礦石鏟運機液壓系統(tǒng)設計

1、礦石鏟運機液壓系統(tǒng)設計【摘要】液壓技術自18世紀末英國制成世界上第一臺水壓機算起，已有300年的歷史了，但其真正的發(fā)展只是在第二次世界大戰(zhàn)后50余年的時間內，戰(zhàn)后液壓技術迅速向民用工業(yè)，在機床，工程機械，農業(yè)機械，汽車等行業(yè)中逐步推廣。本世紀60年代以來，隨著原子能，空間技術，計算機技術的發(fā)展，液壓技術得到了很大的發(fā)展，并滲透到各個工業(yè)領域中去。當前液壓技術正向高壓，高速，大功率，高效，低噪音，經久耐用，高度集成化的方向發(fā)展。鏟運機是一種能綜合完成挖土、運土、卸土、填筑、整平的機械。按行走機構的不同可分為拖式鏟運機和自行式鏟運機。按鏟運機的操作系統(tǒng)的不同，又可分為液壓式和索式鏟運機。鏟運機操作

2、靈活，不受地形限制，不需特設道路，生產效率高。 關 鍵 詞：液壓技術 原子能 鏟運機Abstract：Hydraulic technology from the late 18th century England made the world's first hydraulic press date, more than 300 years of history, but its real development only after the Second World War more than 50 years after the war Hydraulic Technology r

3、apidly to the civilian industry, in machine tools, engineering machinery, agricultural machinery, and automobile industries in stages. Since the 60s of this century, with the atomic energy, space technology, computer technology, hydraulic technology is a great deal of development and to penetrate in

4、to the field of various industrial go. Current technology are high-pressure hydraulic, high-speed, high power, high efficiency, low noise, durable, highly integrated direction. Scraper General are able to complete the excavation of a transported soil, dumping, filling, leveling machine. By walking m

5、echanism can be divided into different scraper towed and self-propelled scraper. By scraper different operating systems, can be divided into hydraulic and cable-type scraper. Flexible scraper operation, free from topographical constraints, without ad hoc road, production and high efficiency.Key word

6、s: Hydraulic pressure technology Atomic energy carry-scraper目 錄1.引言1.1液壓傳動的早期運用 1.2液壓傳動的應用范圍的基本原理1.3 液壓系統(tǒng)的組成2.液壓系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀2.1 液壓系統(tǒng)的發(fā)展趨勢 3.液壓傳動系統(tǒng)的應用3.1.液壓原理定義3.1.4液壓系統(tǒng)分類3.2.液壓技術特點3.3.液壓技術的用途4.液壓系統(tǒng)的設計步驟和設計要求4.1液壓系統(tǒng)的設計步驟和設計要求4.1.1設計步驟4.1.2明確設計要求5.萬能外圓磨床液壓系統(tǒng)工作原理及特點 5.1 萬能外圓磨床液壓系統(tǒng)工作原理5.2 萬能外圓磨床液壓系統(tǒng)的特點6. .制定

7、基本方案和繪制液壓系統(tǒng)圖6.1制定基本方案6.2繪制液壓系統(tǒng)圖7.萬能外圓磨床液壓元件的選擇與專用件設計7.1 液壓泵的選擇7.2液壓閥的選擇7.3蓄能器的選擇7.4管道尺寸的選擇7.5油箱容量的選擇7.6選擇閥類元件及輔助元件結束語謝辭參考文獻1引言中國是世界裝載機產銷大國，裝載機行業(yè)一直由國人主導，占有非常可觀的市場份額。我國基礎建設投資的持續(xù)高速增長，擴大了工程機械的市場需求量，促進了我國裝載機行業(yè)的發(fā)展。又加上市場競爭的影響，我國裝載機市場表現(xiàn)出持續(xù)而快速的增長步伐。然而，面臨國家信貨政策緊縮與鋼材等原材料價格上漲等問題，裝載機行業(yè)受到了很大沖擊。本報告分析研究了我國裝載機市場的發(fā)展現(xiàn)

8、狀與趨勢，深入了解裝載機行業(yè)，客觀分析市場發(fā)展存在問題，并提出一定建議，對我國裝載機市場的認識和把握有一定的幫助。1.1液壓傳動技術的發(fā)展概況：液壓傳動相對于機械傳動來說，是一門發(fā)展較晚的技術。自18世紀末英國制成世界上第一臺水壓機算起，液壓傳動技術只有二三百年的歷史。直到20世紀30年代它才較普遍地用于起重機、機床及工程機械。在第二次世界大戰(zhàn)期間，由于戰(zhàn)爭需要，出現(xiàn)了由響應迅速、精度高的液壓控制機構所裝備的各種軍事武器。第二次世界大戰(zhàn)結束后，戰(zhàn)后液壓技術迅速轉向民用工業(yè)，液壓技術不斷應用于各種自動機及自動生產線，從而使它在機械制造、工程機械、農業(yè)機械、汽車制造等行業(yè)得到推廣應用。 

9、   20世紀60年代以來，液壓技術隨著原子能、空間技術、計算機技術的發(fā)展而迅速發(fā)展，并滲透到各個工業(yè)領域中。液壓技術開始向高速、高壓、大功率、高效率、低噪聲、經久耐用、高度集成化的方向發(fā)展。同時，新型液壓元件和液壓系統(tǒng)的計算機輔助設計(CAD)、計算機輔助測試(CAT)、計算機直接控制(CDC)、機電一體化技術、可靠性技術等方面也是當前液壓傳動及控制技術發(fā)展和研究的方向。我國的液壓工業(yè)開始于20世紀50年代，最初只應用于機床和鍛壓設備上，后來又用于拖拉機和工程機械?，F(xiàn)在，我國的液壓元件隨著從國外引進一些液壓元件、生產技術以及進行自行設計，現(xiàn)已形成了系列，并在各種機械設備上

10、得到了廣泛的使用。盡管如此，我國的液壓元件與國外先進的同類產品相比，在性能上，在種類上、在規(guī)格上仍存在著較大的差距。我國已瞄準世界發(fā)展主流的液壓元件系列型譜，有計劃地引進、消化、吸收國外最先進的液壓技術和產品，大力開展產品國產化工作。我國的液壓技術在21世紀必將獲得更快的發(fā)展。裝載機產品概況 裝載機是一種廣泛應用于公路、鐵路、港口、碼頭、煤炭、礦山、水利、國防等工程和城市建設等場所的鏟土運輸機械。其主要功能是對土壤、砂石、石灰、煤炭等散狀物料進行鏟裝及短距離運輸作業(yè)，也可對礦石、硬土等作輕度鏟挖作業(yè)。換裝不同的輔助工作裝置還可進行推土、起重和其他物料如木材的裝卸作業(yè)。在道路，特別是在高等級公路

11、施工中，裝載機用于路基工程的填挖、瀝青混合料和水泥混凝土料場的集料與裝料等作業(yè)。此外還可進行推運土壤、刮平地面和牽引其他機械等作業(yè)。由于裝載機具有作業(yè)速度快、效率高、機動性好、操作輕便等優(yōu)點，因此它成為工程建設中土石方施工的主要機種之一。 我國裝載機行業(yè)起步于50年代末。1958年，上海港口機械廠首先測繪并試制了67kw（90hp）、斗容量為1m3的裝載機。這是我國自己制造的第一臺裝載機。該機采用單橋驅動、滑動齒輪變速。1964年，天津工程機械研究所和廈門工程機械廠測繪并試制了功率為100.57kw（135hp）斗容量為1.7m3的z435型裝載機。1962年國外出現(xiàn)鉸接式裝載機后,天津工程機

12、械化研究所與天津交通局于1965年聯(lián)合設計了z425型鉸接式裝載機。 柳州工程機械廠和天津工程機械研究所合作，在參考國外樣機的基礎上，于1970年設計試制了功率為163.9kw(220hp)、斗容量為3m3的zl50型裝載機。zl50型裝載機經過幾年的實踐考核，證明性能良好、結構先進，為后來我國zl系列裝載機的發(fā)展奠定了基礎。通過近40年的發(fā)展，我國裝載機從無到有，產品種類及產量均有較大幅度的提高，已經形成獨立的系列產品和行業(yè)門類。我國生產的裝載機以zl系列為主。 近年來，隨著引進國外技術的增加，出現(xiàn)了許多新型。如wa4701為引進日本小松公司裝載機原機型號，fl460為引進日本古河礦業(yè)公司裝

13、載機原機型號，kld85z和kld95z為引進日本川崎重工裝載機原機型號，等等。 裝載機是工程機械中發(fā)展最快、產銷量及市場需求最大的機種之一。國民經濟的發(fā)展與國家基建規(guī)模及資金投入的增大，促進了我國裝載機行業(yè)的迅速發(fā)展。生產企業(yè)由1980年的20家增至現(xiàn)在的100余家，初步形成了規(guī)格為0.810t約19個型號的系列產品，并已成為工程機械主力機種。1.3液壓系統(tǒng)的我國裝載機市場現(xiàn)狀分析 在我國工程機械行業(yè)市場中，裝載機市場是一個發(fā)展最為成熟，也是一個發(fā)展最為與眾不同的分支市場，其市場銷量最大，但利潤卻是最低，而市場銷量又一直保持持續(xù)的增長走勢。特別是在2000年裝載機市場爆發(fā)價格戰(zhàn)以來，市場銷量

14、呈現(xiàn)出幾何倍數增長。2006年中國裝載機行業(yè)全行業(yè)總銷售量為13萬臺左右，比2005年的11萬臺，增長了15.3%，凈增了17266臺，其凈增量超過了中國裝載機行業(yè)“八五”以前任何一年的總銷售量。2007年以來，中國裝載機行業(yè)的發(fā)展樂觀中充滿曲折，市場需求先揚后抑，總體而言，仍創(chuàng)出同期歷史最高水平，市場銷量直逼16萬臺大關，市場銷量比2000年擴大了8倍多。液壓系統(tǒng)的組成液壓系統(tǒng)主要由：動力元件（油泵）、執(zhí)行元件（油缸或液壓馬達）、控制元件（各種閥）、輔助元件和工作介質等五部分組成。 1、動力元件（油泵） 它的作用是把液體利用原動機的機械能轉換成液壓力能；是液壓傳動中的動力部分。 &

15、#160;  2、執(zhí)行元件（油缸、液壓馬達） 它是將液體的液壓能轉換成機械能。其中，油缸做直線運動，馬達做旋轉運動。  3、控制元件  包括壓力閥、流量閥和方向閥等。它們的作用是根據需要無級調節(jié)液動機的速度，并對液壓系統(tǒng)中工作液體的壓力、流量和流向進行調節(jié)控制。    4、輔助元件  除上述三部分以外的其它元件，包括壓力表、濾油器、蓄能裝置、冷卻器、管件及油箱等，它們同樣十分重要。    5、工作介質  工作介質是指

16、各類液壓傳動中的液壓油或乳化液，它經過油泵和液動機實現(xiàn)能量轉換液壓傳動的發(fā)展概況液壓傳動是一門新的學科，雖然從17世紀中葉帕斯卡提出靜壓傳動原理，18世紀末英國制成世界上第一臺水壓機算起，液壓傳動技術已有二、三百年的歷史。但直到20世紀30年代它才較普遍地用于起重機、機床及工程機械。在第二次世界大戰(zhàn)期間，由于戰(zhàn)爭需要，出現(xiàn)了由響應迅速、精度高的液壓控制機構所裝備的各種軍事武器。第二次世界大戰(zhàn)結束后，戰(zhàn)后液壓技術迅速轉向民用工業(yè)，液壓技術不斷應用于各種自動機及自動生產線。本世紀60年代以后，液壓技術隨著原子能、空間技術、計算機技術的發(fā)展而迅速發(fā)展。因此，液壓傳動真正的發(fā)展也只是近三四十年的事。當

17、前液壓技術正向迅速、高壓、大功率、高效、低噪聲、經久耐用、高度集成化的方向發(fā)展。同時，新型液壓元件和液壓系統(tǒng)的計算機輔助設計(CAD)、計算機輔助測試(CAT)、計算機直接控制(CDC)、機電一體化技術、可靠性技術等方面也是當前液壓傳動及控制技術發(fā)展和研究的方向。我國的液壓技術最初應用于機床和鍛壓設備上，后來又用于拖拉機和工程機械?，F(xiàn)在，我國的液壓元件隨著從國外引進一些液壓元件、生產技術以及進行自行設計，現(xiàn)已形成了系列，并在各種機械設備上得到了廣泛的使用 2.1液壓系統(tǒng)的發(fā)展趨勢社會需求永遠是推動技術發(fā)展的動力，降低能耗，提高效率，適應環(huán)保需求，機電一體化，高可靠性等是液壓氣動技術繼續(xù)努力的永

18、恒目標，也是液壓氣動產品參與市場競爭是否取勝的關鍵。 -由于液壓技術廣泛應用了高技術成果，如自動控制技術、計算機技術、微電子技術、磨擦磨損技術、可靠性技術及新工藝和新材料，使傳統(tǒng)技術有了新的發(fā)展，也使液壓系統(tǒng)和元件的質量、水平有一定的提高。盡管如此，走向二十一世紀的液壓技術不可能有驚人的技術突破，應當主要靠現(xiàn)有技術的改進和擴展，不斷擴大其應用領域以滿足未來的要求。綜合國內外專家的意見，其主要的發(fā)展趨勢將集中在以下幾個方面： 1減少能耗,充分利用能量 -液壓技術在將機械能轉換成壓力能及反轉換方面，已取得很大進展，但一直存在能量損耗，主要反映在系統(tǒng)的容積損失和機械損失上。如果全部壓力能都能得到充分

19、利用，則將使能量轉換過程的效率得到顯著提高。為減少壓力能的損失，必須解決下面幾個問題： 減少元件和系統(tǒng)的內部壓力損失，以減少功率損失。主要表現(xiàn)在改進元件內部流道的壓力損失,采用集成化回路和鑄造流道,可減少管道損失,同時還可減少漏油損失。 減少或消除系統(tǒng)的節(jié)流損失，盡量減少非安全需要的溢流量，避免采用節(jié)流系統(tǒng)來調節(jié)流量和壓力。 采用靜壓技術，新型密封材料，減少磨擦損失。 發(fā)展小型化、輕量化、復合化、廣泛發(fā)展3通徑、4通徑電磁閥以及低功率電磁閥。 改善液壓系統(tǒng)性能，采用負荷傳感系統(tǒng)，二次調節(jié)系統(tǒng)和采用蓄能器回路。 為及時維護液壓系統(tǒng)，防止污染對系統(tǒng)壽命和可靠性造成影響，必須發(fā)展新的污染檢測方法，對

20、污染進行在線測量，要及時調整，不允許滯后，以免由于處理不及時而造成損失。液壓元件將向高性能、高質量、高可靠性、系統(tǒng)成套方向發(fā)展；向低能耗、低噪聲、振動、無泄漏以及污染控制、應用水基介質等適應環(huán)保要求方向發(fā)展；開發(fā)高集成化高功率密度、智能化、機電一體化以及輕小型微型液壓元件；積極采用新工藝、新材料和電子、傳感等高新技術。 -液力偶合器向高速大功率和集成化的液力傳動裝置發(fā)展，開發(fā)水介質調速型液力偶合器和向汽車應用領域發(fā)展，開發(fā)液力減速器，提高產品可靠性和平均無故障工作時間；液力變矩器要開發(fā)大功率的產品，提高零部件的制造工藝技術，提高可靠性，推廣計算機輔助技術，開發(fā)液力變矩器與動力換檔變速箱配套使用

21、技術；液粘調速離合器應提高產品質量，形成批量，向大功率和高轉速方向發(fā)展。液壓傳動系統(tǒng)的主要優(yōu)點液壓傳動之所以能得到廣泛的應用，是由于它與機械傳動、電氣傳動相比具有以下的主要優(yōu)點：(1)由于液壓傳動是油管連接，所以借助油管的連接可以方便靈活地布置傳動機構，這是比機械傳動優(yōu)越的地方。例如，在井下抽取石油的泵可采用液壓傳動來驅動，以克服長驅動軸效率低的缺點。由于液壓缸的推力很大，又加之極易布置，在挖掘機等重型工程機械上，已基本取代了老式的機械傳動，不僅操作方便，而且外形美觀大方。(2)液壓傳動裝置的重量輕、結構緊湊、慣性小。例如，相同功率液壓馬達的體積為電動機的12%13%。液壓泵和液壓馬達單位功率

22、的重量指標，目前是發(fā)電機和電動機的十分之一，液壓泵和液壓馬達可小至0.0025N/W(牛/瓦),發(fā)電機和電動機則約為0.03N/W。(3)可在大范圍內實現(xiàn)無級調速。借助閥或變量泵、變量馬達，可以實現(xiàn)無級調速，調速范圍可達12000，并可在液壓裝置運行的過程中進行調速。(4)傳遞運動均勻平穩(wěn)，負載變化時速度較穩(wěn)定。正因為此特點，金屬切削機床中的磨床傳動現(xiàn)在幾乎都采用液壓傳動。(5)液壓裝置易于實現(xiàn)過載保護借助于設置溢流閥等，同時液壓件能自行潤滑，因此使用壽命長。(6)液壓傳動容易實現(xiàn)自動化借助于各種控制閥，特別是采用液壓控制和電氣控制結合使用時，能很容易地實現(xiàn)復雜的自動工作循環(huán)，而且可以實現(xiàn)遙控

23、。(7)液壓元件已實現(xiàn)了標準化、系列化和通用化，便于設計、制造和推廣度。 液壓傳動系統(tǒng)的主要缺點(1)液壓系統(tǒng)中的漏油等因素，影響運動的平穩(wěn)性和正確性，使得液壓傳動不能保證嚴格的傳動比。(2)液壓傳動對油溫的變化比較敏感，溫度變化時，液體粘性變化，引起運動特性的變化，使得工作的穩(wěn)定性受到影響，所以它不宜在溫度變化很大的環(huán)境條件下工作。(3)為了減少泄漏，以及為了滿足某些性能上的要求，液壓元件的配合件制造精度要求較高，加工工藝較復雜。(4)液壓傳動要求有單獨的能源，不像電源那樣使用方便。(5)液壓系統(tǒng)發(fā)生故障不易檢查和排除。總之，液壓傳動的優(yōu)點是主要的，隨著設計制造和使用水平的不斷提高，有些缺點

24、正在逐步加以克服。液壓傳動有著廣泛的發(fā)展前景。3.液壓傳動的定義及工作原理3.1液壓傳動的定義及工作原理 一、定義 一部完整的機器由原動機部分、傳動機構及控制部分、工作機部分（含輔助裝置）組成。原動機包括電動機、內燃機等。工作機即完成該機器之工作任務的直接工作部分，如剪床的剪刀、車床的刀架等。由于原動機的功率和轉速變化范圍有限，為了適應工作機的工作力和工作速度變化范圍變化較寬，以及性能的要求，在原動機和工作機之間設置了傳動機構，其作用是把原動機輸出功率經過變換后傳遞給工作機。一切機械都有其相應的傳動機構借助于它達到對動力的傳遞和控制的目的。傳動機構通常分為機械傳動、電氣傳動和流體傳動機構。流體

25、傳動是以流體為工作介質進行能量轉換、傳遞和控制的傳動。它包括液壓傳動、液力傳動和氣壓傳動。液壓傳動和液力傳動均是以液體作為工作介質進行能量傳遞的傳動方式。液壓傳動主要是利用液體的壓力能來傳遞能量；而液力傳動則主要是利用液體的動能來傳遞能量。液壓系統(tǒng)分類：液壓元件從機能上可以大致分為：1、 把機械能變換為液體（主要是油）能量（主要是壓力能）的液壓泵；2 、調節(jié)、控制壓力能的液壓控制閥；3、 把壓力能轉換為機械能的液壓執(zhí)行器（液壓馬達、液壓缸、液壓擺動馬達）；4 、傳遞壓力能和液體本身調整所必需的液壓輔件。3.2 液壓傳動系統(tǒng)的主要應用驅動機械運動的機構以及各種傳動和操縱裝置有多種形式。根據所用的

26、部件和零件，可分為機械的、電氣的、氣動的、液壓的傳動裝置。經常還將不同的形式組合起來運用四位一體。由于液壓傳動具有很多優(yōu)點，使這種新技術發(fā)展得很快。液壓傳動應用于金屬切削機床也不過四五十年的歷史。航空工業(yè)在1930年以后才開始采用。特別是最近二三十年以來液壓技術在各種工業(yè)中的應用越來越廣泛。在機床上，液壓傳動常應用在以下的一些裝置中：1.進給運動傳動裝置磨床砂輪架和工作臺的進給運動大部分采用液壓傳動；車床、六角車床、自動車床的刀架或轉塔刀架；銑床、刨床、組合機床的工作臺等的進給運動也都采用液壓傳動。這些部件有的要求快速移動，有的要求慢速移動。有的則既要求快速移動，也要求慢速移動。這些運動多半要

27、求有較大的調速范圍，要求在工作中無級調速；有的要求持續(xù)進給，有的要求間歇進給；有的要求在負載變化下速度恒定，有的要求有良好的換向性能等等。所有這些要求都是可以用液壓傳動來實現(xiàn)的。2.往復主體運動傳動裝置龍門刨床的工作臺、牛頭刨床或插床的滑枕，由于要求作高速往復直線運動，并且要求換向沖擊小、換向時間短、能耗低，因此都可以采用液壓傳動。                      &

28、#160;                   3.仿形裝置車床、銑床、刨床上的仿形加工可以采用液壓伺服系統(tǒng)來完成。  其精度可達0.010.02mm。此外，磨床上的成形砂輪修正裝置亦可采用這種系統(tǒng)。4.輔助裝置機床上的夾緊裝置、齒輪箱變速操縱裝置、絲桿螺母間隙消除裝置、垂直移動部件平衡裝置、分度裝置、工件和刀具裝卸裝置、工件輸送裝置等，采用液壓傳動后，有利于簡化機床結構，提高機床自動化程度。5.

29、靜壓支承重型機床、高速機床、高精度機床上的軸承、導軌、絲杠螺母機構等處采用液體靜壓支承后，可以提高工作平穩(wěn)性和運動精度。液壓傳動在其他機械工業(yè)部門的應用情況見表1-1所示。表1-1  液壓傳動在各類機械行業(yè)中的應用實例行業(yè)名稱應用場所舉例工程機械挖掘機、裝載機、推土機、壓路機、鏟運機等起重運輸機械汽車吊、港口龍門吊、叉車、裝卸機械、皮帶運輸機等礦山機械鑿巖機、開掘機、開采機、破碎機、提升機、液壓支架等建筑機械打樁機、液壓千斤頂、平地機等農業(yè)機械聯(lián)合收割機、拖拉機、農具懸掛系統(tǒng)等冶金機械電爐爐頂及電極升降機、軋鋼機、壓力機等輕工機械打包機、注塑機、校直機、橡膠硫化機、造紙機等汽車工業(yè)自

30、卸式汽車、平板車、高空作業(yè)車、汽車中的轉向器、減振器等智能機械折臂式小汽車裝卸器、數字式體育鍛煉機、模擬駕駛艙、機器人等3.3液壓技術的用途液壓技術的特性適合各種機械和設備的自動化、高性能、大容量、體積小、重量輕等方面的要求。所以雖然它是一門比較新的技術分支，但是在主動 力的傳遞機構、輔機的操作機構或作業(yè)自動化控制機構等方面廣泛應用。液壓傳動的工作介質液壓油是液壓傳動系統(tǒng)中的傳動介質，而且還對液壓裝置的機構、零件起這潤滑、冷卻和防銹作用。液壓介質的性能對液壓系統(tǒng)的工作狀態(tài)有很大影響，液壓傳動系統(tǒng)的壓力、溫度和流速在很大的范圍內變化，因此液壓油的質量優(yōu)劣直接影響液壓系統(tǒng)的工作性能。故此，合理的選

31、用液壓油也是很重要的。液壓油的選用正確而合理地選用液壓油，乃是保證液壓設備高效率正常運轉的前提。選用液壓油時，可根據液壓元件生產廠樣本和說明書所推薦的品種號數來選用液壓油，或者根據液壓系統(tǒng)的工作壓力、工作溫度、液壓元件種類及經濟性等因素全面考慮，一般是先確定適用的粘度范圍，再選擇合適的液壓油品種。同時還要考慮液壓系統(tǒng)工作條件的特殊要求，如在寒冷地區(qū)工作的系統(tǒng)則要求油的粘度指數高、低溫流動性好、凝固點低；伺服系統(tǒng)則要求油質純、壓縮性?。桓邏合到y(tǒng)則要求油液抗磨性好。在選用液壓油時，粘度是一個重要的參數。粘度的高低將影響運動部件的潤滑、縫隙的泄漏以及流動時的壓力損失、系統(tǒng)的發(fā)熱溫升等。所以，在環(huán)境溫

32、度較高，工作壓力高或運動速度較低時，為減少泄漏，應選用粘度較高的液壓油，否則相反。液壓油的牌號(即數字)表示在40下油液運動粘度的平均值(單位為cSt)。原名內為過去的牌號，其中的數字表示在50時油液運動粘度的平均值。但是總的來說，應盡量選用較好的液壓油，雖然初始成本要高些，但由于優(yōu)質油使用壽命長，對元件損害小，所以從整個使用周期看，其經濟性要比選用劣質油好些。4 制定基本方案和繪制液壓系統(tǒng)圖4.1液壓系統(tǒng)的設計步驟與設計要求液壓傳動系統(tǒng)是液壓機械的一個組成部分，液壓傳動系統(tǒng)的設計要同主機的總體設計同時進行。著手設計時，必須從實際情況出發(fā)，有機地結合各種傳動形式，充分發(fā)揮液壓傳動的優(yōu)點，力求設

33、計出結構簡單、工作可靠、成本低、效率高、操作簡單、維修方便的液壓傳動系統(tǒng)。4.1.1 設計步驟    液壓系統(tǒng)的設計步驟并無嚴格的順序，各步驟間往往要相互穿插進行。一般來說，在明確設計要求之后，大致按如下步驟進行。    1）確定液壓執(zhí)行元件的形式；    2）進行工況分析，確定系統(tǒng)的主要參數；    3）制定基本方案，擬定液壓系統(tǒng)原理圖；    4）選擇液壓元件；  

34、0; 5）液壓系統(tǒng)的性能驗算；4.1.2 明確設計要求    設計要求是進行每項工程設計的依據。在制定基本方案并進一步著手液壓系統(tǒng)各部分設計之前，必須把設計要求以及與該設計內容有關的其他方面了解清楚。    1）主機的概況：用途、性能、工藝流程、作業(yè)環(huán)境、總體布局等；    2）液壓系統(tǒng)要完成哪些動作，動作順序及彼此聯(lián)鎖關系如何；    3）液壓驅動機構的運動形式，運動速度；    4）

35、各動作機構的載荷大小及其性質；    5）對調速范圍、運動平穩(wěn)性、轉換精度等性能方面的要求；    6）自動化程序、操作控制方式的要求；    7）對防塵、防爆、防寒、噪聲、安全可靠性的要求；8）對效率、成本等方面的要求。5 礦石鏟運機液壓系統(tǒng)工作原理及特點5.1 鏟運機的液壓系統(tǒng)工作原理CL7型鏟運機工作裝置的液壓系統(tǒng)，如圖所示。齒輪泵1由動力輸出箱帶動。鏟運斗升降油缸8和9、斗門升降油缸14和15、斗門扒土油缸12、斗門開閉油缸13、卸土油缸10等7個工作油缸都可用手動多

36、路閥5控制，其中的斗門升降油缸及扒土油缸因動作頻繁，故增設了自動控制。 CL7型自行式鏟運機工作裝置液壓系統(tǒng)1-油泵；2、3-溢流閥；4-電液切換閥；5-多路閥；6-緩沖器；7-電液換向閥；8、9-鏟運斗升降油缸；10-卸土油缸；11、18-順序閥；12-斗門扒土油缸；13-斗門啟閉油缸；14、15-斗門升降油缸；16、19-壓力繼電器；17-同步器；20-油箱；21-濾油器；a、b、c-手動閥當油泵壓力油先流經二位四通電液切換閥4而此閥不通電時，壓力油進入手動三聯(lián)多路閥5。該閥三個手柄都處于中位時，壓力油將流回油箱，形成卸荷回路。當手動閥C左移時，壓力油便進入順序閥11和同步閥17

37、。由于順序閥調定壓力為7MPa，所以壓力油先經同上閥進入斗門扒土油缸的下端，使其活塞上移，斗門便收攏扒土，當斗門扒土油缸的活上移到頂，油壓大于7MPa時，壓力油頂開順序閥并進入斗門升降油缸的下端，使其活塞上移并帶動斗門上升。斗門上升到頂后將手動閥換向，壓力油便先后進入斗門開閉油缸和斗門升降油缸的上端，由斗門升降油缸上端的進油要經過順序閥18，所以壓力油先進入斗門開閉油缸的上端，其活塞下移使斗門開啟?；钊乱频降缀鬀]缸上腔油壓增高，油壓大于2MPa時油液便頂開斗門下降。因此，由于順序閥的作用，手動閥每一次換向，斗門就可以完成扒土上升和開啟下降兩個動作。    鏟運機

38、裝滿一斗土需要扒土5-6次，手動閥需換向10-12次，造成駕駛員操作的頻繁、緊張。為了改善鏟運機的操作性能，液壓系統(tǒng)中增加了電液換向7和壓力繼電器16、19，使斗門運動自動控制。其工作原理是：當電液切換閥4激磁后，油泵輸出的油液被切換到電液換向閥，向斗門開閉油缸、斗門升降油缸供油。油缸動作順序與手動并控制的相同。斗門上升到頂時油壓升高，壓力繼電器16動作，產生電信號，使電液換向閥6自動換向。反之，斗門下降到底后壓力繼電器19動作，又產生一個電信號，電液換向閥6又自動換向。如此循環(huán)5-6次后自動停止。    鏟運斗的升降及卸土板的前后移動是由手動閥a、b控制：當電液

39、切換閥不通電時，油泵輸出的油液便進入手動多路閥5，操縱閥a使壓力油進入鏟運斗升降油缸可實現(xiàn)鏟運斗升降；操縱閥b使壓力油進入卸土油缸10，可實現(xiàn)鏟運機卸土和卸土板回位?；赜途鶑亩嗦烽y5流回油箱。    調換為了防止油泵過載，該液壓系統(tǒng)中設有先導式大通徑溢流閥3，因為該閥靈敏度較低，所以又增設了小通徑直動式溢流閥2。    為了減小電液換向閥換向時的壓力脈沖，該液壓系統(tǒng)中裝有囊式緩沖器6?？紤]到斗門扒土負載不可能兩側相等，但又要求斗門扒土油缸活塞的伸縮在兩側負載不同時基本同步，所以裝有同步閥17。5.2鏟運機工作裝置-轉向樞架自行式鏟運機

40、的工作裝置包括轉向樞架、轅架、前斗門或升運機械、鏟運斗體及尾架等。轉向樞架 自行式鏟運機靠轉向樞架連接牽引車和鏟運斗。轉向樞架一般通過一垂直鉸與轅架相連，允許牽引車相對于轅架、鏟運斗及后軸向左右各轉一定的角度，以減小鏟運機轉變半徑；轉向樞架下部通過一縱向水平鉸與牽引車相連，使牽引車可相對于轅架左右各擺一定角度，以保證鏟運機在不平地面作業(yè)時全輪同時著地。另用限位塊限制其擺量為±15°-±20°。如下圖（a）所示，這種縱向單鉸連接的缺點是橫向穩(wěn)定性差，因為當牽引車一側輪胎落入凹處時 ，鏟運斗經轉向樞架作用到牽引車上的重力（垂直載荷）W的橫向分力Wy形成的力矩Wx.H,使落在凹處的車輪加載、輪胎變形增加，而另一側輪胎減載、輪胎變形減小 ，因此使牽引車更加傾斜，如此惡性循環(huán)，直到與限位塊相抵時為止。自行式鏟運機轉向樞架與牽引車連接的一另一種方式，是類似WS16S-2型鏟運機采用的四桿機構，如下圖（b）所示。當牽引車一側車輪落入凹處時，轉向樞架向另一側橫移，前軸所受鏟運機重力的合力的作用到P點，使落在凹處的車輪荷重減少，另一側車輪的荷重增加，使牽引車的傾