1. 研究目的与意义（文献综述）

1.1研究挖掘机液压系统的目的及意义

随着液压技术的发展与应用，早在二十世纪四十年代，就出现了反铲式液压挖掘机。这是挖掘机发展的第一次飞跃，挖掘机开始配置液压传动装置，这一次变革奠定了挖掘机的发展。随着工程施工建设需求的增多，如城市、铁路与矿山等众多基础设施建设，人们对挖掘机的结构进行了不断地改进，出现了当前广泛应用的长臂工作装置，即挖掘机有了自己的动臂、斗杆与铲斗装置，并且可在地面上快速行走、左右回转，能够完成不同自由度的动作，从而提高了挖掘机的作业灵活性与使用范围，各种辅具也不断出现，多功能性也得到体现。

2. 研究的基本内容与方案

2.1基本内容及目标

设计一种履带式单斗反铲挖掘机液压系统，实现对其各工作机构的驱动与控制，包括：上车部分的动臂，斗杆，铲斗油缸和回转机构、下车部分的行走机构。

2.2拟采用的技术方案及措施

通过查阅文献和对履带式单斗反铲挖掘机液压系统的深入学习，从系统设计中对本套液压系统进行了详尽描述，以希望对本套履带式单斗反铲挖掘机液压系统的设计提供理论指导基础。

1）液压挖掘机的结构：

单斗液压挖掘机主要由工作装置包括动臂、斗杆、铲斗、回转机构和行走机构组成。工作装置由三个液压缸分别驱动动臂、斗杆和铲斗的运动。回转机构由一个液压马达通过减速装置，使小齿轮和大齿轮啮合传动，以便使上车和小车相对转动。行走机构是利用行走马达使设备完成行走任务。履带式液压挖掘机的行走机构是通过两个液压马达来驱动的，没有支腿装置。

图1履带式单斗反铲液压挖掘机结构图

其中，1—铲斗，2—铲斗缸，3—斗杆，4—斗杆缸，5—动臂，6—动臂缸，7—回转机构，8—行走机构。

2）挖掘机的作业过程：

反铲挖掘机每一作业循环包括挖掘、回转、卸料和返回四个过程。

（1）挖掘工况

挖掘工况通常以斗杆和铲斗液压缸2，4的伸缩，驱动斗杆和铲斗转动进行挖掘作业。有时还要以动臂液压缸6的伸缩驱动动臂转动来配合，以保证铲斗按特定的轨迹运动。

（2）满斗回转工况

挖掘结束后，动臂液压缸6活塞杆伸出使动臂升起同时回转液压马达旋转，驱动上部机构（转台）回转到卸土位置进行卸土。

（3）卸载工况

回转到卸土位置，回转停止，通过动臂和斗杆作液压缸6，4的配合工作，使铲斗对准卸土位置。缩回铲斗液压缸2，使铲斗向上反转卸土。

（4）返回工况

卸载结束以后，转台反方向回转,同时动臂缸跟斗杆缸互相配合动作，把空斗放至新的挖掘点完成空斗的返回，开始第二次挖掘循环。有时为了调整挖掘位置，还要行走机构驱动整机运行，不断向前挖掘。^[8]

3）各作业机构的确定：

（1）回转机构

由于挖掘机的工况设计，要求回转机构进行360度旋转运动,采用低速、大扭矩的摆线齿轮马达驱动，由多路换向阀控制旋转方向及停止，液控单向阀锁紧。

图2回转机构

（2）工作机构

工作机构为单纯的直线往复运动或伸缩机构，动臂缸、斗杆缸、铲斗缸均采用单活塞双作用液压缸直接驱动，由换向阀控制运动方向。

图3工作机构

（3）行走机构

两个左右行走马达各自驱动各自的履带行走，挖掘机的前进、后退和停止由多路换向阀控制。速度的调节限制速度通过改变输入或输出液压执行元件内的流量来控制，由两个溢流阀起缓冲作用。

图4行走机构

3. 研究计划与安排

1-2周，收集相关文献资料，思考设计内容和技术方案，撰写开题报告；阅读外文文献及翻译。

3-4周，完成相关机构的参数计算。

5-7周，完成各机构液压系统的设计计算和元器件选型。

4. 参考文献（12篇以上）

[1]相孟昌.小型挖掘机液压系统仿真研究[d].广州：华南理工大学，2016.5.

[2]耿亚杰.油液混合动力挖掘机动力系统研究[d].太原：太原理工大学，2017.6.