第一篇：山河智能小型挖掘機(jī)克東縣宣傳單

山 河 智 能 挖 掘 機(jī)

慶祝：家力大型農(nóng)機(jī)配件開業(yè)

湖南山河智能機(jī)械股份有限公司（股票簡(jiǎn)稱：山河智能，證券代碼002097），創(chuàng)立于1999年，是一家以工程機(jī)械為主業(yè)、具有鮮明“自主創(chuàng)新”特色的產(chǎn)學(xué)研一體化高新技術(shù)上市企業(yè)，公司總部位于湖南國(guó)家級(jí)長(zhǎng)沙經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)。公司注冊(cè)資本為2.7億元，總資產(chǎn)超過28億元，現(xiàn)有員工2000余人，其中碩士以上學(xué)歷者100余人，各類專職技術(shù)人員750余人。

公司生產(chǎn)的SWE系列多功能液壓挖掘機(jī)是公司集成創(chuàng)新、持續(xù)創(chuàng)新的成功典范。產(chǎn)品從SWE08到SWE150共20多種機(jī)型，形成全系列化。產(chǎn)品配置高，發(fā)動(dòng)機(jī)、液壓元件采用國(guó)際一流配套產(chǎn)品，性能可靠；整體設(shè)計(jì)特色鮮明，與國(guó)際潮流同行，外觀時(shí)尚，機(jī)體結(jié)構(gòu)緊湊，尾部回轉(zhuǎn)半徑小，操作簡(jiǎn)便舒適；先進(jìn)的涂裝技術(shù)保證了產(chǎn)品防腐蝕性好，配備了自主研發(fā)的獨(dú)特的可伸縮底盤，使其通過性和工作穩(wěn)定性同時(shí)得到保證。產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于土石方施工，路面修復(fù)，埋設(shè)電纜、水管，園林栽培，河溝清理等工程。產(chǎn)品暢銷全國(guó)，批量出口發(fā)達(dá)國(guó)家。

山河智能小型挖掘機(jī)享受五萬元農(nóng)業(yè)補(bǔ)助

山河智能挖掘機(jī)SWE50N9/60N9/70N9/80H/90N9/150LC特點(diǎn) ·強(qiáng)勁省油的動(dòng)力系統(tǒng)

·可靠的液壓系統(tǒng)

·造型美觀時(shí)尚

·專業(yè)的測(cè)試

·舒適的操作環(huán)境

·先進(jìn)的涂裝技術(shù)

·超強(qiáng)的穩(wěn)定性

·一目了然的電子監(jiān)控、檢測(cè)功能 ·易于維修保養(yǎng) ·機(jī)體結(jié)構(gòu)緊湊尾部回轉(zhuǎn)半徑小 ·先進(jìn)的加工工藝·操縱輕便靈活 ·鎖緊手柄 機(jī)器更安全 ·作業(yè)范圍寬廣 ·強(qiáng)大的多功能及附具 ·高耐磨長(zhǎng)壽命的軸套

·強(qiáng)勁的動(dòng)力系統(tǒng)

專為山河智能SWE系列設(shè)計(jì)匹配的發(fā)動(dòng)機(jī)，動(dòng)力強(qiáng)勁，性能可靠，油耗低，噪音小。·可靠的液壓系統(tǒng)。

三泵全功率控制變量系統(tǒng)，能充分利用發(fā)動(dòng)機(jī)功率。系統(tǒng)具有直線行駛、動(dòng)臂鎖止、動(dòng)臂優(yōu)先、動(dòng)臂合流、輔助回路合流、斗桿流量再生等功能，合理利用流量，改善和提升整機(jī)性能。精心匹配操縱性。液壓泵、主控閥、行走馬達(dá)及回轉(zhuǎn)馬達(dá)全部采用原裝進(jìn)口產(chǎn)品，品質(zhì)優(yōu)良，工作穩(wěn)定，整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行可靠。

聯(lián)系人：崔立軍經(jīng)理

聯(lián)系電話：******

山河智能挖掘機(jī)付款方式：全款、按揭

大慶駿洋工程機(jī)械經(jīng)銷有限公司克東縣經(jīng)銷處

地址：黑龍江省克東縣南三道街路西

第二篇：小型挖掘機(jī)市場(chǎng)分析報(bào)告

小型挖掘機(jī)市場(chǎng)分析報(bào)告 小型挖掘機(jī)市場(chǎng)日益成為土方工程應(yīng)用的理想設(shè)備，特別是在城市地區(qū)。英國(guó)工程機(jī)械咨詢有限公司的大衛(wèi)·菲利普斯以圖表方式說明了該產(chǎn)品市場(chǎng)保有量的增長(zhǎng)率。

20世紀(jì)90年代中期，小型挖掘機(jī)的全球需求量保持在6.5～7.0萬臺(tái)左右。小型挖掘機(jī)市場(chǎng)的生產(chǎn)能力已經(jīng)被許多成熟的市場(chǎng)(特別是歐洲和日本)所認(rèn)識(shí)到，但是龐大的北美市場(chǎng)對(duì)小型挖掘機(jī)產(chǎn)品的興趣卻不大，這是由于北美以及世界其他很多地區(qū)的強(qiáng)勁需求仍然完全傾向于挖掘裝載機(jī)。1995年歐洲小型挖掘機(jī)市場(chǎng)銷售量保持在2.3萬臺(tái)，而北美市場(chǎng)的銷售量只有2000臺(tái)。

像許多產(chǎn)品一樣，小型挖掘機(jī)經(jīng)常是市場(chǎng)無知和保守主義的受害者，同時(shí)許多新制造商在躋身于新的產(chǎn)品領(lǐng)域時(shí)營(yíng)銷手段欠佳。不過可喜的是目前北美市場(chǎng)呈指數(shù)趨勢(shì)發(fā)展，并且中國(guó)的市場(chǎng)潛力也第一次被發(fā)掘出來。

小型挖掘機(jī)市場(chǎng)直到2000年之后才開始出現(xiàn)增長(zhǎng)趨勢(shì)，首先是歐洲，其次是北美市場(chǎng)在近期也開始活躍起來。小型挖掘機(jī)很受租賃行業(yè)的偏愛，租賃行業(yè)的服務(wù)對(duì)象覆蓋了從最小到最大的工程承包商——小型挖掘機(jī)物超所值，目前是城市地區(qū)不可替代的高效設(shè)備。

在歐洲，挖掘裝載機(jī)是傳統(tǒng)的小型土方機(jī)械(至少在大多數(shù)國(guó)家是這樣)，但在20世紀(jì)90年代早期，小型挖掘機(jī)在銷售量上取代了挖掘裝載機(jī)的地位。目前小型挖掘機(jī)和挖掘裝載機(jī)的銷量比為4:1。1995-2000年期間，遍及歐洲的線纜安裝工程使小型挖掘機(jī)找到了專門的應(yīng)用市場(chǎng)，并且從此之后需求量與日俱增。

在產(chǎn)品規(guī)模方面，歐洲不同國(guó)家的喜好也各不相同：在挖掘裝載機(jī)暢銷的國(guó)家(如英國(guó)、法國(guó)和意大利)，1～3噸級(jí)小型挖掘機(jī)產(chǎn)品是主流。而在挖掘裝載機(jī)使用不很普遍的國(guó)家(如德國(guó))，則更傾向于采用4～6噸級(jí)的產(chǎn)品。然而幾乎所有國(guó)家都傾向于購(gòu)買較大型設(shè)備，而2.7～3.0噸級(jí)產(chǎn)品暢銷的原因是它們可以很容易地轉(zhuǎn)場(chǎng)，只需選用通用的運(yùn)輸車輛即可。

在北美洲情況則完全不同，2～4噸級(jí)產(chǎn)品的銷售量所占比重較高，而2t以下產(chǎn)品的銷售量則相對(duì)較低(僅占13%)。

小型挖掘機(jī)市場(chǎng)市場(chǎng)領(lǐng)導(dǎo)者

英國(guó)工程機(jī)械咨詢有限公司認(rèn)為除中國(guó)外，目前全球共有25家小型挖掘機(jī)制造商(其數(shù)量正快速增長(zhǎng))，其中7家主要制造商的產(chǎn)量占世界總產(chǎn)量(不包括中國(guó))的63%。令人意外的是:7家主要制造商中5家是日本制造商，第6家制造商是卡特彼勒，其生產(chǎn)技術(shù)的大部分源自其日本的合作伙伴三菱公司。只有英格索蘭-山貓與日本毫無瓜葛。

小松(在日本、意大利以及中國(guó)設(shè)有工廠)和久保田(在日本和德國(guó)設(shè)廠)是實(shí)際上的最大制造商，但是洋馬(在日本和法國(guó)設(shè)廠)和卡特彼勒(在日本和英國(guó)設(shè)廠)的發(fā)展速度非常值得關(guān)注。

不過值得一提的是，每家主要制造商在不同地區(qū)市場(chǎng)的優(yōu)勢(shì)存在較大差異。例如雖然小松是全球最大的小型挖掘機(jī)供應(yīng)商(2004年領(lǐng)先于久保田)，但它只在兩個(gè)最大的產(chǎn)品市場(chǎng)日本和意大利處于領(lǐng)先地位，而在其他主要地區(qū)的業(yè)績(jī)相對(duì)薄弱。英格索蘭-山貓的情況大致相同，其在本土市場(chǎng)中處于強(qiáng)勢(shì)，但在其他地區(qū)市場(chǎng)的地位則薄弱得多。

小型挖掘機(jī)市場(chǎng)零部件供應(yīng)

英國(guó)工程機(jī)械咨詢有限公司認(rèn)為，小型挖掘機(jī)市場(chǎng)為近幾年數(shù)量不斷增長(zhǎng)的小型挖掘機(jī)制造商提供了巨大的發(fā)展空間。他們需要牢記的是，要想在歐洲和北美洲這樣的關(guān)鍵性市場(chǎng)取得成功，出口的產(chǎn)品必須使用一些特定的關(guān)鍵性零部件——使用那些已經(jīng)被對(duì)設(shè)備非常精通的最終用戶屢次使用且倍加信任的零部件。

小型挖掘機(jī)市場(chǎng)出口機(jī)會(huì)

除了玉柴在20世紀(jì)90年代早期向歐洲出口小型挖掘機(jī)外，幾乎沒有中國(guó)制造商具有出口小型挖掘機(jī)的成功歷史。目前這種情況正在發(fā)生改變，預(yù)計(jì)更多的公司將在未來數(shù)年內(nèi)嘗試增加出口量。山河智能成功地在歐洲市場(chǎng)上確立了地位，并且將在近期開始向北美洲市場(chǎng)

出口產(chǎn)品。其他公司如大連黑貓、福田、恒特力和南昌華工也將毫無疑問地把發(fā)展中心放在出口上。斗山在煙臺(tái)設(shè)有全球零部件供應(yīng)基地，無疑將成為愈來愈重要的出口商。盡管需要付出額外的運(yùn)輸成本，而且購(gòu)買高性能國(guó)外零部件也使成本增加，但中國(guó)小型挖掘機(jī)在歐洲市場(chǎng)的售價(jià)仍然比國(guó)外競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手低30%左右。目前每年在歐洲和北美洲市場(chǎng)的總銷售量達(dá)到9萬臺(tái)，如果中國(guó)制造商在當(dāng)?shù)剡x擇信譽(yù)良好的代理商，他們的銷售量將成功地達(dá)到每年至少1萬臺(tái)。小型挖掘機(jī)市場(chǎng)的終端客戶對(duì)產(chǎn)品價(jià)格非常敏感，如果制造商提供良好的客戶支持，廉價(jià)的中國(guó)小型挖掘機(jī)將成為強(qiáng)有力的競(jìng)爭(zhēng)產(chǎn)品。

第三篇：小型挖掘機(jī)液壓回路分析 論文1

xxx信息學(xué)院

畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書(論文)

設(shè)計(jì)(論文)題目: 小型挖掘機(jī)液壓回路分析 專 業(yè): 班 級(jí): 學(xué) 號(hào): 姓 名: 指導(dǎo)教師: 2015年 11 月 1

日

目 錄

第一章 概論.......................................................1 1.1前言......................................................1 1.2 小型液壓挖掘機(jī)簡(jiǎn)介........................................3 1.3挖掘機(jī)國(guó)內(nèi)外發(fā)展趨勢(shì)及研究現(xiàn)狀............................4 1.3.1 國(guó)外發(fā)展情況........................................4 1.3.2 國(guó)內(nèi)發(fā)展情況........................................5 1.4本文擬達(dá)到的要求..........................................5 第二章 挖掘機(jī)液壓基本回路分析.....................................6 2.1 限壓回路..................................................6 2.2 卸荷回路..................................................7 2.3 緩沖回路..................................................8 2.4 節(jié)流調(diào)速回路..............................................9 2.5 節(jié)流限速回路.............................................10 2.6 行走限速回路.............................................11 第三章 挖掘機(jī)液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)......................................12 3.1挖掘機(jī)的功用和對(duì)液壓系統(tǒng)的要求...........................12 3.2挖掘機(jī)液壓系統(tǒng)分析.......................................13 3.2.1挖掘機(jī)的液壓系統(tǒng)原理圖.............................13 3.2.2液壓系統(tǒng)工作原理簡(jiǎn)述...............................15 3.2.3液壓系統(tǒng)特殊部件作用...............................17 第四章 液壓元件的計(jì)算與選擇......................................18 4.1 液壓元件的計(jì)算..........................................18 4.1.1液壓缸內(nèi)徑.........................................18 4.1.2缸筒壁厚...........................................19 4.1.3缸筒壁厚驗(yàn)算.......................................19 4.1.4活塞桿計(jì)算.........................................19

4.1.5活塞桿強(qiáng)度計(jì)算.....................................20 4.1.6確定液壓系統(tǒng)的工作壓力.............................20 4.1.7確定液壓缸的主要參數(shù)和工作壓力.....................20 4.1.8確定液壓馬達(dá)的排量和工作壓力.......................21 4.1.9計(jì)算液壓缸與液壓馬達(dá)的流量.........................21 4.2液壓元件的選用...........................................21 4.2.1液壓閥的選用.......................................21 4.2.2輔助元件的選用.....................................22 4.2.3液壓缸的選擇.......................................23 4.2.4液壓泵的選擇.......................................23 4.2.5液壓馬達(dá)的選擇.....................................23 4.2.6發(fā)動(dòng)機(jī)的選擇.......................................23 總 結(jié)............................................................25 展 望............................................................26 致 謝............................................................27 參考文獻(xiàn).........................................................28

摘 要

本次畢業(yè)設(shè)計(jì)課題是小型液壓挖掘機(jī)的液壓系統(tǒng)和工作裝置。設(shè)計(jì)思路是根據(jù)液壓挖掘機(jī)各部分的動(dòng)作要求，參照同類型其他液壓挖掘機(jī)來設(shè)計(jì)。工作裝置結(jié)構(gòu)圖和液壓系統(tǒng)圖采用CAD繪制。

小型液壓挖掘機(jī)主要由結(jié)構(gòu)件、覆蓋件、工作裝置、行走裝置、回轉(zhuǎn)裝置、液壓系統(tǒng)、動(dòng)力系統(tǒng)、電器系統(tǒng)等部分構(gòu)成,最關(guān)鍵核心的是液壓系統(tǒng)和動(dòng)力系統(tǒng)。本文對(duì)小型液壓挖掘機(jī)做了簡(jiǎn)要介紹，分析了液壓挖掘機(jī)的主要?jiǎng)幼鳎⒏鶕?jù)動(dòng)作要求設(shè)計(jì)了挖掘機(jī)的液壓系統(tǒng)和工作裝置。同時(shí)對(duì)回轉(zhuǎn)裝置、行走裝置和各液壓缸的參數(shù)進(jìn)行初步估算。此液壓系統(tǒng)采用液壓先導(dǎo)控制，性能可靠，操縱強(qiáng)度低。

關(guān)鍵詞：挖掘機(jī)；液壓系統(tǒng) ；液壓

第一章 概 論

1.1前言

圖1.1 挖掘機(jī)液壓部分

挖掘機(jī)的液壓系統(tǒng)是挖掘機(jī)上重要的組成部分，它是挖掘機(jī)工作循環(huán)的動(dòng)力系統(tǒng)。挖掘機(jī)的工作環(huán)境惡劣，且動(dòng)臂和底盤動(dòng)作非常頻繁，因此要求液壓系統(tǒng)工作穩(wěn)定，平均無故障時(shí)間長(zhǎng),如圖1.1。因此，液壓系統(tǒng)的性能優(yōu)劣決定著挖掘機(jī)工作性能的高低。液壓技術(shù)的發(fā)展直接關(guān)系挖掘機(jī)的發(fā)展，挖掘機(jī)與液壓技術(shù)密不可分，二者相互促進(jìn)。液壓技術(shù)是現(xiàn)代挖掘機(jī)的技術(shù)基礎(chǔ)，挖掘機(jī)的發(fā)展又促進(jìn)了液壓技術(shù)的提高。挖掘機(jī)的液壓系統(tǒng)復(fù)雜，可以說目前液壓傳動(dòng)的許多先進(jìn)技術(shù)都體現(xiàn)在挖掘機(jī)上。挖掘機(jī)的液壓系統(tǒng)都是由一些基本回路和輔助回路組成，它們包括限壓回路、卸荷回路、緩沖回路、節(jié)流調(diào)速和節(jié)流限速回路、行走限速回路、支腿順序回路、支腿鎖止回路和先導(dǎo)閥操縱回路等，由它們構(gòu)成具有各種功能的液壓系統(tǒng)。隨著科技的進(jìn)步，挖掘機(jī)的液壓系統(tǒng)將更加復(fù)雜，功能更加多樣且便于操作控制，工作效率高，耗能少，先進(jìn)的液壓系統(tǒng)會(huì)使挖掘機(jī)在工程領(lǐng)域發(fā)揮更大的作用。

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液壓挖掘機(jī)是一種多功能機(jī)械，目前被廣泛應(yīng)用于水利工程，交通運(yùn)輸，電力工程和礦山采掘等機(jī)械施工中，它在減輕繁重的體力勞動(dòng)，保證工程質(zhì)量。加快建設(shè)速度以及提高勞動(dòng)生產(chǎn)率方面起著十分重要的作用。由于液壓挖掘機(jī)具有多品種，多功能，高質(zhì)量及高效率等特點(diǎn)，因此受到了廣大施工作業(yè)單位的青睞。液壓挖掘機(jī)的生產(chǎn)制造業(yè)也日益蓬勃發(fā)展。

挖掘機(jī)液壓傳動(dòng)緊密地聯(lián)系在一起，其發(fā)展主要以液壓技術(shù)的應(yīng)用為基礎(chǔ)。由于挖掘機(jī)的工作條件惡劣，要求實(shí)現(xiàn)的動(dòng)作很復(fù)雜，于是它對(duì)液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)提出了很高的要求，其液壓系統(tǒng)也是工程機(jī)械液壓系統(tǒng)中最為復(fù)雜的。因此，對(duì)挖掘機(jī)液壓系統(tǒng)的分析設(shè)計(jì)已經(jīng)成為推動(dòng)挖掘機(jī)發(fā)展中的重要一環(huán)。

目前液壓技術(shù)的研究和發(fā)展動(dòng)向主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：（1）提高效率，降低能耗。（2）提高技術(shù)性能和控制性能。

（3）發(fā)展集成、復(fù)合、小型化、輕量化元件。（4）開展液壓系統(tǒng)自動(dòng)控制技術(shù)方面的研究與開發(fā)。（5）加強(qiáng)以提高安全性和環(huán)境保護(hù)為目的研究開發(fā)。（6）提高液壓元件和系統(tǒng)的工作可靠性。（7）標(biāo)準(zhǔn)化和多樣化。

（8）開展液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)理論和系統(tǒng)性能分析研究。

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1.2 小型液壓挖掘機(jī)簡(jiǎn)介

圖1.2 小型挖掘機(jī)

業(yè)界對(duì)小挖沒有比較明確的定義，一般認(rèn)為標(biāo)準(zhǔn)斗容量在0.25m以下或者整機(jī)重在13T以下的挖掘機(jī)都是小型挖掘機(jī)，如圖1.2。在公路養(yǎng)護(hù)、園林綠化、小區(qū)建設(shè)、市政工程及農(nóng)田建設(shè)等土方量分散、作業(yè)空間狹窄的工況下，小型挖掘機(jī)以其體積小、機(jī)動(dòng)性好等優(yōu)點(diǎn)受到廣大用戶的青睞。

近幾年來，我國(guó)的經(jīng)濟(jì)活動(dòng)建設(shè)帶動(dòng)了以挖掘機(jī)為代表的工程機(jī)械行業(yè)的快速發(fā)展，小挖作為其中一個(gè)重要力量也取得了迅速的發(fā)展。小挖以其價(jià)格便宜、功能多樣、機(jī)動(dòng)靈活、作業(yè)效率高等優(yōu)勢(shì)，逐漸成為挖掘機(jī)這個(gè)子行業(yè)版塊的主力軍，受到大家的青睞。

小型液壓挖掘機(jī)價(jià)格低、質(zhì)量輕、保養(yǎng)維修方便，具有獨(dú)特優(yōu)勢(shì)。小型液壓挖掘機(jī)體積小，機(jī)動(dòng)靈活，非常適用于城鎮(zhèn)的各種管道開挖、基礎(chǔ)施工、公用事業(yè)以及房屋維修等作業(yè)。其緊湊的體積、特殊的設(shè)計(jì)使其能夠在大型挖掘機(jī)無法施工的第3頁(yè)

環(huán)境中進(jìn)行作業(yè)。由于有相關(guān)的液壓動(dòng)力系統(tǒng)，小挖能夠安裝許多輔助作業(yè)工具。尾部旋轉(zhuǎn)半徑為零的設(shè)計(jì)應(yīng)用，使得小型挖掘機(jī)在作業(yè)空間有限的環(huán)境下作業(yè)時(shí)挖掘機(jī)操作人員無須考慮施工現(xiàn)場(chǎng)是否有障礙物阻礙挖掘機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)，從而使操作人員能夠更專心于鏟斗的操作，這也防止了施工現(xiàn)場(chǎng)周圍建筑物以及挖掘機(jī)自身的損壞。小型挖掘機(jī)的動(dòng)臂與機(jī)身鉸接的設(shè)計(jì)，使其能夠在一個(gè)很大的范圍內(nèi)進(jìn)行擺動(dòng)。使得挖掘機(jī)在周圍有障礙物時(shí)也能避開障礙物進(jìn)行作業(yè)而無需經(jīng)常移動(dòng)機(jī)身。同時(shí)，這也使得挖掘機(jī)能夠便于在墻壁或是圍墻的旁邊進(jìn)行挖掘作業(yè)。小型液壓挖掘機(jī)便于各個(gè)施工現(xiàn)場(chǎng)間的轉(zhuǎn)移，無需大型拖車或是重型卡車來進(jìn)行運(yùn)輸，小型的運(yùn)輸工具就可將其運(yùn)載。不但能夠方便運(yùn)輸，還可以大大降低機(jī)器的運(yùn)輸費(fèi)用。

小型工程機(jī)械在市政工程、交通等施工中發(fā)揮較大優(yōu)勢(shì)并得以迅速發(fā)展。小型挖掘機(jī)在這些工程中為節(jié)省人力、物力做出了較大貢獻(xiàn)，滿足了城市各種作業(yè)要求，在城市狹窄的工作空間內(nèi)能夠最大限度地發(fā)揮其生產(chǎn)能力，逐步成為城市施工中具有代表性的施工機(jī)械。

從全球范圍看，小型挖掘機(jī)市場(chǎng)已處于成熟發(fā)展期，需求穩(wěn)定并呈緩慢上升趨勢(shì)，中國(guó)的小型挖掘機(jī)產(chǎn)業(yè)仍處于市場(chǎng)導(dǎo)入和發(fā)展的初級(jí)階段，需求持續(xù)快速增長(zhǎng)。小型挖掘機(jī)的發(fā)展主要依賴于城市建設(shè)的發(fā)展，由于城市的改造、建設(shè)施工較多，要求施工時(shí)間短、施工機(jī)械對(duì)周圍環(huán)境影響小、安全、低污染、回轉(zhuǎn)半徑小、便于運(yùn)輸以及具有與城市景色相協(xié)調(diào)的外觀。

1.3挖掘機(jī)國(guó)內(nèi)外發(fā)展趨勢(shì)及研究現(xiàn)狀

1.3.1 國(guó)外發(fā)展情況

國(guó)外小型挖掘機(jī)的生產(chǎn)始于二十世紀(jì)70年代，1985年以后，由于技術(shù)的不斷成熟，這種產(chǎn)品得到了快速發(fā)展。目前國(guó)外小挖產(chǎn)品在可靠性、操作的流暢性和舒適性等方面已經(jīng)非常完美，而且其駕駛室里美觀的內(nèi)飾及舒適的質(zhì)感也可與家用轎車媲美。

國(guó)外專業(yè)生產(chǎn)小挖的公司主要分布在美國(guó)、日本、歐洲等國(guó)家，比較有代表性的公司比如日本的久保田、小松、洋馬等，美國(guó)的凱斯和山貓，德國(guó)的英孚和英國(guó)的JCB等。

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目前國(guó)外的小挖主要向著以一機(jī)多用的多功能化、以提高操作性能的智能化、以功率匹配控制的節(jié)能化、以有限元分析的可靠性設(shè)計(jì)、以基于微電子技術(shù)的智能監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)和以符合人機(jī)工程學(xué)的駕駛室設(shè)計(jì)等方向發(fā)展。

1.3.2 國(guó)內(nèi)發(fā)展情況

目前國(guó)內(nèi)已形成1.5T至13T全系列規(guī)格型號(hào)的小型挖掘機(jī)，在國(guó)內(nèi)占據(jù)了大部分市場(chǎng)份額，而且出口量在逐年攀升，其中國(guó)內(nèi)生產(chǎn)小挖比較著名企業(yè)的是玉柴和山河智能。現(xiàn)階段國(guó)內(nèi)小挖的技術(shù)水平相比于國(guó)外來說還有很大差距，主要體現(xiàn)在整機(jī)的功率匹配、操作的穩(wěn)定性和精確性、產(chǎn)品質(zhì)量的可靠性以及人性化設(shè)計(jì)等方面。

現(xiàn)階段處于仿制后自主提高階段，生產(chǎn)的大部分是標(biāo)準(zhǔn)型小挖，缺乏自主創(chuàng)新開發(fā)能力，特別是在核心液壓元件和動(dòng)力方面受制于人，大部分配件都需要進(jìn)口。而且很多技術(shù)都來自于較成熟的大中型液壓挖掘機(jī)，在動(dòng)力匹配和技術(shù)創(chuàng)新方面有待進(jìn)一步突破，特別是國(guó)產(chǎn)液壓元件要替代進(jìn)口液壓元件還得不斷努力。

1.4本文擬達(dá)到的要求

本文設(shè)計(jì)的小型液壓挖掘機(jī)斗容量為0.23m，整機(jī)重量為6噸。挖掘土壤級(jí)別為Ⅲ級(jí)以下。本文主要對(duì)由動(dòng)臂、斗桿、鏟斗、連桿機(jī)構(gòu)組成的工作裝置和液壓系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)的工作裝置和液壓系統(tǒng)要能滿足挖掘機(jī)基本動(dòng)作要求，并能完成復(fù)雜的復(fù)合動(dòng)作。本文主要的設(shè)計(jì)內(nèi)容包括小挖工作裝置的總體設(shè)計(jì)和機(jī)構(gòu)挖掘力分析，液壓系統(tǒng)的整體設(shè)計(jì)和設(shè)計(jì)完成后對(duì)關(guān)鍵液壓元件進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算并校核。

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第二章 挖掘機(jī)液壓基本回路分析

圖2.1 挖掘機(jī)液壓控制回路

基本回路是由一個(gè)或幾個(gè)液壓元件組成、能夠完成特定的單一功能的典型回路，它是液壓系統(tǒng)的組成單元。液壓挖掘機(jī)液壓系統(tǒng)中基本回路有限壓回路、卸荷回路、緩沖回路、節(jié)流回路、行走回路、合流回路、再生回路等，如圖2.1。

液壓系統(tǒng)基本回路是由一個(gè)或者幾個(gè)液壓元件有機(jī)連接而成的、能夠完成特定動(dòng)作的典型液壓回路，它是挖掘機(jī)液壓系統(tǒng)的組成單元。液壓系統(tǒng)是由基本回路組成的一個(gè)有機(jī)整體，主要包括限壓回路、卸荷回路、緩沖回路、節(jié)流調(diào)速回路和節(jié)流限速回路、行走限速回路、支腿順序回路和鎖緊回路等。

2.1 限壓回路

限壓回路是用來限制系統(tǒng)壓力的，使壓力值不超過其一調(diào)定值。限壓的目的有兩個(gè)：

一、限制系統(tǒng)的最高壓力，避免液壓系統(tǒng)和液壓元件因過載而損壞，通常用安全閥來實(shí)現(xiàn)限壓，安全閥設(shè)置在液壓泵出油口附近油路上；

二、保證系統(tǒng)中某部分的壓力保持定值或不超過特定值，通常用溢流閥來實(shí)現(xiàn)。溢流閥在調(diào)定系統(tǒng)壓力

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時(shí)，其多余的流量最終通過此閥流回到油箱，因此溢流閥閥口是常開的。

限壓回路不僅能限制系統(tǒng)壓力，對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行卸荷，還能保證挖掘機(jī)正常工作。如圖2.2所示來說明限壓回路的工作原理，當(dāng)換向閥l處在中位時(shí)，液壓泵與主回路斷開，處于不工作位置；若換向閥處于左位時(shí)，液壓泵與主回路接通，液壓缸上有負(fù)載W，則液壓缸無桿腔會(huì)受到很大的閉鎖壓力，當(dāng)此壓力很大的話，就有可能損壞管路和液壓元件，因此，液壓缸的進(jìn)出油路處都要安裝溢流閥2和3。當(dāng)閉鎖壓力大于溢流閥的調(diào)定壓力時(shí)，溢流閥2和3就都打開，液壓油流回油箱，從而實(shí)現(xiàn)卸荷；換向閥處于右位同理。溢流閥的調(diào)定壓力與液壓系統(tǒng)的壓力無關(guān)，通常溢流閥的調(diào)定壓力越大，液壓缸的閉鎖力就越大，對(duì)挖掘機(jī)的作業(yè)就越有利，但過高的壓力則會(huì)損壞管路和元件，所以一般情況下，高壓系統(tǒng)限壓閥的壓力調(diào)定值通常為系統(tǒng)壓力的125%上下，若是中高壓系統(tǒng)的話比125%還要高。

1.換向閥 2、3.溢流閥 4.液壓缸

圖2.2 限壓回路

2.2 卸荷回路

卸荷回路是設(shè)計(jì)是為了讓挖掘機(jī)在不工作時(shí)液壓泵能以最低的功率運(yùn)行，從而

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減少發(fā)動(dòng)機(jī)的燃料消耗。液壓挖掘機(jī)卸荷回路通常有換向閥中位卸荷回路（2.2(a)）和穿越換向閥卸荷回路圖2.3(b)兩種。

在換向閥中位卸荷回路中，通常采用中位機(jī)能是M型的三位四通換向閥，當(dāng)挖掘機(jī)不工作時(shí)，換向閥處于中位，進(jìn)油口和出油口聯(lián)通，油液經(jīng)過系統(tǒng)能各個(gè)換向閥后流回油箱，實(shí)現(xiàn)卸荷功能。這種回路通常用于高壓的串聯(lián)液壓系統(tǒng)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但受系統(tǒng)沖擊影響大而且操作很不穩(wěn)定。

在穿越換向閥卸荷回路中，換向閥采用的是帶有過油通路三位六通換向閥，當(dāng)挖掘機(jī)不工作時(shí)，換向閥處于中位，液壓油液依次經(jīng)過換向閥通路以最低壓力流回油箱，最終實(shí)現(xiàn)卸荷。這種回路常用于高壓并聯(lián)系統(tǒng)，受液壓換向沖擊小，操作時(shí)比較平穩(wěn)而且工作可靠。

（a）換向閥中位卸荷（b）穿越換向閥卸荷

圖2.3 卸荷回路

2.3 緩沖回路

當(dāng)挖掘機(jī)的上轉(zhuǎn)臺(tái)在滿斗情況下回轉(zhuǎn)或者在啟動(dòng)、突然間換向和制動(dòng)時(shí)會(huì)對(duì)液壓系統(tǒng)產(chǎn)生很大的液壓沖擊，從而產(chǎn)生振動(dòng)和噪音，損壞液壓元件。挖掘機(jī)的緩沖回路就是為了解決這個(gè)液壓沖擊問題而設(shè)置在回轉(zhuǎn)回路中的，原理是挖掘機(jī)液壓系

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統(tǒng)中回轉(zhuǎn)馬達(dá)中的高壓油壓力過大時(shí)和低壓油路連通，而且還能對(duì)馬達(dá)進(jìn)行補(bǔ)油。如下圖2.4所示為幾種比較常見的緩沖回路。

（a）直動(dòng)緩沖閥式（b）并聯(lián)緩沖閥式（c）成對(duì)單向閥式

1.高壓油路 2.低壓油路 3、4.緩沖閥 5、6、8、9.單向閥 7.換向閥

圖2.4緩沖回路

如圖（a）中所示，緩沖閥3和4安裝在回轉(zhuǎn)馬達(dá)的兩個(gè)油路1和2上，正常工作狀態(tài)下緩沖閥處于關(guān)閉狀態(tài)。當(dāng)出現(xiàn)馬達(dá)停轉(zhuǎn)這種情況時(shí)，在高壓油路1上的壓力油油壓會(huì)升高，壓力油則會(huì)打開緩沖閥3流回油箱，實(shí)現(xiàn)卸載和消除液壓沖擊；若馬達(dá)反轉(zhuǎn)時(shí)，不僅緩沖閥3會(huì)卸載和消除液壓沖擊，同時(shí)單向閥6打開從油箱吸油對(duì)馬達(dá)進(jìn)行補(bǔ)油，而且補(bǔ)油量很大。通常緩沖閥的調(diào)定壓力要低于系統(tǒng)工作的最高壓力。

如圖（b）中所示，兩個(gè)緩沖閥是并聯(lián)在高低壓油路1和2之間的，當(dāng)回轉(zhuǎn)馬達(dá)停止轉(zhuǎn)動(dòng)或者反轉(zhuǎn)時(shí)，高壓油路的高壓油就會(huì)經(jīng)過緩沖閥留到低壓油路，實(shí)現(xiàn)卸荷和消除液壓沖擊，同時(shí)在發(fā)轉(zhuǎn)時(shí)還能通過單向閥進(jìn)行補(bǔ)油，但補(bǔ)油量較少。

如圖（c）中所示，由四個(gè)單向閥5、6和8、9成對(duì)的并聯(lián)在回路里，只有一個(gè)緩沖閥3，當(dāng)馬達(dá)停轉(zhuǎn)時(shí)，高壓油先經(jīng)單向閥5留到緩沖閥3把3打開實(shí)現(xiàn)卸荷和消除液壓沖擊，若馬達(dá)反轉(zhuǎn)時(shí)還可經(jīng)過單向閥9補(bǔ)油。

2.4 節(jié)流調(diào)速回路

在定量系統(tǒng)中為了改變執(zhí)行元件的流量通常是利用帶有可變截面的節(jié)流閥來實(shí)現(xiàn)節(jié)流調(diào)速的，按照節(jié)流閥安裝位置不同，節(jié)流調(diào)速回路一般分為兩種：進(jìn)油節(jié)流調(diào)速回路，如圖2.5（a）和回油節(jié)流調(diào)速回路，如圖2.5（b）。

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（a）進(jìn)油節(jié)流調(diào)速回路（b）回油節(jié)流調(diào)速回路 1.定量泵 2.液壓缸 3.節(jié)流閥 4.溢流閥 5.換向閥 6.濾油器

圖2.5節(jié)流調(diào)速回路

（a）進(jìn)油節(jié)流調(diào)速回路。液壓泵前面有過濾,6，液壓泵后面安裝有溢流閥4和節(jié)流閥3，節(jié)流閥3和液壓泵串聯(lián)安裝在高壓油路上，液壓油先經(jīng)節(jié)流閥和換向閥再進(jìn)入液壓缸左側(cè)，然后液壓缸往右移。如果外負(fù)載變大，導(dǎo)致液壓缸大腔壓力變大，節(jié)流閥兩端壓差減小，流過節(jié)流閥的壓力油減少，最后液壓缸右移速度變慢；若外負(fù)載變小，同理可知，活塞缸移動(dòng)速度變快。這種回路由于油液先經(jīng)過節(jié)流閥，油溫會(huì)升高，發(fā)熱量大，泄露會(huì)增大，而且工作不穩(wěn)定，效率低。

（b）回油節(jié)流調(diào)速回路。與進(jìn)油節(jié)流調(diào)速回路想比，主要是節(jié)流閥安裝在了回油路上，其他工作原理相同。由于節(jié)流閥安在了回油路上，油液經(jīng)過節(jié)流閥后直接流回油箱，冷卻效果好，而且工作較穩(wěn)定，效率高。

2.5 節(jié)流限速回路

節(jié)流限速回路是在液壓挖掘機(jī)的回油路上安裝單向節(jié)流閥，從而來保證挖掘機(jī)

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工作裝置安全作業(yè)的，如圖2.6所示。動(dòng)臂缸、斗桿缸和鏟斗缸三個(gè)液壓缸的回油路上都有單向節(jié)流閥，可以防止動(dòng)臂等因自重而下降速度過快而導(dǎo)致危險(xiǎn)的發(fā)生。

圖2.6 節(jié)流限速回路

2.6 行走限速回路

為了防止履帶式液壓挖掘機(jī)下坡時(shí)因自重而加速行走導(dǎo)致溜車和行走馬達(dá)吸空，常在液壓系統(tǒng)加入行走限速回路，對(duì)行走馬達(dá)進(jìn)行限速和補(bǔ)油，如圖2.7所示。

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1.換向閥 2、3.壓力閥 4、5、6、7.單向閥 8、9.安全閥 10.行走馬達(dá)

圖2.7 行走限速回路

當(dāng)換向閥處于左位1時(shí)，行走馬達(dá)10順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。若履帶式挖掘機(jī)下坡時(shí)，挖掘機(jī)超速行走馬達(dá)超速旋轉(zhuǎn)，則馬達(dá)左邊油路油壓將下降，從而使壓力閥3的截面開口變小，經(jīng)過壓力閥3的油液流量將減少，從而實(shí)現(xiàn)回油節(jié)流，達(dá)到限制挖掘機(jī)速度的目的；挖掘機(jī)行走馬達(dá)吸空時(shí)，進(jìn)油側(cè)油路上的壓力油不夠，單向閥7將打開，從油箱里吸油進(jìn)行補(bǔ)油。若行走馬達(dá)發(fā)生故障停轉(zhuǎn)時(shí)，進(jìn)油側(cè)的油液壓力過高，安全閥9將打開，高壓油經(jīng)過安全閥9流回油箱，實(shí)現(xiàn)卸荷。當(dāng)換向閥處于2位時(shí)，同理。

第三章 挖掘機(jī)液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

3.1 挖掘機(jī)的功用和對(duì)液壓系統(tǒng)的要求

挖掘機(jī)主要用來開挖塹壕，基坑，河道與溝渠以及用來進(jìn)行剝土和挖掘礦石。他在筑路，建筑，水利施工，露天開采礦作業(yè)中都有廣泛的應(yīng)用。

液壓挖掘機(jī)的液壓系統(tǒng)是由動(dòng)力元件(各種液壓泵),執(zhí)行元件(液壓缸.液壓馬達(dá)),控制元件(各種閥)以及輔助裝置(冷卻器.過濾器)用油管按一定方式連接起來組合而成。它將發(fā)動(dòng)機(jī)的機(jī)械能,以油液作為介質(zhì),經(jīng)動(dòng)力元件轉(zhuǎn)變?yōu)橐簤耗?進(jìn)行傳遞,然后再經(jīng)過執(zhí)行元件轉(zhuǎn)返為機(jī)械能,實(shí)現(xiàn)主機(jī)的各種動(dòng)作。由于液壓系統(tǒng)的功能是傳遞,分配和控制機(jī)械動(dòng)力,因此是液壓挖掘機(jī)的關(guān)鍵部分。，液壓挖掘機(jī)的液壓系統(tǒng)都是由一些基本回路和輔助回路組成，它們包括限壓回路、卸荷回路、緩沖回路、節(jié)流調(diào)速和節(jié)流限速回路、行走限速回路、支腿順序回路、支腿鎖止回路和先導(dǎo)閥操縱回路等，由它們構(gòu)成具有各種功能的液壓系統(tǒng)。

液壓挖掘機(jī)的工作過程,包括作業(yè)循環(huán)和整機(jī)移動(dòng)兩項(xiàng)主要?jiǎng)幼鳌?/p>

挖掘機(jī)一般工作在施工場(chǎng)合,因此工作環(huán)境惡劣,這就要求挖掘機(jī)的液壓系統(tǒng)和執(zhí)行元件要有足夠的強(qiáng)度和非常好的密封性能。由于挖掘機(jī)的動(dòng)作頻繁,因此,液壓

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元件和管路要能夠承受頻繁的液壓沖擊,以保證挖掘機(jī)能夠長(zhǎng)時(shí)間安全穩(wěn)定的工作。設(shè)計(jì)出便于操作，更加人性化，工作效率高，耗能少的挖掘機(jī)，才會(huì)在工程領(lǐng)域發(fā)揮更大的作用。

3.2 挖掘機(jī)液壓系統(tǒng)分析

要了解和設(shè)計(jì)挖掘機(jī)的液壓系統(tǒng)，首先要分析液壓挖掘機(jī)的工作過程及其作業(yè)要求，掌握各種液壓作用元件動(dòng)作時(shí)的流量、力和功率要求以及液壓作用元件相互配合的復(fù)合動(dòng)作要求和復(fù)合動(dòng)作時(shí)油泵對(duì)同時(shí)作用的各液壓作用元件的流量分配和功率分配。

3.2.1 挖掘機(jī)的液壓系統(tǒng)原理圖

挖掘機(jī)的液壓系統(tǒng)原理圖如下：

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圖3.1 液壓原理圖

Ⅰ、Ⅱ.多路閥組 Ⅲ.先導(dǎo)控制閥組

1.斗桿液壓缸 2.動(dòng)臂液壓缸 3、4.左右行走馬達(dá) 5.鏟斗液壓缸 6.回轉(zhuǎn)馬達(dá) 7.限速閥 8、9、10.多路閥組 11.梭閥 12—合流閥 13、14、15.多路閥組 16.壓力表 17、18.液壓泵 19.冷卻器 20.濾油器 21.蓄能器 22.齒輪泵 23.節(jié)流閥 24、25、26、27、28、29.先導(dǎo)控制閥

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3.2.2液壓系統(tǒng)工作原理簡(jiǎn)述

如圖3.1所示，圖中Ⅲ是低壓控制回路，Ⅰ和Ⅱ是高壓控制回路。通過低壓回路對(duì)高壓回路進(jìn)行控制，這樣能使操作者更安全便捷的控制挖掘機(jī)動(dòng)作。

主機(jī)啟動(dòng)后，當(dāng)先導(dǎo)控制閥組Ⅲ不工作時(shí)，液壓泵17、18提供的壓力油分別通過多路換向閥組Ⅰ、Ⅱ以及限速閥7返回油箱。齒輪泵22為先導(dǎo)控制油路供壓，壓力過大時(shí)則壓力油通過溢流閥流回油箱。

先導(dǎo)控制閥26、27中的電磁鐵6Y、7Y同時(shí)通電，來自齒輪泵22的壓力油控制多路換向閥組Ⅱ中的10、13換向閥，液壓挖掘機(jī)左右行走馬達(dá)開始工作，使挖掘機(jī)移動(dòng)到工作位置（先導(dǎo)閥26、27單獨(dú)控制時(shí)液壓挖掘機(jī)單側(cè)行走）。

到達(dá)工作地點(diǎn)后，通過控制先導(dǎo)控制閥24、25、28中的電磁鐵調(diào)整液壓挖掘機(jī)斗桿、動(dòng)臂和鏟斗液壓缸，使鏟斗調(diào)整到合適的切削角度。

調(diào)整好鏟斗工作位置后，先導(dǎo)控制閥24中的電磁鐵1Y通電，斗桿液壓缸伸出，完成挖掘動(dòng)作。

挖掘完成后，先導(dǎo)控制閥25中的電磁鐵4Y通電，動(dòng)臂油缸伸出，使動(dòng)臂提升到指定位置。

控制先導(dǎo)控制閥29使機(jī)身回轉(zhuǎn)，令鏟斗回轉(zhuǎn)到指定卸載位置。先導(dǎo)控制閥中28中的電磁鐵10Y通電，鏟斗油缸收回，完成卸載（復(fù)雜的卸載動(dòng)作需要斗桿、動(dòng)臂和鏟斗液壓缸的復(fù)合動(dòng)作）。

卸載結(jié)束后，控制先導(dǎo)控制閥29使機(jī)身反方向回轉(zhuǎn)。同時(shí)斗桿、動(dòng)臂、鏟斗液壓缸配合動(dòng)作使空斗置于新的挖掘位置。

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圖3.2 小挖操作位置

如圖3.2是小挖上的座位，在這里通過操作桿和腳踏板可以對(duì)小挖進(jìn)行控制，對(duì)左邊的操作桿移動(dòng)，操作桿向下接通先導(dǎo)控制閥1Y，操作桿向左接通先導(dǎo)控制閥2Y，控制斗桿液壓缸，如圖3.3。

圖3.3 斗桿液壓缸控制回路

操作桿向右接通先導(dǎo)控制閥3Y，操作桿向上接通先導(dǎo)控制閥4Y，控制動(dòng)臂液壓缸，如圖3.4。

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圖3.4 動(dòng)臂液壓缸控制回路

右邊的操作桿移動(dòng)，控制挖掘機(jī)的回轉(zhuǎn)馬達(dá)以及鏟斗液壓缸，操作桿向下接通先導(dǎo)控制閥9Y，操作桿向左接通先導(dǎo)控制閥10Y，控制挖斗挖掘，如圖3.5。

圖3.5 鏟斗液壓缸控制回路

操作桿向右接通先導(dǎo)控制閥11Y，挖掘機(jī)工作室向左邊旋轉(zhuǎn)，操作桿向上接通先導(dǎo)控制閥12Y，挖掘機(jī)工作室向右邊旋轉(zhuǎn)，如圖3.6。

圖3.6 回轉(zhuǎn)馬達(dá)控制回路

兩個(gè)踏板分別控制左右履帶行走馬達(dá)，左邊踏板向上踩接通5Y，控制左側(cè)履帶前行，左邊踏板向下踩接通6Y，控制左側(cè)履帶后退。右邊踏板向上踩接通7Y，控制右邊履帶前行；右邊踏板向下踩接通8Y，控制右邊履帶后退，如圖3.7。

圖3.7 左右行走馬達(dá)控制回路

3.2.3液壓系統(tǒng)特殊部件作用

限速閥：兩組多路換向閥采用串聯(lián)油路，其回油路并聯(lián)。油液經(jīng)過限速閥7流

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回郵箱。限速閥7的液控作用著由梭閥11提供給的17、18兩油泵的最大壓力。當(dāng)挖掘機(jī)下坡行走出現(xiàn)超速情況時(shí)，油泵出口壓力降低，限速閥7自動(dòng)對(duì)回油路進(jìn)行節(jié)流，防止溜坡現(xiàn)象，保證液壓挖掘機(jī)安全。

合流閥：多路換向閥組Ⅱ不工作時(shí)候通過合流閥，液壓泵17輸出的壓力油經(jīng)過合流閥進(jìn)入多路換向閥Ⅰ。以加快動(dòng)臂或斗桿的移動(dòng)速度。

蓄能器：保持先導(dǎo)油路油壓穩(wěn)定和熄火后提供油壓還能完成幾個(gè)動(dòng)作的控制。節(jié)流閥：防止動(dòng)臂、斗桿、和鏟斗發(fā)生因重力超速現(xiàn)象，起限速作用。緩沖閥：用于緩沖慣性負(fù)載所引起的壓力沖擊。

節(jié)流閥：進(jìn)入回轉(zhuǎn)馬達(dá)6內(nèi)部和殼體內(nèi)的液壓油溫度不同，會(huì)造成液壓馬達(dá)各零件熱膨脹程度不同，引起密封滑動(dòng)面卡死的熱沖擊現(xiàn)象。為此，在液壓馬達(dá)殼體上設(shè)有兩個(gè)油口，一個(gè)油口直接接回油箱，另一個(gè)油口經(jīng)節(jié)流閥與有背壓回路（背壓?jiǎn)蜗蜷y）相通，使部分回油進(jìn)入殼體。由于液壓馬達(dá)殼體內(nèi)經(jīng)常有循環(huán)油流過，帶走熱量，因此可以防止熱沖擊的發(fā)生。此外，循環(huán)油還能沖洗殼體內(nèi)磨損物。

第四章 液壓元件的計(jì)算與選擇

4.1 液壓元件的計(jì)算

液壓元件的性能分析包括：液壓缸內(nèi)徑，缸筒壁厚，活塞桿強(qiáng)度，液壓缸的工作壓力，液壓馬達(dá)的排量和工作壓力，液壓缸與液壓馬達(dá)排量。

4.1.1液壓缸內(nèi)徑

由《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》表知鏟斗油缸內(nèi)直徑：

D=式中 F—液壓缸負(fù)載 P—系統(tǒng)壓力

D—液壓缸內(nèi)徑 取液壓缸負(fù)載為：F=231.853KN

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4Fg?P

代入數(shù)據(jù)得D=186.4mm。參考液壓缸系列尺寸取D=200mm。對(duì)斗桿缸:

D=

4Fg?P= 231.674mm 取D=200mm 4.1.2缸筒壁厚

缸筒的壁厚對(duì)于液壓系統(tǒng)的穩(wěn)定性和安全性有很大的影響，所以對(duì)它的設(shè)計(jì)非常重要。查《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》得：

???0?c1?c2 ?0?Pmax*D

2*[?]其中： Pmax--缸內(nèi)最高工作壓力MPa

[?]--缸筒材料許用應(yīng)力MPa C1--為缸筒外徑公差余量m C2--腐蝕余量m 代入數(shù)據(jù)?0=24 由D1:?0?20得，查《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》知D1=225mm。

4.1.3缸筒壁厚驗(yàn)算

額定工作壓力應(yīng)低于一定極限值以保證工作安全。

0.35*?s(D1?D2)Pn?D1材料選2G330-450，?S =330 N/mm2 得Pn=30.8Mpa 選定系統(tǒng)工作壓力為28Mpa，可以滿足要求。

24.1.4活塞桿計(jì)算

d?D??1 ?第19頁(yè)

其中數(shù)比由《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》表選取?＝2再由表得d=150mm。

4.1.5活塞桿強(qiáng)度計(jì)算

P*4*10?6＝105.4N/mm2 ??2?*d式中 P：活塞桿作用力N；

d:活塞桿直徑m,???=100~110N/mm2

4.1.6確定液壓系統(tǒng)的工作壓力

在不考慮能量損耗的情況下，系統(tǒng)的功率為：

P?pQ?10?（KW）

式中 P――液壓泵的出口壓力Pa； Q――液壓泵的輸出流量m3/s。

由上式可知，當(dāng)系統(tǒng)傳遞的功率一定時(shí)，提高系統(tǒng)的工作壓力就可減少系統(tǒng)中通過液壓元件的流量，從而減小相應(yīng)各液壓元件以及整個(gè)液壓系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)尺寸和質(zhì)量。因此，目前液壓挖掘機(jī)液壓傳動(dòng)多采用中高壓和高壓系統(tǒng)。根據(jù)以上內(nèi)容對(duì)此液壓系統(tǒng)的工作壓力取P＝28Mpa。

4.1.7確定液壓缸的主要參數(shù)和工作壓力

液壓缸的有效工作壓力Pg是指液壓缸用于克服外載荷所需要的那一部分壓力，其數(shù)值為：

pg?pb???pj?ph?式中

pb――液壓泵出口壓力Mpa；

Ah（Mpa）Aj

??pj――進(jìn)油管路壓力損失Mpa;

ph――回油背壓力Mpa；

Aj,Ah――液壓缸進(jìn)油腔和回油腔有效工作面積m2。

上式中的壓力損失??pj，包括壓力油從液壓泵出口流過管道和各種液壓元件（主要是閥類元件）時(shí)的壓力損失。比較仔細(xì)的計(jì)算要在管路裝配圖畫出之后才能進(jìn)行。

第20頁(yè)

初步計(jì)算時(shí)，可參考同類液壓挖掘機(jī)的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)來確定，可取??pj＝3MPa～4Mpa。

4.1.8確定液壓馬達(dá)的排量和工作壓力

液壓馬達(dá)的排量由給定的數(shù)值可知q=140mL/r，液壓馬達(dá)的有效工作壓力pm按下式計(jì)算：

pm＝pb－??pj－ph

式中的壓力損失，可按前面介紹的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)確定。回油背壓力ph的數(shù)值應(yīng)根據(jù)馬達(dá)所需的背壓力來確定。

根據(jù)液壓馬達(dá)驅(qū)動(dòng)的最大載荷力矩Ｍ、排量q、有效工作壓力pm、最高轉(zhuǎn)速nmax和最低穩(wěn)定轉(zhuǎn)速nmin以及系統(tǒng)工作條件等，即可選擇液壓馬達(dá)的型號(hào)和規(guī)格。

4.1.9計(jì)算液壓缸與液壓馬達(dá)的流量

通常根據(jù)最大移動(dòng)速度和最高轉(zhuǎn)速來計(jì)算液壓缸和液壓馬達(dá)的流量。(1)液壓缸所需流量：

Qmax?Agvmax

（m3/s）

式中 Ag――液壓缸的有效工作面積m2；

vmax――液壓缸的最大速度m/s；

(2)液壓馬達(dá)所需流量：

Qmax?q0?max1?v（m3/s）

式中 q0――馬達(dá)的理論排量mL/L；

?max――馬達(dá)的最高轉(zhuǎn)速rad/s； ?v――馬達(dá)的容積效率。

4.2液壓元件的選用

4.2.1液壓閥的選用

（1）溢流閥.溢流閥的基本功能是限定系統(tǒng)的最高壓力，防止系統(tǒng)過載或維持壓力近似恒定。本系統(tǒng)中選用二級(jí)同心先導(dǎo)式溢流閥，安裝在泵的出油口處，用來恒定系統(tǒng)壓力，防止超壓，保護(hù)系統(tǒng)安全運(yùn)行。

第21頁(yè)

（2）過載閥.安裝在液壓缸和行走馬達(dá)的管路上，防止超載，用來保護(hù)液壓系統(tǒng)和工作的液壓缸和行走馬達(dá)。

（3）單向閥.系統(tǒng)中多處要用到單向閥，也是必不可少的元件，它用來防止油液倒流，從而使執(zhí)行元件停止運(yùn)動(dòng)，或保持執(zhí)行元件中的油液壓力。還可是保持一定的背壓。

（4）換向閥.在系統(tǒng)中要用到兩組四聯(lián)換向閥，每個(gè)閥為三位四通換想閥。在系統(tǒng)中換向閥的主要作用是改變壓力油進(jìn)入執(zhí)行元件的方向，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)不同的動(dòng)作要求，在三位四通的換向閥中，左右閥位要求能夠進(jìn)回油，中間的閥位要求禁止油液流通，以達(dá)到執(zhí)行元件動(dòng)作達(dá)到要求后停止或懸停在任意位置。

4.2.2輔助元件的選用

（1）油管.由于系統(tǒng)工作壓力高，所以在系統(tǒng)中沒有相對(duì)運(yùn)動(dòng)的管路中選用無縫鋼管，它能承受高壓，價(jià)格低廉，耐油，抗腐蝕，剛性好，裝拆方便，所以適合用在高壓管道。在系統(tǒng)中有相對(duì)運(yùn)動(dòng)的壓力管道選用高壓橡膠管。

（2）管接頭.在采用無縫鋼管的管路中，管接頭采用錐密封焊接式管接頭，他除了具有焊接頭的優(yōu)點(diǎn)外，由于它的O形密封圈裝在錐體上，使密封有調(diào)節(jié)的可能，密封更可靠。工作壓力為34.5MP工作溫度為-25到+80攝氏度。在橡膠管的接頭處選用扣壓式膠管接頭，安裝方便，與鋼絲編織膠管配套總成，適合在油溫為-30到+80攝氏度的環(huán)境工作。

（3）密封裝置.在液壓系統(tǒng)中密封裝置非常重要，它是用來防止工作介質(zhì)泄露及外界灰塵和異物的侵入，以保證系統(tǒng)建立起必要的壓力，使其能夠正常工作。密封裝置應(yīng)滿足在一定的壓力.濕度范圍內(nèi)具有良好的密封性能。密封裝置和運(yùn)動(dòng)件之間的摩檫力要小，摩檫系數(shù)要穩(wěn)定，抗腐蝕能力強(qiáng)，不易老化，工作壽命長(zhǎng)，耐磨性好，磨損后在一定程度上能自動(dòng)補(bǔ)償，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用維護(hù)方便，價(jià)格低。其于以上幾點(diǎn)，在有相對(duì)運(yùn)動(dòng)且有摩檫的元件上使用Y型密封圈，其截面小，結(jié)構(gòu)緊湊。且Y型密封圈能隨壓力增高而增大，并能自動(dòng)補(bǔ)償磨損。在相對(duì)摩檫不嚴(yán)重或無相對(duì)摩檫的元件上用O型密封圈，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，容易制造，密封性能好，摩檫力小，安裝方便。

第22頁(yè)

（4）濾油器.在液壓系統(tǒng)中，不允許液壓油含有超過限制的固體顆粒和其他不溶性贓物。因?yàn)檫@些雜質(zhì)可以使間隙表面劃傷，造成內(nèi)部泄露量增加，從而降低效率增加發(fā)熱。這些雜質(zhì)還會(huì)使閥芯卡死，小孔或縫隙堵塞，潤(rùn)滑表面破壞，造成液壓系統(tǒng)故障，膠狀物和淤渣等雜質(zhì)，將會(huì)引起元件粘著，酸類還將加速運(yùn)動(dòng)件的腐蝕因此要采用濾油器對(duì)油液進(jìn)行過濾，以保證油液質(zhì)量符合標(biāo)準(zhǔn)。因此選用網(wǎng)式濾油器安裝在泵吸油管上，這種濾油器壓力損失不超過0.04*10五次方MPa，以滿足泵的流量，清洗方便。

4.2.3液壓缸的選擇

液壓缸在液壓系統(tǒng)中有著重要的地位，是整個(gè)液壓系統(tǒng)的起始循環(huán)點(diǎn)，所以對(duì)液壓缸的選擇很重要，根據(jù)以上計(jì)算的結(jié)果，對(duì)液壓缸的選擇就明確了，選擇材料為2G330-450的內(nèi)徑為100mm壁厚為21mm的液壓缸。

4.2.4液壓泵的選擇

液壓泵的選擇時(shí)根據(jù)液壓系統(tǒng)工作壓力（即液壓泵出口壓力）來選定液壓泵的形式，選擇液壓泵的額定壓力要比系統(tǒng)壓力大25％以上，使液壓泵由一定的壓力儲(chǔ)備，在這為了經(jīng)濟(jì)考慮，選擇液壓泵的額定壓力為35Mpa的液壓泵。型號(hào)為：2ZBZ140的液壓泵。

4.2.5液壓馬達(dá)的選擇

根據(jù)關(guān)于液壓馬達(dá)的計(jì)算，計(jì)算所得的液壓馬達(dá)的參數(shù)（液壓馬達(dá)的排量、液壓馬達(dá)的工作壓力、液壓馬達(dá)的流量）來選擇。型號(hào)為：ZM732的液壓馬達(dá)。

4.2.6發(fā)動(dòng)機(jī)的選擇

發(fā)動(dòng)機(jī)是液壓挖掘機(jī)的核心部件，對(duì)挖掘機(jī)的要求高，對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的要求也就高。選發(fā)動(dòng)機(jī)先確定發(fā)動(dòng)機(jī)的功率。

液壓挖掘機(jī)用柴油機(jī)驅(qū)動(dòng)，柴油機(jī)的功率必需能夠充分滿足主機(jī)工作過程中的動(dòng)力要求。發(fā)動(dòng)機(jī)功率Pf根據(jù)系統(tǒng)方案確定，在變量系統(tǒng)中，考慮使用情況的最大限度，可取發(fā)動(dòng)機(jī)的功率為：

Pf＝（1.0～1.3）P（KW）式中 P――液壓泵的輸出功率KW。

第23頁(yè)

在定量系統(tǒng)中，由于發(fā)動(dòng)機(jī)功率利用低，一般為60％左右，損失功率全部轉(zhuǎn)變?yōu)闊崃浚虼耍_定發(fā)動(dòng)機(jī)功率時(shí)可以取得低一些，對(duì)于雙泵雙回路定量系統(tǒng)，發(fā)動(dòng)機(jī)功率可取為：

Pf＝（0.8～1.1）P（KW）

計(jì)算時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)功率可按以上兩式計(jì)算，或?qū)墒胶喜⒌茫?/p>

Pf＝17.7+92.7q（KW）式中 q――液壓挖掘機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)斗容量m3。得此液壓挖掘機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)功率為：

Pf＝17.7+92.7*1.6＝166.02KW 此時(shí)可根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)功率選擇發(fā)動(dòng)機(jī)的型號(hào)。

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總 結(jié)

在本次畢業(yè)設(shè)計(jì)之中，我對(duì)液壓挖掘機(jī)的液壓系統(tǒng)做了簡(jiǎn)單的設(shè)計(jì)，以其主要的液壓元件為研究的對(duì)象，進(jìn)行計(jì)算和分析，然后又根據(jù)這些得出的結(jié)論對(duì)液壓元件分析，總結(jié)之后再對(duì)液壓系統(tǒng)中的液壓元件選型。

從液壓缸的計(jì)算開始，液壓缸的工作壓力，液壓馬達(dá)的排量和工作壓力，液壓缸與液壓馬達(dá)排量，發(fā)動(dòng)機(jī)功率的系統(tǒng)計(jì)算，根據(jù)這些計(jì)算得到的數(shù)據(jù)，對(duì)液壓缸，液壓馬達(dá)，液壓泵等進(jìn)行選擇。

液壓元件的選定是液壓回路設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)，對(duì)液壓馬達(dá)，液壓泵的回油路的設(shè)計(jì)是根據(jù)所選定的液壓元件來設(shè)計(jì)的。

第25頁(yè)

展 望

現(xiàn)在挖掘機(jī)的研發(fā)生產(chǎn)向大型化、微型化、多功能化、專用化和自動(dòng)化的方向發(fā)展，這就對(duì)液壓系統(tǒng)的密封性能提出了更高的要求。本次液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)用到了很多液壓領(lǐng)域的知識(shí)，在這個(gè)過程中也學(xué)到了很多辦公軟件和繪圖軟件的知識(shí)。

在本次畢業(yè)設(shè)計(jì)中，我感覺我做的還有許多需要完善的地方，有些地方的設(shè)計(jì)不夠合理，還有許多沒有做到的部分，例如：發(fā)動(dòng)機(jī)具體型號(hào)的選定，和液壓閥的選擇，因?yàn)槲夷苷业降馁Y料有限，一些具體的原始數(shù)據(jù)無法找到，所有只能做到此。我希望在我以后的工作中能找到這些數(shù)據(jù)和資料來完善我的這個(gè)設(shè)計(jì)。

本次設(shè)計(jì)內(nèi)容中可能會(huì)有一些謬誤和欠缺，希望各位老師指正，也請(qǐng)各位老師見諒。

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致 謝

在設(shè)計(jì)完成之際，我向給予我莫大幫助的老師和同學(xué)，大學(xué)三年一直默默支持和關(guān)心我的親人和朋友，表達(dá)由衷的感謝。

感謝老師，在設(shè)計(jì)上他給予我精心的指導(dǎo)，他嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度，淵博的學(xué)識(shí)，深邃的思想和遠(yuǎn)見卓識(shí)，引導(dǎo)我一步一步進(jìn)入復(fù)雜的設(shè)計(jì)中去。我的設(shè)計(jì)是在導(dǎo)師的悉心指導(dǎo)下完成的，從設(shè)計(jì)選題、資料收集、設(shè)計(jì)框架、一直到最后定稿，他都傾注了大量的心血，在此謹(jǐn)向?qū)煴硎菊\(chéng)摯的謝意。

同學(xué)的熱情鼓勵(lì)與互相幫助、領(lǐng)導(dǎo)的親切關(guān)懷以及親朋好友的大力支持使我最終完成學(xué)業(yè)，再次向關(guān)心和支持我的所有老師、同學(xué)和領(lǐng)導(dǎo)表示深深的謝意。

第27頁(yè)

參考文獻(xiàn) 高衡.張全根.液壓挖掘機(jī)；中國(guó)建筑工業(yè)出版社.1981年 2 張利平.現(xiàn)代液壓技術(shù)應(yīng)用；化學(xué)工業(yè)出版社.2004年 孔德文.趙克利.徐寧生.液壓挖掘機(jī)；化學(xué)工業(yè)出版社.2007年 4 成大先.機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)；化學(xué)工業(yè)出版社.1993年 5 何存興.液壓元件；機(jī)械工業(yè)出版社.1982年 張利平.液壓傳動(dòng)系統(tǒng)及設(shè)計(jì)；化學(xué)工業(yè)出版社.2005年 7 高衡.張全根.液壓挖掘機(jī)；中國(guó)建筑工業(yè)出版社.1981年 8 張利平.現(xiàn)代液壓技術(shù)應(yīng)用；化學(xué)工業(yè)出版社.2004年

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第四篇：小型液壓挖掘機(jī)液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)解讀

獨(dú)創(chuàng)性聲明

本畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）是我個(gè)人在導(dǎo)師指導(dǎo)下完成的。文中引用他人研究成果的部分已在標(biāo)注中說明；其他同志對(duì)本設(shè)計(jì)（論文）的啟發(fā)和貢獻(xiàn)均已在謝辭中體現(xiàn)；其它內(nèi)容及成果為本人獨(dú)立完成。特此聲明。

論文作者簽名： 日期： 關(guān)于論文使用授權(quán)的說明

本人完全了解福州大學(xué)至誠(chéng)學(xué)院有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定，即：學(xué)院有權(quán)保留送交論文的印刷本、復(fù)印件和電子版本，允許論文被查閱和借閱；學(xué)院可以公布論文的全部或部分內(nèi)容，可以采用影印、縮印、數(shù)字化或其他復(fù)制手段保存論文。保密的論文在解密后應(yīng)遵守此規(guī)定。

論文作者簽名： 指導(dǎo)教師簽名： 日期： 小型液壓挖掘機(jī)液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 摘要

近年來，有關(guān)挖掘機(jī)液壓系統(tǒng)方面的文獻(xiàn)并不少見，但文獻(xiàn)的內(nèi)容大多針對(duì)某一專題進(jìn)行研究，系統(tǒng)地論述現(xiàn)代液壓挖掘機(jī)液壓系統(tǒng)的論文卻較少，因此研究和設(shè)計(jì)液壓挖掘機(jī)液壓系統(tǒng)具有重要的現(xiàn)實(shí)意義和理論意義。

本論文主要概述挖掘機(jī)液壓技術(shù)的發(fā)展史及其目前在國(guó)內(nèi)的外發(fā)展情況，簡(jiǎn)述了液壓挖掘機(jī)發(fā)展趨勢(shì)，本文對(duì)液壓挖掘機(jī)的常用液壓回路進(jìn)行了簡(jiǎn)單闡述和分析，對(duì)課題要求設(shè)計(jì)的小型液壓挖掘機(jī)液壓系統(tǒng)進(jìn)行了方案設(shè)計(jì)及分析，并通過進(jìn)一步計(jì)算確定了需要的液壓元件完成選型。運(yùn)用AutoCAD 繪制液壓系統(tǒng)原理圖、工作油箱總成、液壓布置圖、油箱零件圖。最后通過驗(yàn)算證明了本設(shè)計(jì)的可行性。

關(guān)鍵詞：液壓系統(tǒng)，挖掘機(jī)，Mini Hydraulic Excavator Hydraulic System of Design Abstract.In recent years, the excavator hydraulic systems, the literature is not uncommon, but most of the content documents of a topic for research, systematic exposition of modern hydraulic excavator hydraulic system of the paper is less, so the research and design of hydraulic excavator system has important practical and theoretical significance.Hydraulic excavator of this thesis outlines the history of technology and its current developments in the foreign country, outlines the development trend of hydraulic excavators, hydraulic excavators used this hydraulic circuit for a simple set and analysis, subject to design small hydraulic excavator hydraulic system design and analysis, and by further calculation to determine the need for complete selection of hydraulic components.AutoCAD drawing using hydraulic system diagram, work tank assembly, hydraulic layout, tank parts diagram.Finally, tests prove the feasibility of this design.Keywords ：Hydraulic System，Excavator 目 錄 緒論......................................................................1 1.1 選題意義...............................................................................................................................................1 1.2 挖掘機(jī)及其液壓技術(shù)概述...................................................................................................................1

1.3 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀...................................................................................................................................2 1.4 挖掘機(jī)發(fā)展趨勢(shì)...................................................................................................................................3 2 挖掘機(jī)液壓系統(tǒng)概述........................................................5 2.1 挖掘機(jī)液壓系統(tǒng)的基本組成及其基本要求.......................................................................................5 2.2 挖掘機(jī)液壓系統(tǒng)的基本動(dòng)作分析.......................................................................................................6 2.3 挖掘機(jī)液壓系統(tǒng)的基本回路分析.......................................................................................................6 2.3.1 限壓回路....................................................................................................................................6 2.3.2 緩沖回路..................................................................................................................................7 2.3.3 節(jié)流回路....................................................................................................................................8 2.3.4 行走限速回路............................................................................................................................9 2.3.5 合流回路.................................................................................................................................11

2.3.6 閉鎖回路................................................................................................................................12 2.3.7 再生回路..................................................................................................................................12 3 挖掘機(jī)液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì).......................................................13 3.1 挖掘機(jī)的功用和對(duì)液壓系統(tǒng)的要求.................................................................................................13 3.2 挖掘機(jī)液壓系統(tǒng)分析.........................................................................................................................13 3.2.1 挖掘機(jī)的液壓系統(tǒng)原理圖......................................................................................................13 3.2.2 系統(tǒng)工作循環(huán)分析..................................................................................................................14 3.2.3 主要液壓元件在系統(tǒng)中的作用..............................................................................................15 3.2.4 液壓系統(tǒng)中幾種低壓回路的作用..........................................................................................16 3.3 液壓元件的選用.................................................................................................................................16 3.3.2 液壓閥的選用..........................................................................................................................16

3.3.4 輔助元件的選用......................................................................................................................17 4參數(shù)計(jì)算及選擇...........................................................18 4.1 計(jì)算所需要的泵的流量.....................................................................................................................18 4.2回轉(zhuǎn)臺(tái)啟動(dòng)力矩和制動(dòng)力矩..............................................................................................................19 4.2泵的選擇..............................................................................................................................................22 4.3油箱容積計(jì)算......................................................................................................................................22 4.4油管尺寸計(jì)算......................................................................................................................................23 4.5熱平衡驗(yàn)算..........................................................................................................................................24 5 結(jié)論.....................................................................25 參考文獻(xiàn)...................................................................27 致謝.......................................................................27 緒論 1.1 選題意義

隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，液壓挖掘機(jī)在各種工程建設(shè)領(lǐng)域，特別是基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)中所起的作用越來越明顯，液壓挖掘機(jī)作為一類快速、高效的施工機(jī)械愈來愈被人們所認(rèn)識(shí)。據(jù)統(tǒng)計(jì)，國(guó)內(nèi)主要23家主要挖掘機(jī)制造公司2009年挖掘機(jī)市場(chǎng)總計(jì)銷售各級(jí)別挖掘機(jī)約95,000臺(tái)，同比2008年大幅增長(zhǎng)23%，再次創(chuàng)造中國(guó)挖掘機(jī)銷量記錄。

挖掘機(jī)的發(fā)展與液壓技術(shù)密不可分，二者相互促進(jìn)，一方面，液壓技術(shù)是現(xiàn)代挖掘機(jī)的技術(shù)基礎(chǔ)，另一方面，挖掘機(jī)的發(fā)展又促進(jìn)了液壓技術(shù)的提高。挖掘機(jī)的液壓系統(tǒng)復(fù)雜，其性能的優(yōu)劣決定著挖掘工作性能的高低，可以說目前液壓傳動(dòng)的許多先進(jìn)技術(shù)都體現(xiàn)在挖掘機(jī)上。近年來，有關(guān)挖掘機(jī)液壓系統(tǒng)方面的文獻(xiàn)并不少見，但文獻(xiàn)的內(nèi)容大多針對(duì)某一專題進(jìn)行研究，系統(tǒng)地論述現(xiàn)代液壓挖掘機(jī)液壓系統(tǒng)的論文卻較少，因此研究挖掘機(jī)液壓系統(tǒng)具有重要的現(xiàn)實(shí)意義和理論意義。

1.2 挖掘機(jī)及其液壓技術(shù)概述

挖掘機(jī)的發(fā)展史可追溯到 19 世紀(jì)三四十年代。美國(guó)實(shí)施西部大開發(fā)工程催生了以蒸汽機(jī)作為動(dòng)力，模仿人體大臂、小臂和手腕構(gòu)造，能行走和扭腰的挖掘機(jī)。隨后的一百多年中，挖掘機(jī)并沒有得到很大發(fā)展，其原因一是當(dāng)時(shí)的工程主要是國(guó)土開發(fā)、大規(guī)模的筑路和整修場(chǎng)地等，平面作業(yè)較多，使鏟土運(yùn)輸機(jī)械成為當(dāng)時(shí)的主力機(jī)種，二是挖掘機(jī)作業(yè)裝置動(dòng)作多、運(yùn)動(dòng)范圍大、采用多自由度機(jī)構(gòu)，機(jī)械傳動(dòng)難以適應(yīng)這些要求，而當(dāng)時(shí)的液壓技術(shù)還不成熟，不能大規(guī)模地應(yīng)用到實(shí)際工業(yè)中。隨著社會(huì)的不斷進(jìn)步，工程建設(shè)和施工形式逐漸向土木施工方向發(fā)展，同時(shí)液壓技術(shù)也逐步得以完善，這些因素的變化反過來又促進(jìn)挖掘機(jī)的不斷更新?lián)Q代。20 世紀(jì) 40 年代有了在拖拉機(jī)上配裝液壓鏟的懸掛式挖掘機(jī)，50年代初期和中期相繼研制出拖式全回轉(zhuǎn)液壓挖掘機(jī)和履帶式全液壓挖掘機(jī)，60 年代，當(dāng)液壓傳動(dòng)技術(shù)成為成熟的傳動(dòng)技術(shù)時(shí)，液壓挖掘機(jī)進(jìn)入了推廣和蓬勃發(fā)展吉階段，各國(guó)挖掘機(jī)制造廠和品種增加很快（見表 1—1），產(chǎn)量猛增。1968～1970年間液壓挖掘機(jī)產(chǎn)量

已占挖掘機(jī)總產(chǎn)量的 83%，目前已接近100%，所謂挖掘機(jī)在現(xiàn)代主要是指液壓挖掘機(jī)，機(jī)械式挖掘機(jī)已很少見，液壓傳動(dòng)技術(shù)為挖掘機(jī)的發(fā)展提供了強(qiáng)有力的技術(shù)支撐。

液壓傳動(dòng)是挖掘機(jī)的重要組成部分之一，目前常用的傳動(dòng)方式有機(jī)械傳動(dòng)、電力傳動(dòng)和流體傳動(dòng)。流體傳動(dòng)包括液體傳動(dòng)和氣體傳動(dòng)，液體傳動(dòng)又分為液壓傳動(dòng)和液力傳動(dòng)。所謂液壓傳動(dòng)是指在密閉的回路中，利用液體的壓力能來進(jìn)行能量的轉(zhuǎn)換、傳遞和分配的

液體傳動(dòng)。在現(xiàn)代工業(yè)中液壓傳動(dòng)技術(shù)幾乎應(yīng)用于所有機(jī)械設(shè)備的驅(qū)動(dòng)、傳動(dòng)和控制，如操縱車輛轉(zhuǎn)向和制動(dòng)，控制和驅(qū)動(dòng)飛機(jī)、機(jī)床、工程機(jī)械、農(nóng)業(yè)機(jī)械、采礦機(jī)械、食品機(jī)械和醫(yī)療機(jī)械等

1650 年法國(guó)帕斯卡提出的封閉靜止流體中壓力傳遞的帕斯卡原理成為液壓傳動(dòng)的理論基礎(chǔ)，此后液壓傳動(dòng)理論不斷得以豐富和完善，如 1686 年牛頓揭示了粘性流體的內(nèi)磨擦定律，18 世紀(jì)建立了流體力學(xué)的兩個(gè)重要方程：連續(xù)性方程和伯努利方程。豐富的理論和實(shí)踐的需要促進(jìn)了液體應(yīng)用技術(shù)和成果的不斷涌現(xiàn)。1795 年英國(guó)人約瑟夫步拉默發(fā)明了世界上第一臺(tái)水壓機(jī)；隨后出現(xiàn)在英國(guó)的工業(yè)革命促進(jìn)了液壓技術(shù)的迅速發(fā)展；到 1870 年液壓傳動(dòng)技術(shù)已經(jīng)被用來驅(qū)動(dòng)各種液壓設(shè)備，如液壓機(jī)、起重機(jī)、絞車、擠壓機(jī)、剪切機(jī)和鉚接機(jī)等； 1900 年，世界上出現(xiàn)了第一臺(tái)軸向柱塞泵；1910 年及 1922 年海勒.肖及漢斯.托馬斯研制出用油作工作介質(zhì)的徑向柱塞泵；1926 第一套由泵﹑控制閥和執(zhí)行元件組成的集成液壓系統(tǒng)在美國(guó)誕生；1936 年哈里威克斯又發(fā)明了先導(dǎo)式液流閥。第二次世界大戰(zhàn)之后，美國(guó)麻省理工學(xué)院的布萊克本、李詩(shī)穎等人對(duì)液壓伺服控制問題作了深入的研究，于 1958 年制造了噴嘴擋板型電液伺服閥；20 世紀(jì)六十年代末，電液比例閥應(yīng)運(yùn)而生；70 年代后期，德美等國(guó)相繼研制成負(fù)載敏感泵及大功率電磁閥；近年來，為適應(yīng)機(jī)電一體化、控制柔性化和計(jì)算機(jī)集中控制的要求，液壓系統(tǒng)的研究已由手動(dòng)控制轉(zhuǎn)向數(shù)字控制和信號(hào)控制。目前液壓技術(shù)的研究和發(fā)展動(dòng)向主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：（1）提高效率，降低能耗。（2）提高技術(shù)性能和控制性能。（3）發(fā)展集成、復(fù)合、小型化、輕量化元件。（4）開展液壓系統(tǒng)自動(dòng)控制技術(shù)方面的研究

與開發(fā)。（5）加強(qiáng)以提高安全性和環(huán)境保護(hù)為目的研究開發(fā)。（6）提高液壓元件和系統(tǒng)的工作可靠性。（7）標(biāo)準(zhǔn)化和多樣化。

（8）開展液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)理論和系統(tǒng)性能分析研究。1.3 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀

我國(guó)挖掘機(jī)生產(chǎn)起步較晚，從 1954 年撫順挖掘機(jī)廠生產(chǎn)第一臺(tái)機(jī)械式單斗挖掘機(jī)至今，大體經(jīng)歷了測(cè)繪仿制、自主研發(fā)和發(fā)展提高三個(gè)階段。

新中國(guó)成立初期，以測(cè)繪仿制前蘇聯(lián) 20 世紀(jì) 30～40 年代的機(jī)械式單斗挖掘機(jī)為主，開始了我國(guó)的挖掘機(jī)生產(chǎn)歷史，由于當(dāng)時(shí)國(guó)家經(jīng)濟(jì)建設(shè)的需要，先后建立起十多家挖掘機(jī)生產(chǎn)廠，到 20 世紀(jì) 80 年代末，我國(guó)的中小型液壓挖掘機(jī)已形成系列，但總的說來，我國(guó)的挖掘機(jī)生產(chǎn)批量小，產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定，與國(guó)際先進(jìn)水平相比，差距較大。改革開放以來，生產(chǎn)企業(yè)積極引進(jìn)、消化、吸收國(guó)外先進(jìn)技術(shù)，促進(jìn)了我國(guó)挖掘機(jī)行業(yè)的發(fā)展，目前國(guó)產(chǎn)液壓挖掘機(jī)的產(chǎn)品性能指標(biāo)已達(dá)到 20 世紀(jì) 80 年代的國(guó)際水平，部分產(chǎn)品達(dá)到了 90 年代的水平。

國(guó)外挖掘機(jī)生產(chǎn)歷史較長(zhǎng)，液壓技術(shù)的不斷成熟使挖掘機(jī)得到全面發(fā)展。德國(guó)是世界上較早開發(fā)研制挖掘機(jī)的國(guó)家，1954 年和 1955 年德國(guó)的德馬克和利渤海爾兩家公司分

別開發(fā)了全液壓挖掘機(jī)；美國(guó)是繼德國(guó)以后生產(chǎn)挖掘機(jī)歷史最長(zhǎng)、數(shù)量最大、品種最多和技術(shù)水平處于領(lǐng)先地位的國(guó)家；日本挖掘機(jī)制造業(yè)是在二次大戰(zhàn)后發(fā)展起來的，其主要特點(diǎn)是在引進(jìn)、消化先進(jìn)技術(shù)的基礎(chǔ)上，通過大膽創(chuàng)新發(fā)展起來的；韓國(guó)是液壓挖掘機(jī)生產(chǎn)的后起之秀，20 世紀(jì) 70 年代開始引進(jìn)技術(shù)，由于產(chǎn)業(yè)政策支持，很快進(jìn)入國(guó)際市場(chǎng)，并已擠入國(guó)際液壓挖掘機(jī)的主要生產(chǎn)國(guó)之一。世紀(jì) 60 年代，挖掘機(jī)進(jìn)入成熟期，各國(guó)挖掘機(jī)制造商紛紛采用液壓技術(shù)并與其它技術(shù)相結(jié)合，使產(chǎn)品的適應(yīng)性得到較快發(fā)展，產(chǎn)品壽命和質(zhì)量不斷提高操縱更加舒適，產(chǎn)品更加節(jié)能。例如美國(guó)卡特彼勒公司 1995 年以后推出的 300B系列液壓挖掘機(jī)，采用一種命名為 maestro 的系統(tǒng)，通過載荷傳感液壓裝置，控制發(fā)動(dòng)

機(jī)的輸出功率，實(shí)現(xiàn)與液壓泵的嚴(yán)格匹配。Maestro 控制面板在機(jī)型上安裝兩種功率模式和四種工況狀態(tài)，允許用戶自行決定功率工況模式。再如韓國(guó)現(xiàn)代公司生產(chǎn)的 ROBEX450-3 型液壓挖掘機(jī)，有四種功率模式，通過集成化的電子控制系統(tǒng)自動(dòng)確定最佳的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和液壓泵的輸出參數(shù)，使得發(fā)動(dòng)機(jī)、液壓泵的速度及液壓系統(tǒng)壓力與實(shí)際工況相適應(yīng)，從而獲得最高的生產(chǎn)率和最佳的燃油消耗。此種技術(shù)在日本小松、日立建機(jī)、神鋼、韓國(guó)大宇重工、德國(guó)的利渤海爾、英國(guó)的 JCB等公司均得到普遍應(yīng)用，代表了當(dāng)代液壓挖掘機(jī)的最高水平。

1.4 挖掘機(jī)發(fā)展趨勢(shì)

隨著液壓挖掘機(jī)的生產(chǎn)向大型化、微型化、多功能化、專用化和自動(dòng)化方向發(fā)展，挖掘機(jī)對(duì)液壓技術(shù)的要求不斷提高并呈現(xiàn)如下特點(diǎn)：

（1）迅速發(fā)展全液壓挖掘機(jī)并進(jìn)一步改進(jìn)液壓系統(tǒng)。中、小型液壓挖掘機(jī)的液壓系統(tǒng)有向變量系統(tǒng)轉(zhuǎn)變的明顯趨勢(shì)。因?yàn)樽兞肯到y(tǒng)在油泵工作過程中，壓力減小時(shí)用增大流量來補(bǔ)償，使液壓泵功率保持恒定，亦即裝有變量泵的液壓挖掘機(jī)可經(jīng)常性地充分利用油泵的最大功率；當(dāng)外阻力增大時(shí)則減少流量（降低速度），使挖掘力成倍增加；采用三回路液壓系統(tǒng)，產(chǎn)生三個(gè)互不成影響的獨(dú)立工作運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)與回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的功率匹配，將第三泵在其他工作運(yùn)動(dòng)上接通，成為開式回路第二個(gè)獨(dú)立的快速運(yùn)動(dòng)。液壓技術(shù)在挖掘機(jī)上的普遍使用，為電子技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)在挖掘機(jī)上的應(yīng)用與推廣創(chuàng)造了條件，液壓、電子和自動(dòng)化技術(shù)日益結(jié)合，共同促進(jìn)挖掘機(jī)的控制性能不斷提高。挖掘機(jī)由簡(jiǎn)單的杠桿操縱發(fā)展到液壓操縱、氣壓操縱、液壓伺服操縱和電氣控制、無線電遙控、電子計(jì)算機(jī)綜合程序控制。在危險(xiǎn)地區(qū)或水下作業(yè)采用無線電操縱，利用電子計(jì)算機(jī)控制接收器和激光導(dǎo)向相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)了挖掘機(jī)作業(yè)操縱的完全自動(dòng)化。20 世紀(jì) 70 年代，為了節(jié)省能源消耗和減少對(duì)環(huán)境的污染，使挖掘機(jī)的操作更加輕便和安全作業(yè)，降低挖掘機(jī)噪音，改善駕駛員工作條件，電子和自動(dòng)控制技術(shù)逐步應(yīng)用在挖掘機(jī)上。隨著對(duì)挖掘機(jī)的工作效率、節(jié)能環(huán)保、操作輕便、安全舒適、可靠耐用等方面性能要求的提高，機(jī)電一體化技術(shù)在挖掘機(jī)上得以廣泛應(yīng)用，并使其各種性能有了質(zhì)的飛躍。20 世紀(jì) 80 年代，以微電子技術(shù)為核心 的高新技術(shù)，特別是微機(jī)、微處理器、傳感器和檢測(cè)儀表在挖掘機(jī)上的應(yīng)用，推動(dòng)了電子控制技術(shù)在挖掘機(jī)上應(yīng)用和推廣，并已成為挖掘機(jī)現(xiàn)代化的重要標(biāo)志，亦即目前先進(jìn)的挖掘機(jī)上設(shè)有發(fā)動(dòng)機(jī)自動(dòng)怠速及油門控制系統(tǒng)、功率優(yōu)化系統(tǒng)、工作模式控制系統(tǒng)、監(jiān)控系統(tǒng)等電控系統(tǒng)。所有這一切，都是挖掘機(jī)的全液壓化奠定的基礎(chǔ)并為挖掘機(jī)的全面發(fā)展創(chuàng)造了美好的前景。

（2）重視采用新技術(shù)、新工藝、新結(jié)構(gòu)，加快標(biāo)準(zhǔn)化、系列化、通用化發(fā)展速度。例如美國(guó)林肯貝爾特公司新 C 系列 LS-5800 型液壓挖掘機(jī)安裝了全自動(dòng)控制液壓系統(tǒng)，可自動(dòng)調(diào)節(jié)流量，避免了驅(qū)動(dòng)功率的浪費(fèi)，還安裝了 CAPS（計(jì)算機(jī)輔助功率系統(tǒng)），提高了挖掘機(jī)的作業(yè)功率，更好地發(fā)揮液壓系統(tǒng)的功能；日本住友公司生產(chǎn)的 FJ 系列五種新型號(hào)挖掘機(jī)配有與液壓回路連接的計(jì)算機(jī)輔助功率控制系統(tǒng)，利用精控模式選擇系統(tǒng)，減少燃油、發(fā)動(dòng)機(jī)功率和液壓功率的消耗，并延長(zhǎng)了零部件的使用壽命；德國(guó)奧加凱（O&K）公司生產(chǎn)的挖掘機(jī)的油泵調(diào)節(jié)系統(tǒng)具有合流特性，使油泵具有最大的工作效率；日本神鋼公司在新型的 904、905、907、909 型液壓挖掘機(jī)上采用智能型控制系統(tǒng)，即使無經(jīng)驗(yàn)的駕駛員也能進(jìn)行復(fù)雜的作業(yè)操作；德國(guó)利勃海爾公司開發(fā)了 ECO（電子控制作業(yè)）的操縱裝置，可根據(jù)作業(yè)要求調(diào)節(jié)挖掘機(jī)的作業(yè)性能，取得了高效率、低油耗的效果；美國(guó)卡特匹勒公司在新型 B系統(tǒng)挖掘機(jī)上采用最新的3114T 型柴油機(jī)以及扭矩載荷傳感壓力系統(tǒng)、功率方式選擇器等，進(jìn)一步提高了挖掘機(jī)的作業(yè)效率和穩(wěn)定性。韓國(guó)大宇公司在 DH280 型挖掘機(jī)上采用了 EPOS 即電子功率優(yōu)化系統(tǒng)，根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷的變化，自動(dòng)調(diào)節(jié)液壓泵所吸收的功率，使發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速始終保持在額定轉(zhuǎn)速附近，即發(fā)動(dòng)機(jī)始終以全功率運(yùn)轉(zhuǎn)，這樣既充分利用了發(fā)動(dòng)機(jī)的功率、提高挖掘機(jī)的作業(yè)效率，又防止了發(fā)動(dòng)機(jī)因過載而熄火。

第五篇：我國(guó)小型挖掘機(jī)市場(chǎng)發(fā)展現(xiàn)狀與分析

我國(guó)小型挖掘機(jī)市場(chǎng)發(fā)展現(xiàn)狀與分析

2008-07-25來源：中國(guó)工程機(jī)械信息網(wǎng)

1小型挖掘機(jī)產(chǎn)品概況

1.1產(chǎn)品定義及性能

由中國(guó)工程機(jī)械工業(yè)協(xié)會(huì)挖掘機(jī)械分會(huì)在組織制定的新的挖掘機(jī)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)(初稿)中提出小型挖掘機(jī)的定義，即整機(jī)重量小于等于13T的履帶式或輪式挖掘機(jī)統(tǒng)稱小型挖掘機(jī)，其中整機(jī)重量小于6T的挖掘機(jī)稱之謂微型挖掘機(jī)。

小型挖掘機(jī)主要由結(jié)構(gòu)件總成、覆蓋件總成、行走裝置、回轉(zhuǎn)裝置、液壓系統(tǒng)、動(dòng)力系統(tǒng)、電器系統(tǒng)和空調(diào)裝置等8大部分構(gòu)成,其中最為關(guān)鍵核心的是液壓系統(tǒng)和動(dòng)力系統(tǒng)。小型挖掘機(jī)主要用于小型土石方工程、市政工程、路面修復(fù)、混凝土破碎、埋設(shè)電纜、自來水管道的鋪設(shè)、園林栽培及河道河溝清淤工程。小型挖掘機(jī)具有中型挖掘機(jī)的多項(xiàng)功能，又具有運(yùn)輸、能耗、靈活性、適應(yīng)、高效率等方面的優(yōu)勢(shì)，非常適用于空間狹小的施工場(chǎng)地作業(yè)。

1.2產(chǎn)品應(yīng)用特點(diǎn)

小型挖掘機(jī)價(jià)格低、質(zhì)量輕、保養(yǎng)維修方便，具有獨(dú)特優(yōu)勢(shì)。由于其小巧、靈活、多功能和高效率等特點(diǎn)，極受用戶的歡迎。

第一，廣泛的適用性。小挖體積小，機(jī)動(dòng)靈活，非常適用于城鎮(zhèn)的各種管道開挖、基礎(chǔ)施工、公用事業(yè)以及房屋維修等作業(yè)。小挖緊湊的體積、特殊的設(shè)計(jì)使其能夠在大型挖掘機(jī)無法施工的環(huán)境中進(jìn)行作業(yè)。

第二，多功能性。小挖的真正優(yōu)點(diǎn)在于它的多功能性。由于有相關(guān)的液壓動(dòng)力系統(tǒng)，小挖能夠安裝許多輔助作業(yè)工具，如安裝滾筒、平板夯用于溝槽的填埋壓實(shí);安裝破碎錘、液壓鉗用于輕量級(jí)的拆除作業(yè);安裝旋挖鉆具用于鉆孔，釣鉤用于起吊重物;安裝夾指鉗用于清除工作等等。

第三，鮮明的作業(yè)特點(diǎn)。尾部旋轉(zhuǎn)半徑為零的設(shè)計(jì)應(yīng)用，使得小型挖掘機(jī)在作業(yè)空間有限的環(huán)境下作業(yè)時(shí)挖掘機(jī)操作人員無須考慮施工現(xiàn)場(chǎng)是否有障礙物阻礙挖掘機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)，從而使操作人員能夠更專心于鏟斗的操作，這也防止了施工現(xiàn)場(chǎng)周圍建筑物以及挖掘機(jī)自身的損壞。小型挖掘機(jī)適合狹窄區(qū)域作業(yè)的最主要的特點(diǎn)就是其特殊動(dòng)臂和斗桿的設(shè)計(jì)。小型挖掘機(jī)的動(dòng)臂是與機(jī)身鉸接的，這就使其能夠在一個(gè)很大的范圍內(nèi)進(jìn)行擺動(dòng)。這一設(shè)計(jì)使得挖掘機(jī)在周圍有障礙物時(shí)也能避開障礙物進(jìn)行作業(yè)而無需經(jīng)常移動(dòng)機(jī)身。同時(shí)，這也使得挖掘機(jī)能夠便于在墻壁或是圍墻的旁邊進(jìn)行挖掘作業(yè)。小型挖掘機(jī)的橡膠履帶有助于減少挖掘機(jī)施工時(shí)對(duì)狹窄施工范圍內(nèi)的景觀區(qū)域以及道路的損壞。

第四，便于運(yùn)輸和轉(zhuǎn)移作業(yè)場(chǎng)地。小挖便于各個(gè)施工現(xiàn)場(chǎng)間的轉(zhuǎn)移，無需大型拖車或是重型卡車來進(jìn)行運(yùn)輸，小型的運(yùn)輸工具就可將其運(yùn)載。這樣不但能夠方便運(yùn)輸，還可以大大降低機(jī)器的運(yùn)輸費(fèi)用。

第五，投資回報(bào)率高。小挖的價(jià)格便宜，成本回收快。以6噸級(jí)小挖為例，美歐日品牌機(jī)的價(jià)格在40萬左右，韓國(guó)的機(jī)器價(jià)格在32萬左右，國(guó)產(chǎn)機(jī)器價(jià)格在30萬～32萬左右;而20噸級(jí)的中挖價(jià)格在70萬～100萬左右。一般情況下，一臺(tái)1.5～2.0噸的小挖能夠取代大約6個(gè)成年人用鐵鏟和一輛手推車工作土方工程量.小挖不僅工作效率高，而且作業(yè)成本低，在小型土方工程中有很強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)力。較高的投資回報(bào)率使得小型挖掘機(jī)深受廣大中小土方工程施工承包業(yè)主的歡迎。正是由于小挖所具備的這些特點(diǎn)，小挖才開辟了自己廣泛的市場(chǎng)，并得以迅速發(fā)展。2我國(guó)小型挖掘機(jī)市場(chǎng)現(xiàn)狀

2.1行業(yè)市場(chǎng)概況

自20世紀(jì)90年代以來，中國(guó)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，中國(guó)工程機(jī)械行業(yè)也步入了快速發(fā)展期。近幾年來，小型工程機(jī)械作為后起之秀，在施工中，開始部分取代中大型機(jī)械的位置，受到用戶的普遍歡迎。目前，我國(guó)小型挖掘機(jī)市場(chǎng)正處在高速發(fā)展階段。隨著我國(guó)城鎮(zhèn)化進(jìn)程向深度和廣度的發(fā)展，道路和市政設(shè)施的修繕維護(hù)及城市小型工程項(xiàng)目的增多，其工程業(yè)務(wù)量占社會(huì)施工總量的比重越來越大。據(jù)測(cè)算，一臺(tái)10噸位小型挖掘機(jī)的作業(yè)效率可以替代30～50個(gè)勞動(dòng)力，極大地降低了施工成本和管理成本，使得多功能小型挖掘機(jī)的需求量不斷上升。2002年行業(yè)銷售量只有1400多臺(tái)，到2006年達(dá)到了1.7萬余臺(tái)，到2007年就已經(jīng)達(dá)到了2萬余臺(tái)，增長(zhǎng)了十幾倍，2008年剛剛過去幾個(gè)月，就已經(jīng)呈現(xiàn)出了長(zhǎng)足增長(zhǎng)的態(tài)勢(shì)。

許多國(guó)外企業(yè)在中國(guó)加大投資，進(jìn)軍小挖產(chǎn)業(yè)正是他們看好中國(guó)工程機(jī)械市場(chǎng)的具體表現(xiàn)。從市場(chǎng)份額來講，國(guó)內(nèi)小型挖掘機(jī)主要還是以斗山、現(xiàn)代、小松、日立等日韓品牌為主，約占行業(yè)銷量的一半以上。本土小型挖掘機(jī)經(jīng)過山河智能、玉柴等供應(yīng)商多年的努力，正在逐步擴(kuò)大市場(chǎng)占有率，目前中國(guó)本土小挖企業(yè)市場(chǎng)份額每年都在大幅攀升。

近幾年，小型挖掘機(jī)市場(chǎng)持續(xù)強(qiáng)力增長(zhǎng)，特別是在出口方面，小型挖掘機(jī)對(duì)我國(guó)工程機(jī)械行業(yè)出口市場(chǎng)起到了一定引領(lǐng)作用。我國(guó)本土小型挖掘機(jī)質(zhì)優(yōu)價(jià)廉，性價(jià)比方面具有比較高的優(yōu)勢(shì)，受到海外市場(chǎng)的普遍青睞。2007年我國(guó)小型挖掘機(jī)市場(chǎng)銷量首次突破2萬臺(tái)大關(guān)，其中近20%左右小挖銷量是出口海外市場(chǎng)的，其中國(guó)內(nèi)某些小挖制造商的出口比例達(dá)到40%以上，甚至某些企業(yè)生產(chǎn)的小型挖掘機(jī)全部用來出口，滿足海外市場(chǎng)的需求。目前出口正成為拉動(dòng)國(guó)內(nèi)小型挖掘機(jī)行業(yè)業(yè)績(jī)?cè)鲩L(zhǎng)的一個(gè)主要?jiǎng)恿Γ熬笆挚春谩?/p>

2.2存在問題

我國(guó)小挖發(fā)展態(tài)勢(shì)良好，但依然存在很多問題。

一、國(guó)內(nèi)企業(yè)技術(shù)水平、質(zhì)量、可靠性參差不齊，僅有少數(shù)企業(yè)質(zhì)量技術(shù)水平與國(guó)際先進(jìn)水平接近，這主要是國(guó)內(nèi)大部分企業(yè)的體系建設(shè)相對(duì)落后所致。國(guó)內(nèi)眾多的小型挖掘機(jī)制造企業(yè)普遍存在機(jī)制、資金、人才、管理等綜合實(shí)力不足的現(xiàn)象，難以形成核心競(jìng)爭(zhēng)力和規(guī)模化發(fā)展。目前小型挖掘機(jī)零部件國(guó)產(chǎn)化率達(dá)到70%，占采購(gòu)成本的50%。各大挖掘機(jī)制造商背后都有世界知名的零部件商作技術(shù)支撐，零部件技術(shù)的進(jìn)步帶動(dòng)整機(jī)性能和可靠性的提高。

小型挖掘機(jī)的液壓系統(tǒng)中泵、閥、馬達(dá)等關(guān)鍵技術(shù)、工藝和知識(shí)產(chǎn)權(quán)基本掌握在日本、德國(guó)等少數(shù)國(guó)家的廠商手中，采購(gòu)成本約占據(jù)了整機(jī)成本的40%。與挖掘機(jī)相配套的小型發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)也掌握在日本、美國(guó)、德國(guó)等發(fā)達(dá)國(guó)家手中。隨著國(guó)內(nèi)小挖市場(chǎng)的持續(xù)升溫，國(guó)產(chǎn)小挖關(guān)鍵配套件缺失的矛盾進(jìn)一步升級(jí)。制約我國(guó)工程機(jī)械品質(zhì)提升的一個(gè)重要因素，就是基礎(chǔ)配套件的落后以及上游供應(yīng)鏈的薄弱。迫于競(jìng)爭(zhēng)的加劇，挖掘機(jī)制造企業(yè)對(duì)配套件質(zhì)量的要求越來越高，國(guó)產(chǎn)小挖企業(yè)幾乎都選擇進(jìn)口的關(guān)鍵零部件。從國(guó)外進(jìn)口零部件，不僅供貨期不能保證，導(dǎo)致企業(yè)無法進(jìn)一步提高產(chǎn)量。同時(shí)，從國(guó)外采購(gòu)的全套液壓系統(tǒng)，占到了整機(jī)成本的30%，而且價(jià)格沒有商量的余地。加上售前、售后服務(wù)不到位等因素，大大制約了國(guó)產(chǎn)小挖的快速發(fā)展。

二、進(jìn)口二手挖掘機(jī)對(duì)國(guó)內(nèi)小型挖掘機(jī)行業(yè)的影響也很大。目前國(guó)內(nèi)存在大量進(jìn)口的二手設(shè)備，以挖掘機(jī)數(shù)量最為巨大，其中包括了相當(dāng)比例的小型挖掘機(jī)，對(duì)國(guó)內(nèi)本行業(yè)的發(fā)展產(chǎn)生了相當(dāng)大的沖擊。

3我國(guó)小型挖掘機(jī)行業(yè)發(fā)展影響因素分析

3.1行業(yè)發(fā)展有利因素

首先，小挖當(dāng)前的發(fā)展態(tài)勢(shì)良好。從2000年起，我國(guó)小挖市場(chǎng)迅速地發(fā)展起來，平均以每年120%的速度遞增，直接到達(dá)2005年的1.2萬臺(tái)高峰，這中間幾乎呈直線上升發(fā)展。而且5年的時(shí)間里小挖銷量翻了4番多。2006年我國(guó)小挖市場(chǎng)又是捷報(bào)連連，前9個(gè)月小挖銷量就達(dá)到了13275臺(tái)。我國(guó)小挖市場(chǎng)目前如此良好的發(fā)展態(tài)勢(shì)，是吸引眾多投資者染指該領(lǐng)域的一個(gè)重要原因。其次，我國(guó)小挖市場(chǎng)客觀存在著巨大的發(fā)展空間和潛力。目前，我國(guó)國(guó)內(nèi)小挖市場(chǎng)僅占到全球小挖市場(chǎng)的9%左右，與日本19%、北美19%、歐洲35%的占有量相去甚遠(yuǎn)。而且該占有量與我國(guó)廣闊的國(guó)土面積和超常速的經(jīng)濟(jì)發(fā)展很不匹配。另外，我國(guó)已經(jīng)是世界上最大的挖掘機(jī)市場(chǎng)，根據(jù)國(guó)際挖掘機(jī)市場(chǎng)發(fā)展慣例，小挖與大中挖市場(chǎng)保有量之比一般保持在0.5∶1左右，由此比例數(shù)可以推算出，到2010年我國(guó)小挖的市場(chǎng)容量將達(dá)到4-5萬臺(tái)左右。顯而易見，我國(guó)小挖客觀存在著巨大的市場(chǎng)容量，具有廣泛的發(fā)展空間和潛力。

再次，我國(guó)小挖市場(chǎng)真實(shí)的存在著巨大需求因素。小挖與其它工程機(jī)械一樣受國(guó)家固定資產(chǎn)投資和基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的影響比較大。十一五期間，我國(guó)進(jìn)一步加大了對(duì)交通、水利、核電等基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的投資力度。所有的這些基礎(chǔ)設(shè)施投入都為工程機(jī)械行業(yè)，同樣也為小挖市場(chǎng)帶來了巨大的市場(chǎng)需求。另外，在十一五期間，國(guó)家大力倡導(dǎo)“社會(huì)主義新農(nóng)村建設(shè)”，對(duì)包括農(nóng)村公路建設(shè)在內(nèi)的各項(xiàng)農(nóng)村基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)加大了投入，并且還進(jìn)一步推進(jìn)小城鎮(zhèn)建設(shè)。而且，我國(guó)在前幾年大量投入使用的高速公路等基礎(chǔ)設(shè)施，正越來越多的進(jìn)入到了維護(hù)保養(yǎng)期。同時(shí)，城市建設(shè)也逐漸向“精雕細(xì)刻”轉(zhuǎn)變，因此小型化的土方工程施工會(huì)越來越多，都會(huì)對(duì)小挖的市場(chǎng)需求產(chǎn)生巨大帶動(dòng)作用。

還有，小挖自身所具有其它挖掘機(jī)所沒有的性能、性價(jià)比等優(yōu)勢(shì)。小挖產(chǎn)品在市政工程、交通等施工中發(fā)揮了較大優(yōu)勢(shì)，并為眾多工程節(jié)省人力、物力做出了較大貢獻(xiàn)。在價(jià)格方面，小挖比大中型挖掘機(jī)要便宜10～20萬左右，而且在使用上，有些工程大中型挖掘機(jī)能做的，小挖照樣勝任，使小挖在眾多工程機(jī)械中脫穎而出。用戶的青睞就是市場(chǎng)，這些因素吸引著投資者進(jìn)入該領(lǐng)域。

3.2行業(yè)發(fā)展風(fēng)險(xiǎn)因素

良好的發(fā)展趨勢(shì)、廣闊的發(fā)展?jié)摿Α⒕薮蟮睦麧?rùn)空間對(duì)小挖市場(chǎng)形成了巨大的誘惑，然而誘惑中隱藏著風(fēng)險(xiǎn)。投資小挖市場(chǎng)的風(fēng)險(xiǎn)因素主要體現(xiàn)在以下幾方面：

首先，小挖市場(chǎng)看好，眾多廠家加入，導(dǎo)致市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)激烈。目前，國(guó)內(nèi)外眾多廠家紛紛看好我國(guó)小挖市場(chǎng)。世界上大部分著名的小挖制造商已經(jīng)或者正在我國(guó)設(shè)立獨(dú)資、合資企業(yè)，生產(chǎn)或銷售各種類型的小挖產(chǎn)品。到目前為止，國(guó)內(nèi)涉足小挖生產(chǎn)的企業(yè)也達(dá)到60余家，并且還不斷有新的企業(yè)加入。“青島竹內(nèi)”就是一個(gè)例證，目前，該專業(yè)小挖生產(chǎn)企業(yè)已經(jīng)開始投入生產(chǎn)，正圖謀著我國(guó)10%左右的小挖份額。還有，久保田也希望能占領(lǐng)我國(guó)20%的小挖市場(chǎng);石川島也想占有我國(guó)10%的小挖市場(chǎng)份額。而且斗山、現(xiàn)代、小松、日立、JCB、凱斯等眾多外國(guó)企業(yè)也正在不斷加大技改與新產(chǎn)品研發(fā)，希望在我國(guó)小挖市場(chǎng)保持原有的地位。另外，我國(guó)國(guó)產(chǎn)品牌的玉柴、山河智能、眾友、柳工、徐挖等一大批企業(yè)也正在異軍突起，不斷擴(kuò)大小挖生產(chǎn)能力。而且更為嚴(yán)重的是甚至連一些非工程機(jī)械行業(yè)的企業(yè)也加入到小挖生產(chǎn)的行列中來。由此看來，我國(guó)小挖市場(chǎng)可謂“狼多肉少”，競(jìng)爭(zhēng)是異常的激烈。

其次，國(guó)家固定資產(chǎn)投入對(duì)于小挖的發(fā)展是一把雙刃劍，影響小挖發(fā)展。國(guó)家的固定資產(chǎn)投入既能促進(jìn)小挖市場(chǎng)的發(fā)展，同樣也能制約小挖市場(chǎng)的發(fā)展。國(guó)家的固定資產(chǎn)投資加大時(shí)，就會(huì)促進(jìn)小挖發(fā)展;國(guó)家固定資產(chǎn)投入減少時(shí)，就會(huì)影響小挖市場(chǎng)的發(fā)展。而國(guó)家的固定資產(chǎn)投入政策是處于變動(dòng)之中的，而導(dǎo)致了小挖的發(fā)展也處于變動(dòng)之中。

再次，小挖受到國(guó)家宏觀調(diào)政策的影響。目前，雖然我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展平穩(wěn)，但存在著很多不確定因素。國(guó)家隨時(shí)都有可能根據(jù)國(guó)家經(jīng)濟(jì)的狀況啟動(dòng)宏觀調(diào)控政策，導(dǎo)致小挖市場(chǎng)發(fā)展處于波折狀態(tài)。還有，未來一段時(shí)間，國(guó)家有可能出臺(tái)針對(duì)小挖發(fā)展的嚴(yán)厲的政策規(guī)范。在國(guó)內(nèi)小挖市場(chǎng)看好的條件下，眾多廠家往往是比較盲目的擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模，很難在技術(shù)、性能創(chuàng)新上有所突破，進(jìn)而導(dǎo)致產(chǎn)品結(jié)構(gòu)重復(fù)、單一，導(dǎo)致國(guó)家資源的重復(fù)浪費(fèi)。這與國(guó)家目前倡導(dǎo)的“建設(shè)創(chuàng)新節(jié)約型社會(huì)”相違背。因此，可以預(yù)測(cè)未來一段時(shí)間內(nèi)，國(guó)家可能會(huì)出臺(tái)相關(guān)政策規(guī)范小挖生產(chǎn)企業(yè)的盲目擴(kuò)大和市場(chǎng)的發(fā)展。

3.3相關(guān)建議

振興小挖產(chǎn)業(yè)，首先應(yīng)通過資本運(yùn)作，國(guó)內(nèi)企業(yè)間進(jìn)行兼并、重組、聯(lián)盟，在國(guó)內(nèi)聯(lián)合組建新一代挖掘機(jī)的企業(yè)集團(tuán)，整合業(yè)內(nèi)人才、設(shè)備資源，形成合力。在企業(yè)集團(tuán)內(nèi)，建立強(qiáng)有力的技術(shù)中心，加大產(chǎn)品研發(fā)投入，加大營(yíng)銷和服務(wù)網(wǎng)絡(luò)的投入。未來小型挖掘機(jī)市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)將是企業(yè)綜合實(shí)力的競(jìng)爭(zhēng)，即技術(shù)創(chuàng)新、制造、管理、品牌、營(yíng)銷及金融手段等全方位的競(jìng)爭(zhēng)。只有在行業(yè)內(nèi)組建企業(yè)集團(tuán)，才能在未來的競(jìng)爭(zhēng)中與跨國(guó)公司相抗衡。

其次，提高關(guān)鍵零部件的制造技術(shù)和工藝，提高核心部件的國(guó)產(chǎn)化，這需要主機(jī)廠商和零部件配套廠商共同投入。健全的配套體系是一個(gè)產(chǎn)業(yè)形成工業(yè)化生產(chǎn)的基礎(chǔ)。所以，零部件的國(guó)產(chǎn)化率尤其是液壓元件的國(guó)產(chǎn)化供應(yīng)，是振興和發(fā)展國(guó)產(chǎn)小挖產(chǎn)業(yè)和挖掘機(jī)產(chǎn)業(yè)的基礎(chǔ)和關(guān)鍵所在。行業(yè)協(xié)會(huì)和相關(guān)政府部門應(yīng)該出臺(tái)政策，加以引導(dǎo)和扶持，國(guó)內(nèi)大型企業(yè)應(yīng)該肩負(fù)責(zé)任，支持國(guó)內(nèi)另部件企業(yè)或進(jìn)行聯(lián)合開發(fā)。

第三，重視采用新技術(shù)、新工藝、新結(jié)構(gòu)，加快標(biāo)準(zhǔn)化、系列化、通用化發(fā)展速度。更新設(shè)計(jì)理論，提高可靠性，延長(zhǎng)使用壽命。迅速拓展電子化、自動(dòng)化技術(shù)在挖掘機(jī)上的應(yīng)用。

第四，國(guó)內(nèi)企業(yè)要選擇恰當(dāng)?shù)氖袌?chǎng)戰(zhàn)略和品牌戰(zhàn)略。這方面不妨借鑒日本和韓國(guó)廠商的策略，專注于小型挖掘機(jī)和小型機(jī)械設(shè)備，形成這一領(lǐng)域的核心競(jìng)爭(zhēng)力和全球化市場(chǎng)。另一方面，國(guó)內(nèi)綜合實(shí)力較強(qiáng)的工程機(jī)械企業(yè)集團(tuán)、汽車行業(yè)延伸至工程機(jī)械領(lǐng)域的企業(yè)集團(tuán)，通過資產(chǎn)重組、兼并，集中存量資產(chǎn)和優(yōu)秀專業(yè)人才，引進(jìn)戰(zhàn)略投資，形成現(xiàn)代化制度的企業(yè)集團(tuán)和超強(qiáng)的企業(yè)實(shí)力，將各自品牌塑造成世界級(jí)的多元化產(chǎn)品的品牌。

結(jié)論

小型土方施工越來越多，小挖用戶需求不斷擴(kuò)大，市場(chǎng)前景光明。小挖性價(jià)比高、經(jīng)濟(jì)實(shí)用，將更具競(jìng)爭(zhēng)力。同時(shí)，經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)城市的勞動(dòng)力成本較高，用機(jī)械代替人工，提高了勞動(dòng)效率，而且小挖更適宜在空間有限的城市中施展。這就決定了小挖高速發(fā)展時(shí)代的來臨，市場(chǎng)前景誘人，潛力巨大。這也給工程機(jī)械生產(chǎn)企業(yè)帶來了難得的機(jī)遇，在深入了解用戶需求和市場(chǎng)定位之后，無論是生產(chǎn)企業(yè)還是經(jīng)銷商，都將在這個(gè)市場(chǎng)中獲得很大的利益。國(guó)內(nèi)小挖行業(yè)發(fā)展迅猛，但是依然存在不少瓶頸，可謂任重而道遠(yuǎn)。（編輯 吳鵬）