機作短距離行駛。按結構不同，行駛系統可分為履帶式和輪胎式兩類。

①履帶式行駛系統。由履帶、支重輪、托鏈輪、驅動輪、導向輪、張緊裝置、行走架、油馬達、減速機等組成。

液壓挖掘機的行駛系統採用液壓驅動。驅動裝置主要包括液壓馬達、減速機和驅動輪，每條履帶有各自的液壓馬達和減速機。由於兩個液壓馬達可獨立操作，因此機器的左右履帶可以同步前進或後退，也可以通過一條履帶制動來實現轉彎，還可以通過兩條履帶朝相反方向驅動來實現原地轉向，其操作十分簡單、方便、靈活。

②輪胎式行駛系統。通常由車架、轉向前橋、後橋、行車機構及支腿等組成。

後橋通過螺栓與機架剛性固定連接。前橋通過懸掛平衡裝置與機架鉸接連接。懸掛平衡裝置的作用是當挖掘機行駛時，利用支承板的擺動和兩懸掛油缸的浮動，保證4個車輪充分著地，減輕機體不平均承載、擺跳、道路沖擊及機架扭曲，提高挖掘機的越野性能；當挖掘機作業時，將兩懸掛油缸閉鎖，保證挖掘作業時整機的穩定性。

（4）轉向系統

輪胎式挖掘機，其轉向系統通常採用全液壓、偏轉前輪式轉向系統，主要由油箱（與工作裝置液壓系統共用）、轉向油泵、轉向器、濾油器、流量控制閥、轉向油缸、油管和轉向盤等組成。

履帶式挖掘機，其轉向系統比較簡單，通過切斷驅動鏈輪動力來實現。其轉向裝置為濕式、多片彈簧壓緊、液壓分離、手動液壓操作方式轉向離合器。

（5）制動系統

腳制動裝置的制動器為凸輪張開蹄式制動器。制動傳動器機構採用氣壓式，主要由空氣壓縮機、氣體控制閥、腳制動閥、儲氣筒、雙向逆止閥、快速放氣閥、手操縱氣開關、制動汽缸及氣壓表等組成。

手制動裝置的制動器為凸輪張開蹄式制動器，傳動機構為機械式。制動底板通過螺釘固定在上傳動箱蓋上；制動鼓用螺栓固定在接盤上，接盤則通過花鍵和上傳動箱的從動軸連接。

當挖掘機作業時，必須解除手制動，否則，將損壞手制動器或回轉液壓馬達。

（6）工作裝置

工作裝置是液壓挖掘機的主要組成部分之一。由於工作性質的不同，工作裝置的種類很多，常用的有反鏟、正鏟、裝載和起重等裝置，而且一種裝置也可以有很多形式。

（7）液壓系統

液壓挖掘機的主要運動有整機行走、轉台回轉、動臂升降、斗桿收放、鏟斗轉動等，根據以上工作要求，把各液壓元件用管路有機地連接起來的組合體叫作液壓挖掘機的液壓系統。液壓系統的功能是把發動機的機械能以油液為介質，利用油泵轉變為液壓能，傳送給油缸、油馬達等，然後轉變為機械能，再傳給各種執行機械，實現各種運動。液壓挖掘機的液壓系統常用的有定量系統、分功率變數系統和總功率變數系統。我國規定，單斗液壓挖掘機重8t以下的，採用定量系統；機重32t以上的，採用變數系統；機重8～32t的，定量和變數系統均可用。

全功率變數系統是目前液壓挖掘機普遍採用的液壓系統，通常選用恆功率變數雙泵。液壓泵的型號不同，採用的恆功率調節機構也不相同。

液壓系統主要由油路系統、先導控制油路系統和控制系統構成。

（8）電氣系統

液壓挖掘機的電氣系統包括啟動線路、發電線路、照明、儀表以及由感測器和壓力開關、電磁閥組成的控制電路，另外還有附屬電路（如空調、收音機等）。啟動電機按所配套的主機不同，分12V、24V兩種，啟動功率分3kW、3.7kW、4.8kW等。

發電線路主要包括交流發電機、電壓調節器、充電指示燈及啟動開關等。

為了保證安全、高效、節能及正常地工作，根據需要，挖掘機的電氣系統都安裝了各種信號裝置，如機油溫度報警、充電指示燈、機油壓力報警、轉向信號燈等，以警告操作者。為了使操作者隨時掌握機器的運轉情況，駕駛室中安裝了各種儀表，如機油壓力表、機油溫度表、液壓油溫度表、水溫表。現代進口挖掘機都採用了先進的電控裝置，這種設備便於維修人員在挖掘機出現故障時能及時、准確地判斷故障位置，及時修復。

⑤ 6噸液壓挖掘機已知最大挖掘力是130KN,怎麼設計計算各個液壓缸的推力或者直接計算各液壓缸的直徑

F=P×S

式中：F----氣缸或液壓缸出力,單位為牛頓（N）
P----壓力，單位為兆帕（Mpa）
S----有效作用面積，單位為平方毫米(mm²)
這個公式適用於氣壓、液壓、水壓。

⑥ 挖掘機理論

挖掘機的基本構造及工作原理：
一、單斗液壓挖掘機的總體結構
單斗液壓挖掘機的總體結構包括動力裝置、工作裝置、回轉機構、操縱機構、傳動系統、行走機構和輔助設備等。

常用的全回轉式液壓挖掘機的動力裝置、傳動系統的主要部分、回轉機構、輔助設備和駕駛室等都安裝在可回轉的平台上，通常稱為上部轉台。因此又可將單斗液壓挖掘機概括成工作裝置、上部轉台和行走機構等三部分。
挖掘機是通過柴油機把柴油的化學能轉化為機械能，由液壓柱塞泵把機械能轉換成液壓能，通過液壓系統把液壓能分配到各執行元件（液壓油缸、回轉馬達+減速機、行走馬達+減速機），由各執行元件再把液壓能轉化為機械能，實現工作裝置的運動、回轉平台的回轉運動、整機的行走運動。

二、挖掘機動力系統
1、挖掘機動力傳輸路線如下
1）行走動力傳輸路線：柴油機——聯軸節——液壓泵（機械能轉化為液壓能）——分配閥——中央回轉接頭——行走馬達（液壓能轉化為機械能）——減速箱——驅動輪——軌鏈履帶——實現行走
2）回轉運動傳輸路線：柴油機——聯軸節——液壓泵（機械能轉化為液壓能）——分配閥——回轉馬達（液壓能轉化為機械能）——減速箱——回轉支承——實現回轉
3）動臂運動傳輸路線：柴油機——聯軸節——液壓泵（機械能轉化為液壓能）——分配閥——動臂油缸（液壓能轉化為機械能）——實現動臂運動
4）斗桿運動傳輸路線：柴油機——聯軸節——液壓泵（機械能轉化為液壓能）——分配閥——斗桿油缸（液壓能轉化為機械能）——實現斗桿運動
5）鏟斗運動傳輸路線：柴油機——聯軸節——液壓泵（機械能轉化為液壓能）——分配閥——鏟斗油缸（液壓能轉化為機械能）——實現鏟斗運動

2、 動力裝置
單斗液壓挖掘機的動力裝置，多採用直立多缸式、水冷、一小時功率標定的柴油機。
3、 傳動系統
單斗液壓挖掘機傳動系統將柴油機的輸出動力傳遞給工作裝置、回轉裝置和行走機構等。單斗液壓挖掘機用液壓傳動系統的類型很多，習慣上按主泵的數量、功率的調節方式和迴路的數量來分類。有單泵或雙泵單迴路定量系統、雙泵雙迴路定量系統、多泵多迴路定量系統、雙泵雙迴路分功率調節變數系統、雙泵雙迴路全功率調節變數系統、多泵多迴路定量或變數混合系統等六種。按油液循環方式分為開式系統和閉式系統。按供油方式分為串聯系統和並聯系統。
凡主泵輸出的流量是定值的液壓系統為定量液壓系統；反之，主泵的流量可以通過調節系統進行改變的則稱為變數系統。在定量系統中各執行元件在無溢流情況下是按油泵供給的固定流量工作，油泵的功率按固定流量和最大工作壓力確定；在變數系統中，最常見的是雙泵雙迴路恆功率變數系統，有分功率變數與全功率變數之分。分功率變數調節系統是在系統的每個迴路上分別裝一台恆功率變數泵和恆功率調節器，發動機的功率平均分配給各油泵；全功率調節系統是有一個恆功率調節器同時控制著系統中的所有油泵的流量變化，從而達到同步變數。
開式系統中執行元件的回油直接流回油箱，其特點是系統簡單、散熱效果好。但油箱容量大，低壓油路與空氣接觸機會多，空氣易滲入管路造成振動。單斗液壓挖掘機的作業主要是油缸工作，而油缸大、小有腔的差異較大、工作頻繁、發熱量大，因此絕大多數單斗液壓挖掘機採用開式系統；閉式迴路中的執行元件的回油路是不直接回油箱的，其特點式結構緊湊，油箱容積小，進回油路中有一定的壓力，空氣不易進入管路，運轉比較平穩，避免了換向時的沖擊。但系統較復雜，散熱條件差『單斗液壓挖掘機的回轉裝置等局部系統中，又採用閉式迴路的液壓系統的。為補充因液壓馬達正反轉的油液漏損，在閉式系統中往往還設有補油泵。
4、回轉機構
回轉機構使工作裝置及上部轉台向左或向右回轉，以便進行挖掘和卸料。單斗液壓挖掘機的回轉裝置必須能把轉台支撐在機架上，不能傾斜並使回轉輕便靈活。為此單斗液壓挖掘機都設有回轉支撐裝置和回轉傳動裝置，它們被稱為回轉裝置。
全回轉液壓挖掘機回轉裝置的傳動形式有直接傳動和間接傳動兩種。
1）直接傳動。在低速大扭矩液壓馬達的輸出軸上安裝驅動小齒輪，與會轉齒輪嚙合。
2）間接傳動。由高速液壓馬達經齒輪減速器帶動回轉齒圈的間接傳動結構形式。他結構緊湊，具有較大的傳動比，且齒輪的受力情況較好。軸向柱塞液壓馬達與同類型的液壓油泵結構基本相同，許多零件可以通用，便於製造及維修，從而降低了成本。但必須設制動器，以便吸收較大的回轉慣性力矩，縮短挖掘機作業循環時間，提高生產效率。
5、 行走機構
行走機構支撐挖掘機的整機質量並完成行走任務，多採用履帶式和輪胎式。
6、履帶行走機構
單斗液壓挖掘機的履帶式行走機構的基本結構與其他履帶式機構大致相同，但他多採用兩個液壓馬達各自驅動一個履帶。與回轉裝置的傳動相似可用高速小扭矩馬達或低速大扭矩馬達。兩個液壓馬達同方向旋轉式挖掘機將直線行駛；若只向一個液壓馬達供油，並將另一個液壓馬達制動，挖掘機將繞制動一側的履帶轉向，若是左右兩個液壓馬達反向旋轉，挖掘即將進行原地轉向。
行走機構的各零部件都安裝在整體式實行走架上。液壓泵輸入的壓力油竟多路換向閥和中央回轉接頭進入行走液壓馬達，該馬達將液壓能轉變為輸出扭矩後，通過齒輪減速器傳給驅動輪，最終卷繞履帶以實現挖掘機的行走。
單斗液壓挖掘機大都採用組合式結構履帶和平板型履帶——沒有明顯履刺，雖附著性能差，但堅固耐用，對路面破壞性小適用於堅硬岩石地面作業，或經常轉場的作業。也有採用三履刺型履帶，接地面積較大履刺切入土壤深度較淺，適宜於挖掘機採石作業。實行標准化後規定挖掘機採用質量輕、強度高、結構簡單、價格較低的軋制履帶板。專用於沼澤地的三角形履帶板可降低接地比壓，提高挖掘機在鬆土地面上的通過能力。
單斗液壓挖掘機的驅動輪均採用整體鑄件，能與履帶正確嚙合、傳動平穩。挖掘機行

走時驅動輪應位於後部，式履帶的張緊段較短，減少履帶的摩擦磨損和功率損耗。
每條履帶都設有張緊裝置，以調整履帶的張緊度減少振動雜訊摩擦磨損和功率損失。目前單斗液壓挖掘機都採用液壓張緊結構。其液壓缸置與緩沖彈簧內部減小了結構尺寸。
7、輪胎式行走機構
輪胎式挖掘機的行走機構由機械傳動和液壓傳動兩種。其中的液壓傳動的輪胎式挖掘機的行走機構主要由車架、前橋、後橋、傳動軸和液壓馬達等組成。
行走液壓馬達安裝在固定與機架的變速箱上，動力經變速箱、傳動軸傳給前後驅動橋，有的挖掘機經輪邊減速器驅動車輪。採用液壓馬達的高速傳動方式使用可靠，省掉了機械傳動中的上下傳動箱垂直動軸，結構簡單布置方便。
挖掘機的工作裝置：
液壓挖掘機工作裝置的種類繁多（可達100餘種），目前工程建設中，目前工程建設中應用最多的是反鏟和破碎器。
1 、 反鏟結構
鉸接式反鏟式單斗液壓挖掘機最常用的結構形式，動臂、斗桿和鏟斗等主要部件彼此鉸接，在液壓缸的作用下各部件繞鉸接點擺動，完成挖掘提升和卸土等動作。

1.1動臂
動臂是反鏟的主要部件，其結構由整體式和組合式兩種。
1.1.1整體式動臂

整體式動臂的優點是結構簡單，質量輕而剛度大。其缺點是更換的工作裝置少，通用性較差，多用於長期作業條件相似的挖掘機上。整體式動臂又可分為直動臂和彎曲動臂兩種。其中的直動臂結構簡單質量輕製造方便，主要用於懸掛式挖掘機，但它不能式挖掘機獲得較大的挖掘深度不適用於通用挖掘機；彎動臂是目前是目前應用最廣泛的結構形式，與同廠都得直動臂相比可以使挖掘機有較大的挖掘深度，但降低了卸土高度，這正符合挖掘機反鏟作業的要求。

1.1.2組合式動臂
組合式動臂有輔助連桿（或液壓缸）或螺栓連接而成。上下動臂之間的夾角可用輔助連桿或液壓缸來調節，雖然結構操作復雜化但在挖掘機作業中可隨時大幅度調整上下動臂者間的夾角，從而提高挖掘機的作業性能，尤其是用反鏟或抓鬥挖掘窄而深得基坑時，容易得到較大距離的垂直挖掘軌跡，提高挖掘質量和生產率。組合式動臂的優點是，可以根據作業條件隨意調整挖掘機的作業尺寸和挖掘能力，且調整時間短。此外他的互換工作裝置多，可以滿足各種作業的需要，裝車運輸方便。其缺點是質量大，製造成本高，用於中小型挖掘機上。

1.2.1 基本要求
1）鏟斗的縱向剖面應適應挖掘過程各種物料的在斗中運動規律有利於物料的流動，使裝土阻力最小，有利於將鏟斗充滿。
2）裝設斗齒，以增大鏟斗對挖掘物料的線壓比，斗持及斗形參數具有較小單位切削阻力，便於切入及破碎土壤。斗齒應耐磨、易更換。
3）為式裝載鏟斗的物料不易掉出，斗款與直徑之比應大於4∶1.
4）物料易於卸凈，縮短卸載時間，並提高鏟斗的容積效率。
1.2.2結構反鏟用的鏟斗形狀尺寸與其作業對象有很大關系。為了滿足各種挖掘機作業的需要，在同一台挖掘機上可以配置多種形式的鏟斗，圖2－3、圖2－4分別為反用鏟斗的基本形式和常用形式鏟斗的斗齒採用裝配式，其形式有橡膠卡銷式和螺連接式。
鏟斗與液壓缸連接的結構形式有四連桿機構和六連桿機構。其中四連桿機構連接方式是鏟斗直接交接與液壓缸，使鏟斗轉角較小，工作力矩變化較大；六連桿機構的特點是，在液壓缸活塞行程相同的條件下，鏟斗可以後的較大的轉角，並改善機構的傳 動特性。

⑦ 液壓挖掘機液壓系統的詳細介紹

液壓挖掘機液壓系統的詳細介紹

按照挖掘機工作裝置和各個機構的傳動要求，把各種液壓元件用管路有機地連接起來的組合體，稱為挖掘機的液壓系統。其功能是，以油液為工作介質，利用液壓泵將發動機的機械能轉變為液壓能並進行傳送，然後通過液壓缸和液壓馬達等將液壓能轉返為機械能，實現挖掘機的各種動作。

一、基本要求

液壓挖掘機的動作復雜，凡要機構經常啟動、制動、換向、負載變化大，沖擊和振動頻繁，而且野外作業，溫度和地理位置變化大，因此根據挖掘機的`工作特點和環境特點，液壓系統應滿足如下要求：

(1)要保證挖掘機動臂、斗桿和鏟斗可以各自單獨動作，也可以互相配合實現復合動作。

(2)工作裝置的動作和轉台的回轉既能單獨進行，又能作復合動作，以提高挖掘機的生產率。

(3)履帶式挖掘機的左、右履帶分別驅動，使挖掘機行走方便、轉向靈活，並且可就地轉向，以提高挖掘機的靈活性。

(4)保證挖掘機的一切動作可逆，且無級變速。

(5)保證挖掘機工作安全可靠，且各執行元件(液壓缸、液壓馬達等)有良好的過載保護;回轉機構和行走裝置有可靠的制動和限速;防止動臂因自重而快帶下降和整機超速溜坡。

為此，液壓系統應做到：

(1)有高的傳動效率，以充分發揮發動機的動力性和燃料使用經濟性。

(2)液壓系統和液壓元件在負載變化大、急劇的振動沖擊作用下，具有足夠的可靠性。

(3)調協輕便耐振的冷卻器，減少系統總發熱量，使主機持續工作時液壓油溫不超過80度，或溫升不超過45度。

(4)由於挖掘機作業現場塵土多，液壓油容易被污染，因此液壓系統的密封性能要好，液壓元件對油液污染的敏感性低，整個液壓系統要設置濾油器和防塵裝置。

(5)採用液壓或電液伺服操縱裝置，以便挖掘機設置自動控制系統，進而提高挖掘機技術性能和減輕駕駛員的勞動強度。

二、類型

按液壓泵特性，液壓挖掘機採用的液壓系統大致上有定量系統、變數系統和定量、變數系統等三種類型。

(1)定量系統

在液壓挖掘機採用的定量系統中，其流量不變，即流量不隨負載而變化，通常依靠節流來調節速度。根據定量系統中油泵和迴路的數量及組合形式，分為單泵單迴路、雙泵單迴路定量系統、雙泵雙迴路定量系統及多泵多迴路定量系統等。

(2)變數系統

在液壓挖掘機採用的變數系統中，是通過容積變數來實現無級調速的，其調節方式有三種：變數泵-定量馬達調速、定量泵-變數馬達調速、變數泵-變數馬達調速。

液壓挖掘機採用的變數系統多採用變數泵-定量馬達的組合方式實現無級變數，且都是雙泵雙迴路。根據兩個迴路的變數有無關連，分為分功率變數系統和全功率變數系統兩種。其中的分功率變數系統的每個油泵各有一個功率調節機械，油泵的流量變化只受自身所在迴路壓力變化的影響，與另一迴路的壓力變化無關，即兩個迴路的油泵各自獨立地進行恆功率調節變數，兩個油泵各擁有一斗發動機輸出功率;全功率變數系統中的兩個油泵由一個總功率調節機構進行平衡調節，使兩個油泵的擺角始終相同，同步變數、流量相等。決定流量變化的是系統的總壓力，兩個油泵的功率在變數范圍內是不相同的。其調節機構有機械聯動式和液壓聯動式兩種形式。

⑧ 挖掘機的組成結構及其工作原理

挖掘機的組成結構及其工作原理

液壓挖掘機主要由發動機、液壓系統、工作裝置、行走裝置和電氣控制等部分組成。液壓系統由液壓泵、控制閥、液壓缸、液壓馬達、管路、油箱等組成。電氣控制系統包括監控盤、發動機控制系統、泵控制系統、各類感測器、電磁閥等。

液壓挖掘機一般由工作裝置、回轉裝置和行走裝置三大部分組成。根據其構造和用途可以區分為：履帶式、輪胎式、步履式、全液壓、半液壓、全回轉、非全回轉、通用型、專用型、鉸接式、伸縮臂式等多種類型。

工作裝置是直接完成挖掘任務的裝置。它由動臂、斗桿、鏟斗等三部分鉸接而成。動臂起落、斗桿伸縮和鏟斗轉動都用往復式雙作用液壓缸控制。為了適應各種不同施工作業的需要，液壓挖掘機可以配裝多種工作裝置，如挖掘、起重、裝載、平整、夾鉗、推土、沖擊錘等多種作業機具。

回轉與行走裝置是液壓挖掘機的機體，轉台上部設有動力裝置和傳動系統。發動機是液壓挖掘機的動力源，大多採用柴油要在方便的.場地， 也可改用電動機。

液壓傳動系統通過液壓泵將發動機的動力傳遞給液壓馬達、液壓缸等執行元件，推動工作裝置動作，從而完成各種作業。以工地使用較多的PV-200型液壓挖掘機為例。該機採用改進型的開式中心 負荷感測系統(OLSS)。該系統用控制斜盤式變數柱塞泵斜盤角度(輸出流量)的方法，減少了發動機的功率輸出，從而減少燃油消耗，是一種節能型系統。

這種液壓系統的特點是：定轉矩控制，能維持液壓泵驅動轉矩不變，載斷控制，可以減少作業時間的卸荷損失;油量控制，可減少空擋和微調控制時液壓泵的輸出流量，減少功率損失。

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⑩ 挖掘機的工作系統是怎樣的

挖掘機的工作原理

液壓挖掘機主要由發動機、液壓系統、工作裝置、行走裝置和電氣控制等部分組成。液壓系統由液壓泵、控制閥、液壓缸、液壓馬達、管路、油箱等組成。電氣控制系統包括監控盤、發動機控制系統、泵控制系統、各類感測器、電磁閥等。

液壓挖掘機一般由工作裝置、回轉裝置和行走裝置三大部分組成。根據其構造和用途可以區分為：履帶式、輪胎式、步履式、全液壓、半液壓、全回轉、非全回轉、通用型、專用型、鉸接式、伸縮臂式等多種類型。

工作裝置是直接完成挖掘任務的裝置。它由動臂、斗桿、鏟斗等三部分鉸接而成。動臂起落、斗桿伸縮和鏟斗轉動都用往復式雙作用液壓缸控制。為了適應各種不同施工作業的需要，液壓挖掘機可以配裝多種工作裝置，如挖掘、起重、裝載、平整、夾鉗、推土、沖擊錘等多種作業機具。

回轉與行走裝置是液壓挖掘機的機體，轉台上部設有動力裝置和傳動系統。發動機是液壓挖掘機的動力源，大多採用柴油要在方便的場地，也可改用電動機。

液壓傳動系統通過液壓泵將發動機的動力傳遞給液壓馬達、液壓缸等執行元件，推動工作裝置動作，從而完成各種作業。