挖掘机工作装置设计

挖掘机工作装置设计摘要本文设计的是一种挖掘机的挖掘装置，在为工业、民用上有特殊用途的挖掘装载机，它可以用于煤矿井下狭小空间清理、装载、运输等工作，也可以用于冶金、矿山、隧道建设等场合的挖掘装载工作。在本设计中，通过对国内外现有技术的了解和分析，利用任务书上所给定的挖掘机铲斗额定装载载荷，先计算出铲斗的斗容，而后选用标准容量铲斗，根据所选出的标准铲斗，计算出挖掘机的最大铲取阻力、最大卸载高度、最小卸载距离等一些设计所必需用到的量。通过对工作机构上九个铰接点位置的确定来设计出动臂的模型及动臂上各点的受力，然后计算出举臂油缸和转斗油缸的内径、活塞杆的杆径，选出标准的液压缸。关键词：铲斗；液压缸；动臂；挖掘机AbstractInthispaperthedesignofanexcavatorminingequipment,industrial,civilandspecial-purposebackhoeloaders,itcanbeusedinthenarrowspaceofthecoalminecleanup,loading,transportation,etc.,canalsobeusedinmetallurgy,mining,workloadoftheexcavationofthetunnelconstructionandotheroccasions.Inthisdesign,theunderstandingandanalysisofexistingtechnologyathomeandabroad,theuseoftheexcavatorbucketgiveninthemissionstatementontheratedloadload,firstcalculatethebucketcapacityofthebucket,andthenchoosethestandard-capacitybucket,accordingtothestandardbucket,electedtocalculatetheexcavatorshoveltotakeresistance,maximumdumpheight,minimumuninstalldistancesomeofthedesignnecessaryfortheamountused.Throughthehingepointlocationontheworkingbodiesofninemodeldispatchedarmandboompointforce,andthencalculatedthelifterarmcylinderandturnfightingtheinnerdiameterofthefueltank,roddiameterofthepistonrod,theelectionthestandardhydrauliccylinders.Keywords:bucket;hydrauliccylinder;boom;excavator目录前言.....................................................................................................................51绪论....................................................................................................................71.1课题背景及目的..........................................................................................71.2挖掘机发展简史.........................................................................................81.4国内外研究状况..........................................................................................91.5论文构成及研究内容...............................................................................102总体方案设计.................................................................................................112.1工作装置构成...........................................................................................112.2动臂及斗杆的结构形式...........................................................................142.3铲斗的结构选择.......................................................................................142.4液压挖掘机工矿分析...............................................................................152.5液压挖掘机工作装置设计要求..............................错误！未定义书签。2.6液压挖掘机工作装置的设计原则..........................错误！未定义书签。3工作装置运动学分析.....................................................错误！未定义书签。3.1动臂运动分析..........................................................错误！未定义书签。3.2斗杆的运动分析......................................................错误！未定义书签。3.3铲斗的运动分析......................................................错误！未定义书签。3.4特殊工作位置计算：..............................................错误！未定义书签。4反铲装置的设计............................................................错误！未定义书签。4.1挖掘装载机工作装置典型工况分析确定..............错误！未定义书签。4.2、挖掘装载机工作装置的基本参数的选择............错误！未定义书签。4.3、油缸基本参数的选择和计算................................错误！未定义书签。5挖掘装置受力计算........................................................错误！未定义书签。5.1、挖掘阻力的计算....................................................错误！未定义书签。5.1.1铲斗挖掘阻力的计算......................................错误！未定义书签。5.1.2斗杆挖掘阻力计算..........................................错误！未定义书签。5.2、工作液压缸的理论挖掘力..................................错误！未定义书签。5.2.1铲斗挖掘时，铲斗缸的理论挖掘力..............错误！未定义书签。5.2.2斗杆挖掘时，斗杆油缸的理论挖掘力..........错误！未定义书签。5.3、整机理论挖掘力..................................................错误！未定义书签。5.3.2铲斗挖掘..........................................................错误！未定义书签。6总结................................................................................错误！未定义书签。致谢....................................................................................错误！未定义书签。参考文献............................................................................错误！未定义书签。-5-前言挖掘机是工程机械的一个主要机种，它广泛应用于矿山开采、道路工程、国防施工、农田水利等基本建设之中。随着我国经济建设的迅猛发展特别是国家加大公路、铁路、住宅和水利设施的投资，挖掘机越来越显示出在国民经济建设中的巨大作用。我国挖掘机生产起步于60年代，第一代产品为机械式挖掘机。进入70年代，开始研制液压挖掘机，并形成了系列产品，标志着我国挖掘机行业已经形成。80年代中期，随着我国改革开放的深入和国民经济的发展，我国一些大型挖掘机企业分别引进了德国利渤海尔、德马克等公司的先进制造技术，使我国的挖掘机在技术水平、产品质量和生产管理上都有了很大的提高。涌现出诸如长江挖掘机厂、抚顺挖掘机厂、上海建筑机械制造厂、合肥矿山机器厂、北京建筑机械厂和贵阳矿山机器厂等一批实力较强的骨干企业，为我国挖掘机产品的生产和发展奠定了坚实的基础，也为我国的经济建设做出了不可磨灭的贡献。进入90年代，挖掘机市场需求迅速扩大，一些企业纷纷看好这一市场，挖掘机行业如雨后春笋，新企业不断涌现，一些原本生产其它工程机械的企业，也纷纷加入到挖掘机行业。国外一些大公司也把目光瞄准了中国市场，短短的几年内，先后有日本、韩国、德国等十余家公司与中国企业进行了合资，还有的在中国独资办企业生产挖掘机，使得我国从原有的六大骨干厂，一下猛增到44家。企业性质由原来的单一国有企业，变-6-成了国有、合资、独资、股份制、乡镇集体等多种形式。目前，摆在挖掘机行业面前的是挑战和机遇并存。今后几年中国经济的快速增长，无疑会给工程机械行业的发展带来无限商机，挖掘机是工程机械的主要产品之一，许多工程都离不开挖掘机械的参与。据中国机电报报道，“九五”期间国家计划新建铁路6000多公里，增建复线3000多公里，电气化改造4000多公里，到2000年铁路运营将达到6.8万公里，平均每年投入资金500亿元。“九五”期间还将投资5500亿元，新建公路11万公里，其中高速公路6000公里；港口将新建万吨以上的舶位100个，新增吞吐能力2百多万吨；同时还要大力发展原油、天然气管道建设；在能源工业方面，将新建20座大型水电站，若干大型露天煤矿，石油的开采也逐步加大；另外，冶金、矿山的开采，“九五”期间要新建9座大型露天铁矿；还有农田水利工程，改造黄河流域10大水系，南水北调、疏竣河道，特别是98年遭受特大洪水灾害后，对堤坝、围堰的整修、加固、和综合治理工作将会加大力度。所有这些领域的巨大发展都需要大量的挖掘机械，为我国挖掘机械的发展提供了广阔前景。预计近几年国内市场每年需求挖掘机12000-15000台。因此，要使挖