毕业论文：液压掘机液压系统设计（定稿）汇.doc

 PAGE 43 第一章 绪论 1.1 选择该课题的意义 随着近年来我国国民经济的快速发展以及实施西部大开发战略的机遇，工程机械在各种工程建设领域中所起的作用越来越明显，液压挖掘机作为主流的工程机械产品，以其应用广泛、使用灵活、工作效率高而愈来愈被人们所重视。液压挖掘机是目前土方开挖的最主要施工机械，在交通、建筑、能源、矿山、水利、港口等工程领域发挥重要作用，一台1m3 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 工人一天的劳动生产率［1］。由于液压挖掘机具有多品种，多功能。最近几年的统计表明，液压挖掘机是整个工程机械行业中产销量最大、增长率最高的产品之一。到2006 年国内挖掘机生产企业包括合资和外资企业销量总和接近5 万台，同时我国进口挖掘机数量也极为庞大，据统计，2006 年1～11月，仅广州口岸就累计进口挖掘机17，000 台（近几年挖掘机销量统计见表1.1） 年份1999200020012002200320042005200620072008销量（台）611481111239719710339823361433862496256879176898 表1.1 挖掘机年销售统计 虽然目前中国已经成为世界上最大的挖掘机市场和产地之一，但是同时我国挖掘机行业整体水平相对落后，制造工艺水平较低，技术条件差，没有形成关键国产元件的配套体系，目前国内挖掘机行业，从产品技术水平、可靠性、寿命、制造质量与国外挖掘机有较大差距，配套件的质量和可靠性差、使用寿命短，液压元件极少、没有关键元件，系统不能配套。特别是液压元件，还远远没有达到国产配套水平。 液压挖掘机技术的发展是和液压技术的发展相辅相成的，其一是液压系统是液压挖掘机的技术基础和重要的关键组成部分，其二是挖掘机技术的发展要求又液压技术的进步和提高。液压挖掘机是结构复杂、功能强大、用途广泛的工程机械，它的典型工作过程基本是模仿人类动作，其铲斗、斗杆、动臂和回转动作，极象人的手腕、小臂、大臂和扭腰动作。如此复杂的机械手式的动作的实现是和液压传动的技术密切相关的，现代挖掘机的液压系统非常复杂，除??基本传递功率的功能外，还负责很多的操纵控制。液压系统性能的优劣决定着挖掘工作性能的高低，目前液压传动与控制的许多先进技术都体现在挖掘机上。因此对其液压系统的设计既可以学习到更先进的液压技术巩固所学的知识，又符合时代的步伐。 1.2 挖掘机液压技术的发展 挖掘机的发展史可追溯到19 世纪三四十年代，但在随后的一百多年中，挖掘机并没有得到很大发展，从20 世纪50 年代开始生产第一台液压挖掘机，到60年代液压传动技术成为成熟的传动技术时，液压挖掘机进入了推广和蓬勃发展阶段，世界各国挖掘机制造厂纷纷采用各种高新技术和研究开发新的挖掘机品种，来提高自己在挖掘机市场的竞争力。可以说迄今为止挖掘机己经发展到了相当成熟的阶段[2]。 世纪30 年代它才较普遍地用于起重机、机床及工程机械。在第一次世界大战期间，液压传动技术得到长足发展。第二次世界大战结束后，液压技术迅速转向民用工业，液压技术不断应用于各种自动机及自动生产线。液压传动真正的发展也只是近三四十年的事。当前液压技术正向迅速、高压、大功率、高效、低噪声、经久耐用、高度集成化的方向发展。同时，新型液压元件和液压系统的计算机辅助设计(CAD)、计算机辅助测试(CAT)、计算机直接控制(CDC)、机电一体化技术、自动控制技术、可靠性技术、标准化、多样化液压传动是挖掘机的重要组成部分之一，目前常用的传动方式有机械传动、电力传动和流体传动。流体传动包括液体传动和气体传动，液体传动又分为液压传动和液力传动。所谓液压传动是指在密闭的回路中，利用液体的压力能来进行能量的转换、传递和分配的液体传动。在现代工业中液压传动技术几乎应用于所有机械设备的驱动、传动和控制，如操纵车辆转向和制动，控制和驱动飞机、机床、工程机械、食品机械和医疗机械等[3][4]。 自18 世纪末英国制成世界上第一台水压机算起，液压传动技术已有二三百年的历史。直到20、高安全性和环境保护等方面也是当前液压传动及控制技术发展和研究的方向。此外，液压系统设计理论、系统性能分析及系统的仿真研究等也逐渐成为主流研究方向之一。 1.3 国内外挖掘机液压技术发展现状 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。近几年来，国外液压挖掘机产量急剧上升，结构逐步完善，在工程建设和施工行业中占有很重要的位置。液压挖掘机迅速发展的根本原因，在于机械本身的优越性(重量轻、挖掘能力大、生产率高)、通用性好、操纵轻便，也由于下述几个因素： 随着挖掘机市场的扩大，适用于挖掘机的动力元件和液压元件及系统受到制造商的日益重视，整个配