swe85挖掘機夾樁壓樁機構三維設計畢業(yè)設計

1、<p>　　本科生畢業(yè)論文（設計）</p><p>　　題 目 SWE85挖掘機夾樁壓樁</p><p><b>　　機構三維設計</b></p><p>　　學生姓名 </p><p>　　指導教師 <

2、/p><p>　　學 院 機電工程學院 </p><p>　　專業(yè)班級 </p><p>　　完成時間 </p><p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　摘要Ⅰ</b>

3、</p><p>　　ABSTRACTⅡ</p><p><b>　　第1章 緒論1</b></p><p>　　1.1挖掘機的發(fā)展概述1</p><p>　　1.2挖掘機的結構及其工作原理2</p><p>　　1.3國外挖掘機的夾樁壓樁機構發(fā)展現(xiàn)狀3</p><

4、p>　　1.4挖掘機的發(fā)展趨勢4</p><p>　　1.3.1 技術功能創(chuàng)新：一機多用與簡化操作4</p><p>　　1.4.2外觀造型創(chuàng)新：工業(yè)設計與環(huán)境協(xié)調4</p><p>　　1.4.3設計方法創(chuàng)新：電腦應用與模塊設計5</p><p>　　1.4.4控制方法創(chuàng)新：電子控制與信息集成5</p><

5、;p>　　1.4.5人工智能創(chuàng)新：靈性機器與機器人化5</p><p>　　1.5 選題意義和任務要求6</p><p>　　第二章 夾樁壓樁機構的設計7</p><p>　　2.1 夾樁壓樁機構設計方案的比較與確定7</p><p>　　2.1.1方案一7</p><p>　　2.1.2方案二8&

6、lt;/p><p>　　2.1.3方案三8</p><p>　　2.2夾樁壓樁機構方案的確定9</p><p>　　2.3夾樁壓樁裝置的結構設計10</p><p>　　2.3.1夾桿底部鉸接位置的確定10</p><p>　　2.3.2油缸行程的確定10</p><p>　　2.4油缸給

7、夾桿推力F的計算11</p><p>　　2.4.1夾桿器所受的摩擦力與壓力的計算11</p><p>　　2.4.2計算油缸的對夾桿的作用力12</p><p>　　2.5夾樁壓樁機構部分零部件的設計13</p><p>　　2.5.1安裝座的結構設計13</p><p>　　2.5.2轉接頭的設計13&

8、lt;/p><p>　　2.5.3轉動接頭的設計14</p><p>　　2.5.4夾樁爪的設計14</p><p>　　2.5.5各零部件體積和質量的計算14</p><p>　　2.6 銷軸的擠壓與剪切強度校核16</p><p>　　2.6.1與活塞桿鉸接的銷軸的擠壓與剪切強度校核16</p>

9、<p>　　2.6.2夾樁爪與底座鉸接銷軸的校核17</p><p>　　2.6.3接頭與轉動接頭鉸接銷軸的校核18</p><p>　　第3章 油缸設計19</p><p>　　3.1液壓原理設計19</p><p>　　3.2壓樁液壓缸設計20</p><p>　　3.2.1液壓缸種類的選擇

10、20</p><p>　　3.2.2液壓缸安裝形式的選擇21</p><p>　　3.2.3液壓缸主要技術性能參數(shù)的計算22</p><p>　　3.2.4缸筒設計22</p><p>　　3.2.5活塞的設計26</p><p>　　3.2.6活塞桿設計27</p><p>　　3.

11、2.7液壓缸缸底設計29</p><p>　　3.2.8液壓缸缸蓋設計31</p><p>　　3.2.9軸套的設計32</p><p>　　3.2.10液壓缸密封件的選擇33</p><p>　　3.3傾斜液壓缸設計34</p><p>　　3.3.1傾斜液壓缸內徑和行程的確定34</p>

12、<p>　　3.3.2傾斜油缸鉸軸的設計36</p><p>　　第四章 設計總結37</p><p><b>　　參考文獻38</b></p><p>　　附錄1 圖紙清單39</p><p>　　附錄2 實習報告41</p><p>　　附錄3 英文及其譯文48<

13、/p><p><b>　　摘 要</b></p><p>　　本論文以SWE85挖掘機夾樁壓樁機構為主要研究對象進行設計。設計內容包括：主要部件設計方案的比較與分析；主要部件的設計計算；運用三維造型軟件對主要部件進行造型。通過設計方案的比較分析，并考慮實際工況要求，確定設計方案，使設計出來的產品能夠滿足工作要求，同時又具有工作效率高、加工難度小、成本低、性價比高等特點。

14、通過設計計算，使所設計的主要部件的強度、剛度以及穩(wěn)定性都能夠滿足工作要求，并做到合理利用材料，避免造成資源浪費。設計計算主要以材料力學所提供的設計方法為主要理論依據(jù)，并綜合考慮了夾樁壓樁的結構特點和動力學原理。此設計從挖掘機機整機的工作性能、適用性、環(huán)保要求及夾樁壓樁部件的加工制造性能、經濟性等方面進行全方位的考慮。力求使所設計的產品具有較好的使用性能和比較高的性價比。</p><p>　　關鍵詞：挖掘機；夾樁壓

15、樁機構；CAD三維設計；油缸設計</p><p><b>　　ABSTRACT</b></p><p>　　The piling clipping and sinking of hydraulic pressure static pressing pile machine SWE85 is designed as an main object in this subj

16、ect. The content includes: Comparison and assay of the design plan of main part. design and calculation of the main part；Finally the main part is simulated by three dimension molding software. Then the plans are compared

17、 and assayed, and the best plan is developed based on the situation and design requirements. so that the products can be designed to meet the job req</p><p>　　Keywords: hydraulic excavator; piling clipping a

18、nd sinking platform ; CAD three - dimensional design；cylinder design</p><p><b>　　第一章 緒 論</b></p><p>　　1.1 挖掘機的發(fā)展概況</p><p>　　挖掘機機械包括各種類型和功能的挖掘機，具有挖掘、裝載、卸載和整機移動的功能。能連續(xù)高效

19、的工作，對于減輕勞動強度，提高勞動效率起來很大的作用，因其具有許多的優(yōu)點，在土石方施工中得到了廣泛的應用，是工程建設項目中不可缺少的施工手段，是國家重要基礎建設項目的有力保證。一個國家生產使用挖掘機機械的能力，在一定程度上可以說是一個國家工程建設能力的體現(xiàn)。雖然不像是汽車那樣具有支柱產業(yè)的地位，但能體現(xiàn)重工業(yè)的發(fā)展水平。</p><p>　　挖掘機的發(fā)展歷史可以追溯到1840年，當時正是美國西部開發(fā)史中有名的圈地

20、時代。最初的挖掘機主要應用于鐵路建設，以蒸氣機為動力源，沿著鐵軌鋪設的鐵路運動。當時的挖掘機的動臂、斗桿、挖斗的尺寸完全是按照人體構造來模仿的。今天挖掘機的工作裝置各個部分尺寸比例與當時的尺寸基本上沒有多大變化，總之挖掘機是將人的手工作業(yè)變成了機械化作業(yè)。以后，為了機械能夠實現(xiàn)移動，將鐵軌與枕木卷起來，形成無限軌道，即履帶的出現(xiàn)，使挖掘機的通用性得到極大提高，自誕生以來的130年當中一直不斷地在飛躍發(fā)展。</p><

21、p>　　1940～1960年，美國利用自由建設非常景氣的高潮，迎來了高速發(fā)展時期，也就是形成了建設施工機械發(fā)展的鼎盛時代，具有代表性的建設施工機械有推土機、平地機、輪式裝載機、自卸汽車以及鏟運機等。當時由于大部分建筑為平面施工，底層建筑，因此在這期間，挖掘機遠遠退出了建筑施工的主力機械的舞臺。挖掘機發(fā)展緩慢的主要原因是由于當時世界上的液壓技術比較落后。</p><p>　　在進入20世紀70年代后，伴隨著液

22、壓泵與閥的發(fā)展，液壓傳動技術得到了很快發(fā)展，逐漸成為成熟的傳動技術；挖掘機找到了適合它的傳動方式，為其發(fā)展建立了強有力的技術支撐，液壓挖掘機從ToyMachine到Heavy Duty Machine進行蛻皮，以不可擋之勢高速發(fā)展起來。另外，由于當時建筑施工方式開始發(fā)生變化，由底層開始向高層建筑發(fā)展，城市建筑地增加、松軟土地的處理及由于施工環(huán)境的規(guī)范化等，給了挖掘機以施展才能機會。</p><p>　　現(xiàn)在具有較

23、長的臂和桿、能裝上各種各樣工作裝置的挖掘機，會行走、能回轉，可實現(xiàn)多自由度動作，既能切削高的垂直壁面，又可以挖掘深的基坑和溝是一種萬能型的工程機械，因此得到了迅速的發(fā)展。目前挖掘機已經成為工程機械中無可置疑的第一主力機種，在世界工程機械市場已占據(jù)首位，并且仍在發(fā)展擴大。</p><p>　　1.2 挖掘機的主要結構及工作原理</p><p>　　挖掘機械一般由動力裝置、傳動裝置、回轉裝置

24、、液壓系統(tǒng)、行走裝置、工作裝置和電氣控制等組成。根據(jù)其構造和用途可以分為履帶式、輪胎式、步履式；全液壓、半液壓；全回轉、非全回轉；通用型、專用型；鉸接式、伸縮臂式等多種類型[1]。</p><p>　　履帶式行走裝置由“四輪一帶”（即驅動輪、導向輪、支重輪、托輪以及履帶）、張緊裝置和緩沖彈簧、行走機構、行走架等組成。挖掘機運行時，驅動輪在履帶的緊邊——驅動段及接地段產生一個拉力，企圖把履帶從支重輪中拉出，由于支重

25、輪下的履帶與地面有足夠的附著力，阻止履帶的拉出，迫使輪卷動履帶，導向輪再把履帶鋪設到地面上，從而使挖掘機借支重輪沿著履帶軌道向前運行。</p><p>　　挖掘機轉向時，液壓傳動的履帶行走裝置由安裝在兩條履帶上、分別由兩臺液壓泵供油的行走馬達通過對油路的控制，很方便的實現(xiàn)轉向或就地轉彎，以適應挖掘機在各種地面、場地上運動。</p><p>　　液壓挖掘機回轉裝置由轉臺、回轉支撐和回轉機構等

26、組成?；剞D支撐的外座圈用螺栓與轉臺連接，帶齒的內座與底架用螺栓連接，內、外座圈之間設有滾動體。挖掘機工作裝置作用在轉臺上的垂直載荷、水平載荷和傾覆力矩通過回轉支撐的外座圈、滾動體和內座圈傳動給底架?；剞D機構的殼體固定在轉臺上，用小齒輪與回轉支撐內座圈上的齒圈相嚙合。小齒輪既可以繞自身的軸線自傳，又可以繞轉臺中心線公轉，當回轉機構工作時轉臺就相對底架進行回轉。</p><p>　　鉸接式反鏟式單斗液壓挖掘機最常用的

27、結構型式，動臂、斗桿和鏟斗等主要部件彼此鉸接（見圖1），在液壓缸的作用下各部件繞鉸接點擺動，完成挖掘、提升和卸土等動作，其中動臂起落、斗桿伸縮和鏟斗轉動都用往復式雙作用液壓缸控制，為了適應各種不同施工作用的需要，液壓挖掘機可以配裝多種工作裝置，如挖掘、起重、裝載、平整、夾鉗、推土、沖擊錘等多種工作機具。</p><p><b>　　圖1反鏟工作裝置</b></p><p&

28、gt;　　斗桿油缸；2—動臂；3—油管；4—動臂油缸；5—鏟斗；6—斗齒；7—側齒；8—連桿；9—搖桿；10—鏟斗油缸；11—斗桿</p><p>　　液壓挖掘機的液壓系統(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)流調速和節(jié)流限速回路、行走限速回路和先導閥操控回路等，由他們構成具有各種功能的液壓系統(tǒng)。液壓挖掘機液壓系統(tǒng)大致上由定量系統(tǒng)、變量系統(tǒng)和定量、變量復合系統(tǒng)等三種類型。<

29、/p><p>　　定量系統(tǒng) 在液壓挖掘機采用的定量系統(tǒng)中，其流量不變，即流量不隨外載荷而變化。通常依靠節(jié)流來調節(jié)速度。根據(jù)定量系統(tǒng)中油泵和回路的數(shù)量及組合型式，分為單泵回路定量系統(tǒng)、雙泵單回路定量系統(tǒng)、雙泵雙回路定量系統(tǒng)及多泵多回路定量系統(tǒng)等。</p><p>　　變量系統(tǒng) 液壓挖掘機采用的變量系統(tǒng)式通過容積變量來實現(xiàn)無級調速的，其調速方式有三種：變量泵－定量馬達調速、定量泵－變量馬達

30、調速和變量泵－變量馬達調速。單斗液壓挖掘機的變量系統(tǒng)多采用變量泵－定量馬達的組合方式實現(xiàn)無級變量，且都是雙泵雙回路。根據(jù)兩個回路的變量有無關聯(lián)，分為分功率變量系統(tǒng)和全功率變量系統(tǒng)兩種。其中的分功率變量系統(tǒng)的每個油泵各有一個功率調節(jié)機構，油泵的流量變化只受自身所在回路壓力變化的影響，與另一回路的壓力變化無關即兩個回路的油泵各自獨立地進行恒功率條件變量，兩個油泵各自機擁有發(fā)動機輸出功率的一半；全功率變量系統(tǒng)中的兩個油泵由一個總功率調節(jié)機構進

31、行平衡調節(jié)，使兩個油泵擺角始終相同，同步變量、流量相等，決定流量變化的使系統(tǒng)的總壓力，兩個油泵的功率在變化范圍內是不相同的，其調節(jié)機構有機械聯(lián)動式和液壓聯(lián)動式兩種形式。</p><p>　　整體式力裝置有柴油機、電動機、柴油發(fā)電機組或外電源變流機組。柴油機和電動機大多用于中、小型挖掘機械，用一臺原動機集中驅動，兩者可互換。柴油發(fā)電機組和外電源變流機組用于大、中型挖掘機械，用多臺電機分散驅動。</p>

32、<p>　　機電液一體化式液壓挖掘機的主要發(fā)展方向，其目的是實現(xiàn)液壓挖掘機的全自動化，使挖掘機由傳統(tǒng)的杠桿操縱逐步發(fā)展到液壓操縱、氣壓操縱、電液比例操縱和計算機直接操縱。目前，液壓挖掘機控制系統(tǒng)已發(fā)展到復合控制系統(tǒng)。</p><p>　　1.3國內外挖掘機的夾樁壓樁機構發(fā)展現(xiàn)狀</p><p>　　在2006年4月法國巴黎舉辦的Intermat展覽會上，Unisto公司的Mov

33、ax側夾緊式多功能打樁機和管狀柱塞錘(TPH)多功能打樁機（如圖2）。</p><p>　　這一系統(tǒng)將打樁機安裝在挖掘機上，用于打鋼制板樁、工形樁或管樁。和常規(guī)打樁機不同的是，Movax可以固定在樁的頂部打樁，也可以夾在樁的側面打樁。這一系統(tǒng)是在芬蘭發(fā)明的，可用于打樁，也可用于拔樁。根據(jù)Unisto介紹，側夾緊的打樁方法能夠提高系統(tǒng)的適應性，比常規(guī)的打樁技術提高50%的生產效率。</p><p

34、>　　圖2 Movax側夾緊式多功能打樁機</p><p>　　目前在國內還沒有廠家生產挖掘機上的夾樁壓樁機構，但是隨著城市大規(guī)?；A建設的逐步減少，將來的建設以小規(guī)模、小空間的施工為主，而具有占用空間少、壓樁力大、工作效率高等特點的夾樁壓樁機構必將受到市場的青睞，發(fā)展?jié)摿Υ蟆?lt;/p><p>　　1.4 挖掘機的發(fā)展趨勢</p><p>　　從20 世紀8

35、0年代到本世紀初，中外挖掘機產品技術已從一個成熟期走到了現(xiàn)代化時期伴隨著一場新的技術革命，挖掘機的綜合技術水平躍上了一個新的臺階。 電子技術、微電腦、傳感器、電液伺服與控制系統(tǒng)集成化改造了傳統(tǒng)的挖掘機，計算機輔助設計、輔助制造及輔助管理裝備了挖掘機制造業(yè)，IT網絡技術 也裝備了挖掘機機械的銷售與信息傳遞系統(tǒng)，從而讓人們看到了一個全新的挖掘機械行業(yè)。新的挖掘機在工作效率、作業(yè)質量、環(huán)境保護、操作性能及自動化程 度諸多方面都是以往所不可比擬

36、的，并且在向著進一步的智能化和機器人化方向邁進。</p><p>　　1.4.1 技術功能創(chuàng)新：一機多用與簡化操作</p><p>　　通過快速換裝不同的工作裝置以完成挖、裝、填、夯、抓、刨、吊鉆、剪等多種作業(yè)，現(xiàn)在挖掘機上可配備的各種工作裝置超過100種。在功能多樣化的同時20世紀80年代以來，世界上許多大的挖掘機制造公司都投入很大的人力和資金促進現(xiàn)代設計方法學的研究和應用。人機工程學是

37、“以人為本”的設計思想， 注重機器與人的相互協(xié)調，提高人機安全性、駕駛舒適性，方便于司機操作和技術保養(yǎng)，這樣既改善了司機的工作條件，又提高了生產效率。</p><p>　　1.4.2 外觀造型創(chuàng)新：工業(yè)設計與環(huán)境協(xié)調</p><p>　　現(xiàn)代科學技術的高速發(fā)展，推動著社會的進步，給人類帶來了高度的物質文明與精神文明。工業(yè)設計即是工業(yè)產品的造型設計，也稱其為產品的藝術造型。機械產品的藝術造型

38、應能體現(xiàn)其功能的合理性及外在質量的統(tǒng)一性，還應體現(xiàn)出產品的技術先進性和符合時代感的審美要求。</p><p>　　挖掘機的造型設計可以使機器的形態(tài)與其結構、功能及使用要求相統(tǒng)一，并與人的生理及心理相協(xié)調。這種造型設計應包括各部的比例得當，形體流暢、色彩協(xié)調、儀表布置美觀以及便于直觀操作和有醒目的商標符號?，F(xiàn)在世界各大公司都非常重視產品的工業(yè)設計，并且出現(xiàn)了專門的研究和設計機構。</p><p&

39、gt;　　1.4.3 設計方法創(chuàng)新：電腦應用與模塊設計</p><p>　　現(xiàn)代設計方法與傳統(tǒng)設計方法最大的不同是普及應用了電子計算機。以往一種新型需要多次反復試制、試驗和修改才能定型，一般需要幾年的時間。在計算機上， 新產品設計可采用三維數(shù)字化建模，利用專業(yè)CAD軟件進行基礎零部件優(yōu)化選擇與分析計算，直到生成工程圖和進行三維虛擬裝配及模擬試驗。</p><p>　　現(xiàn)代設計方法包括的面很

40、廣，如相似設計、模塊化設計 、動態(tài)分析、優(yōu)化設計及人機工程與工業(yè)造型的應用等，體現(xiàn)在機器形體上最明顯的是模塊化設計。模塊化設計包括了以往所說的部件化，通用化及設計過程中的軟件模塊化。部件化是將機器的每個部件都設計成結構完善的獨立單元，簡化相鄰部件之間的連接， 以便于安裝與調整，便于存放與運輸，便于維修與保養(yǎng)，而且也便于社會化生產。通用化是選用相應的部件單元做不同的連接拼裝可組成不同技術性能的機器，這樣 可以增加部件的生產批量，從而降低整

41、機的制造成本。設計軟件的模塊化大大加快了新產品的設計開發(fā)進度 。</p><p>　　1.4.4 控制方法創(chuàng)新：電子控制與信息集成</p><p>　　機器的大規(guī)模信息集成，誕生了機電信一體化?，F(xiàn)代電子技術催生了挖掘機的機電信一體化。電子技術包括計算機技術，集成電路技術、數(shù)字電路技術及電子通 訊技術。電子技術和傳感器與機械裝置經結合，實現(xiàn)了挖掘機的自動監(jiān)測和自動控制，即機—電—信一體化。電

42、子傳感器是機電信一體的感覺器官，是挖掘機與其作業(yè)對象之間的媒介。以微機為核心的電子技術是機電信一體化的大腦和中樞神經，它接受傳感器送入的各種信息，在進行運算處理之后對機器的執(zhí)行部分發(fā)出指令。</p><p>　　1.4.5 人工智能創(chuàng)新：靈性機器與機器人化</p><p>　　挖掘機在工程建設領域代替了人的體力勞動，擴展了人的手腳功能，但傳統(tǒng)挖掘機還未能解決好人的體力和生理負擔問題，更不要

43、說解脫人的精神和心理負擔了?，F(xiàn)代化挖掘機應該是賦予了其靈性，有靈性的挖掘機是有思維頭腦（微電腦）、感覺器官（傳感器）、神經網絡（電子傳輸）、五臟六腑（動力與傳動）及手足骨骼（工作機構與行走裝置）的機電信一體化系統(tǒng)。</p><p>　　現(xiàn)在機電液一體化技術實現(xiàn)了對發(fā)動機、液壓系統(tǒng)和電氣系統(tǒng)的全面控制，挖掘機正在被賦予各種感覺與智慧。在工藝過程與工作狀態(tài)實時監(jiān)測的基礎上，挖掘機將從局部自動化過渡到全面自動化，并且向

44、著遠距離操縱和無人駕駛的趨勢發(fā)展。隨著人工智能的介入，挖掘機將加快其現(xiàn)代進程，使逐步過渡到完全智慧化的作業(yè)機器人目標。到那時，一些新的機器人化作業(yè)程序就會應運而生。</p><p>　　1.5 選題意義和任務要求</p><p>　　因為挖掘機在國家建設的重要作用，及對國民經濟巨大的推動作用，所以各國多很重視挖掘機一類工程機械的研發(fā)和改進，隨著我國不斷加大基礎設施投資力度、西部大開發(fā)和城鎮(zhèn)

45、化等發(fā)展戰(zhàn)略的實施，國家多項基礎設施建設的蓬勃發(fā)展，2005年全國液壓挖掘機的需求量達1.6萬臺，有關專家估計，到 2009，基礎設施和基礎工業(yè)建設的土石方及裝卸工作量將比現(xiàn)在增長 1.5倍，從而為發(fā)展挖掘機等大噸位土方工程機械及配件提供良好的市場發(fā)展空間。大量需要各類高效率的工程機械，其中挖掘機扮演著重要的角色，研發(fā)多品種、多功能、高質量及高效率的挖掘機。數(shù)量最多的中、小型挖掘機趨向于一機多能，配備了多種工作裝置——除正鏟、反鏟外，還

46、配備了起重、抓斗、平坡斗、裝載斗、耙齒、破碎錐、麻花鉆、電磁吸盤、振搗器、推土板、沖擊鏟、集裝叉、高空作業(yè)架、鉸盤及拉鏟等，以滿足各種施工的需要。與此同時，發(fā)展專門用途的特種挖掘機，如低比壓、低嗓聲、水下專用和水陸兩用挖掘機等。</p><p>　　本課題主要針對挖掘機的工作裝置進行改進，參考國內外同類產品，對挖掘機的夾樁壓樁機構進行設計，使之擁有更多的功能，能適用不同的工礦，完成各種不同的任務：</p&g

47、t;<p>　　能進行板樁/H型梁（工字梁）的壓樁和拔樁，</p><p>　　能適用各種不同直徑樁的夾樁，能自動調整夾樁機構的直徑。</p><p>　　能實現(xiàn)側抓功能，能夠在有障礙物的情況下實現(xiàn)夾樁及壓樁。</p><p>　　能在垂直或其他角度下實現(xiàn)壓樁和拔樁。</p><p>　　再配以自動控制程序，便能自動實現(xiàn)上述功能

48、。擁有上述功能的挖掘機用于打鋼制板樁、工形樁或管樁。和常規(guī)打樁機不同的是，可以固定在樁的頂部打樁，也可以夾在樁的側面打樁?？捎糜诖驑?，也可用于拔樁。側夾緊的打樁方法能夠提高系統(tǒng)的適應性，比常規(guī)的打樁技術能顯著提高生產效率。</p><p>　　第二章 夾樁壓樁機構的設計</p><p>　　2.1 夾樁壓樁機構設計方案的比較與確定</p><p>　　一個成熟的方

49、案是通過幾種較好的設計方案比較得出的。首先，我將介紹幾種夾樁壓樁機構的設計方案。</p><p><b>　　2.1.1 方案一</b></p><p>　　圖2.1和圖2.2夾樁壓樁裝置由夾樁爪、夾樁油缸等結構組成。它的工作原理是，液壓油從下油口進入夾樁油缸，活塞桿伸出，整個油缸將繞著其尾部耳環(huán)旋轉，與此同時，夾樁爪繞著其底部鉸接處旋轉，這兩個動作同時進行，直到夾樁

50、爪夾牢樁為止。</p><p>　　圖2－1 夾樁壓樁裝置</p><p>　　圖2－2 安裝示意圖</p><p><b>　　2.1.2 方案二</b></p><p>　　圖2.3是夾樁壓樁機構的工作原理圖。全液壓夾樁壓樁機構總體上可以分為底座和工作裝置。又可具體分為：1.夾樁架 2.夾裝爪 3.底架 4.夾樁油缸

51、等部分組成。該夾樁壓樁裝置可以卸下樁和夾緊樁 。夾樁時，先把樁放入夾樁架中間，然后2個夾樁油缸伸出，直至夾緊樁，然后挖掘機動臂移動至工作點，利用挖掘機斗桿、挖斗油缸力進行壓樁。卸樁時夾樁油缸收回，松開樁，再移動挖掘機動臂，使整體裝置移動至合適位置，再進行工作，直至完成一次壓樁。 </p><p>　　圖2－3 手動夾樁裝置示意圖</p><p><b>　　2.1.3 方案三&

52、lt;/b></p><p>　　圖2-4和圖2-5兩圖是我設計時所參考的對象，至于我為什么選擇此種方案，我將在下一節(jié)中具體說明。在底架的下方有一個油缸用來夾持樁，它是雙作用推力液壓油缸。油缸的兩頭通過銷和底架兩邊的抓鉸接（如圖２-１），夾樁時，活塞桿伸出，缸筒向右偏移，夾抓的底部撐開，繞著夾桿中部旋轉，直到夾緊樁。壓樁時，利用挖掘機斗桿、挖斗油缸力進行壓樁。</p><p>　　圖

53、2－4 夾樁壓樁裝置示意圖</p><p>　　圖2－5 夾樁壓樁裝置三維效果圖</p><p>　　2.2 夾樁壓樁機構方案的確定</p><p>　　這三種方案各有長短。</p><p>　　方案一，該卸桿器的結構簡單易懂，所占空間較小。多處采用焊接結構，制造簡單。鉆架裝有兩個夾桿缸，夾桿和夾桿爪通過結構強度高的圓柱頭內六角螺釘連接，底座

54、是一個對稱的焊接板結構。其缺點是張開角度較小，夾樁較小，不適用大型挖掘機上，不能提供很大的夾樁力。</p><p>　　方案二 是一種全液壓型的夾樁壓樁機構。除了兩個個夾樁油缸外，它還含有一個卸桿油缸。油缸作用的夾持力大，油缸多，鉆桿的受力不均勻，容易使樁發(fā)生形變，產生破損，而且在安裝時較麻煩，需要準確的調整好各個油缸的行程，其結構較為復雜，難以加工及維修。</p><p>　　方案三，從

55、總體來講，這種夾樁壓樁方式所占體積小，結構緊湊，重量小，能提供大的夾緊力。該夾樁壓樁裝置只用了一個夾樁油缸，它的兩端都是通過銷軸和夾桿連接的，結構牢固，夾樁時，作用力通過夾桿傳遞給夾樁爪，進而夾住樁。其缺點是，對油缸的要求比較高，它要求活塞桿很好的抗彎曲能力。</p><p>　　綜合考慮，我選擇了第三種方案中夾樁壓樁機構的設計，此設計還有一些獨特的特點，如圖我通過設計上接頭和底架之間用一個銷軸鏈接，讓底架能在繞

56、軸轉動，其轉動動力由油缸提供，設計是能繞軸轉動15度，在設計完這種裝置的平面設計后，我對結構進行了理學分析。證明該設計是完全可行的。</p><p>　　2.3 夾樁夾樁壓樁裝置的結構設計</p><p>　　2.3.1夾樁底座鉸接位置的確定</p><p>　　夾桿的鉸接位置主要受到如下三個方面的影響：1.盡量使夾樁爪盡可能多的與樁表面接觸，這樣以來可以減小樁的表

57、面單位面積上的壓力，盡量避免樁發(fā)生塑性形變；2.當夾桿張開時，夾樁爪不能碰到鉆桿，否則會使損壞樁。3.在增加夾持接觸面積的同時要考慮到樁不能太長，避免其發(fā)生彎曲和減少夾樁壓樁裝置的重量。</p><p>　　在此之前，我已經確定好了夾塊和夾桿（它們的外形及尺寸見打印的圖紙）的外形及尺寸，所以它在豎直方向的位置已經確定。右下角陰影部分是可以鉆鉸接孔的地方。綜上，選擇距安裝座中心線80mm的地方，如圖2.6所示。&l

58、t;/p><p>　　圖2-6 底架鉸接位置示意圖</p><p>　　2.3.2 油缸行程的確定</p><p>　　圖中雙點畫線的圓弧是夾桿爪的頂點軌跡，這段圓弧線的圓心角為14度由圖可知，它一離開鉆桿之后就不會再與鉆桿相碰了。卸桿器張開時，活塞桿縮回，夾桿轉過14度，夾樁爪圓心移動80mm。故油缸的行程為：</p><p>　　圖2-7 夾

59、樁裝置工作圖</p><p>　　2.4 油缸給夾桿推力F的計算</p><p>　　圖2-8是夾樁爪夾住樁的受力分析，如下圖所示，夾桿受到摩擦力f、夾緊力N以及油缸對夾桿的作用力F。已知SWE85挖掘機壓樁力為30KN，夾桿的尺寸是已知的（其詳細情況見夾桿圖紙），求液壓缸的推力F？圖2-8 夾樁受力分析</p><p>　　2.4.1夾桿器所受的摩擦力與壓樁力的計

60、算</p><p><b>　?。?-2）</b></p><p>　　其中： 壓樁力 =30kN</p><p>　　單個夾樁爪作用給樁的摩擦力：</p><p><b>　?。?-3）</b></p><p>　　將已知代入得=15kN。</p><

61、p>　　已知鋼與鑄鐵得最大靜摩擦力為0.3，為了保證夾樁器夾樁后，壓樁過程中不會滑動，夾樁爪與樁的摩擦系數(shù)μ應該≤0.3，取μ=0.3。</p><p><b>　?。?-4）</b></p><p><b>　　計算得</b></p><p>　　故夾樁器所受得摩擦力與壓力為：</p><p&g

62、t;<b>　?。?-5）</b></p><p><b>　?。?.6）</b></p><p>　　2.4.2 計算油缸的對夾桿的作用力</p><p>　　由材料力學知識可知，樁對夾桿爪有兩個方向的力Fx、Fy。夾桿的受力如圖2-8所示。</p><p>　　當夾樁器夾住樁時，樁是靜止的，以點

63、Q為支點，根據(jù)力矩平衡知識可得下式：</p><p><b>　?。?-7）</b></p><p><b>　　其中： </b></p><p>　　將已知數(shù)據(jù)代入式中，求得：</p><p><b>　　故</b></p><p>　　2.5 夾樁壓

64、樁機構部分零部件的設計</p><p>　　2.5.1安裝座的結構設計</p><p>　　為了能直觀的看清安裝座的結構我Pro/ENGINEER畫出了其立體圖，它的具體尺寸可以觀看附帶的安裝座圖紙。圖2-10是安裝座的三維模型。</p><p>　　設計安裝座的關鍵是確定好圖示的兩個凸臺和四個孔的位置，這些孔是在安裝座整體焊接好后，再在鏜床上鏜出來的。安裝座上部的

65、兩個孔的中心位置在設計夾桿的底部鉸接位置時就已經確定。安裝座底部的孔的位置，在圖紙上有詳細的標注。在設計安裝座時，我曾經想在底架上把板一塊一塊地焊接上去，后來老師指導，經過幾次修改，最后把安裝座設計成圖2.9的形式。</p><p><b>　　圖2-9 安裝底座</b></p><p>　　2.5.2 轉接頭的設計</p><p>　　轉接頭

66、起著連接挖掘機機斗桿和夾樁壓樁機構的作用，本來我想把工作裝置和轉接頭作為一體，但為了適用不同的挖掘機，提高適用性。根據(jù)SWE85型挖掘機的斗桿的尺寸，我設計了如圖的接頭，為焊接結構，具體技術要求在附圖紙中，通過銷軸連接挖掘機斗桿，其與轉動接頭由六個M30的螺栓連接。</p><p>　　圖2-10 轉接頭</p><p>　　2.5.3 轉動接頭的設計</p><p&

67、gt;　　轉動接頭的主要設計要點是銷軸的設計及轉動油缸的安裝位置，由前面的設計知下底座能繞銷軸轉動30度，經過計算，轉動油缸的安裝位置確定為如圖的形式，具體尺寸見附圖紙中，</p><p><b>　　圖2-11 上接頭</b></p><p>　　2.5.4 夾樁爪的設計</p><p>　　夾樁爪的結構設計重點是保證夾持強度的保證，且保持整

68、個夾樁爪重量輕，所以我設計如圖2-12的結構，兩個夾桿成對稱分布圓形爪的兩側，在不影響強度的前提下，中間去掉一部分，確定如下結構。</p><p>　　圖2-12 夾樁爪 </p><p>　　2.5.5. 各部件體積、質量等的計算</p><p>　　各部件的體積、質量等都是用Pro/ENGEER計算出來的其具體流程圖：</p><p>　

69、　圖3-7 部件計算流程圖</p><p>　　經過以上運算后得就可以得到各個部件的體積和質量，具體見附圖紙。</p><p>　　2.6 銷軸的擠壓與剪切強度校核</p><p>　　在夾樁器中有兩種銷軸，它們的材料都是一樣的，都是40Cr，只是長度不同。和活塞桿鉸接的銷軸的公稱長度為210mm，夾桿和底座耳環(huán)鉸接的銷軸的公稱長度為320mm。圖2-13是和活塞

70、桿鉸接的銷軸的外形圖，它的具體尺寸見銷軸的平面圖。</p><p><b>　　圖2-13 銷軸</b></p><p>　　2.6.1.與活塞桿鉸接的銷軸的擠壓與剪切強度校核</p><p>　　該校核包括兩個方面：</p><p><b>　　抗拉強度校核</b></p><

71、p>　　根據(jù)缸底設計的尺寸，如圖3-5和圖3-9所示，列式：</p><p><b>　　顯然：</b></p><p>　　所以該抗拉強度校核完全滿足強度要求。</p><p><b>　　剪切強度校核</b></p><p><b>　　式中安全系數(shù)=5。</b>&l

72、t;/p><p><b>　　顯然：。</b></p><p>　　所以剪切強度完全符合要求。</p><p>　　3.2.8 液壓缸缸蓋設計</p><p>　　缸蓋是通過螺紋與缸筒連接起來的，部分結構尺寸圖如下：</p><p><b>　　圖3-11 缸蓋</b><

73、/p><p>　　缸蓋與缸筒是螺紋連接在一塊的，螺紋的校核在前面已經計算過了，這里不再說明。</p><p>　　1.右端凹槽處的應力校核，危險截面的合成應力應滿足：</p><p><b>　?。?-12）</b></p><p>　　式中：；—為液壓油對端蓋的最大推力，； d—危險截面的直徑， d=90mm；—缸蓋內徑，

74、為70mm。</p><p>　　將數(shù)據(jù)代入公式（3-12）中得：</p><p>　　顯然，，所以凹槽處強度滿足要求。</p><p>　　2.內孔凹槽處的應力校核，危險截面的合成應力也應該滿足公式（3-12）。</p><p>　　式中：d—缸蓋螺紋徑，d=105mm ；—危險截面的直徑，為80mm，其它參數(shù)的值相同。</p>

75、<p>　　將已知代入公式（3-12）中得：</p><p>　　顯然，，所以凹槽處強度滿足要求。</p><p>　　3.2.9 軸套的設計</p><p>　　圖3-12是軸套的大致結構和主要尺寸。它安裝在油缸的兩端的鉸接孔中，油缸工作時，通過軸套繞著銷軸旋轉。所以對材料的耐磨性，要求高，需選擇耐磨材料，選用20Cr，淬火，滲碳55～58mm。軸套

76、中間加工了一個深1mm深的油槽，正對我們的方向開了直徑為2mm的進油口。它的內表面打了半徑為1mm的半圓形油槽。軸套上加工了45度倒角，C=2。</p><p><b>　　圖3-12 軸套</b></p><p>　　3.2.10 液壓缸密封件的選擇</p><p>　　密封圈的選擇主要根據(jù)密封件手冊，活塞和缸蓋的密封也是參考該手冊確定。&

77、lt;/p><p>　　①活塞密封件選用OSI型密封圈，其特點：采用耐熱材料，亦油良好的耐水性和耐用性；為防止因背壓而引起的損壞作了改進。</p><p>　　②活塞桿密封用的專用密封件，選用ISI型，是用耐熱材料U641作成的。</p><p>　?、壑С协h(huán)選用的BRT2型，它是用來防止密封件的擠壓，提高密封件的耐壓性能。油缸的唇形密封圈旁邊都按有一個支承環(huán)，如圖3-

78、13</p><p>　?、芸鼓キh(huán)，選用的是WR型，它用夾布增強夾層酚醛樹脂作材料，故有極好的耐壓縮性和耐磨性，環(huán)上有一斜切口。</p><p>　?、莘缐m密封件，由于潛孔鉆機作業(yè)環(huán)境粉塵大，所以需要在缸蓋的外側加防塵圈，從密封件手冊中選用DKBI型防塵圈。它是防刮油的一種雙唇口防塵密封件，唇口材料用的是Noxlan，金屬骨架材料用的是冷軋鋼板薄片。</p><p>

79、;　　唇形密封圈和端蓋上的防塵圈是根據(jù)密封件設計手冊選擇的，O形密封圈是根據(jù)《機械設計手冊》選用的。</p><p>　　圖3-13 液壓缸</p><p>　　根據(jù)圖3.13列出表3-4，表3-4列有密封件和螺母的型號、尺寸、材料等</p><p><b>　　表3-4 密封件</b></p><p>　　圖3-1

80、4是活塞上安放唇形密封圈、支承環(huán)、抗磨換等密封件的腔體結構和尺寸。缸蓋上的腔體尺寸沒有列出，它的具體結構和尺寸可以參閱附帶的圖紙。</p><p><b>　　3-14 活塞</b></p><p>　　經過以上的計算、說明，液壓缸各個部件的設計計算基本完成。</p><p>　　3.3 傾斜液壓缸的設計計算</p><p&

81、gt;　　同夾樁液壓缸的設計，具體的設計過程不在此列出，對傾斜液壓缸的設計計算主要是確定其液壓缸的內徑和行程。</p><p>　　3.3.1 傾斜液壓缸內徑和行程的確定</p><p>　　傾斜液壓缸在夾樁力的反作用下，通過2個鉸軸將上接頭和底架保持平衡，按預定角度進行壓樁。在夾樁過程中，使整個結構保持平衡狀態(tài)，且能通過活塞的伸縮使夾樁裝置在平面內擺動，從而能在不同角度下壓樁，如圖3-1

82、4。 圖3-15 傾斜液壓缸工作軌跡</p><p>　　由力矩平衡得：，其中為油缸鉸接頭與上接頭鉸接中心的距離，為夾樁爪鉸接中心與上接頭鉸接中心的距離。由圖知已知額定壓樁力為，</p><p>　　因此傾斜液壓缸的液壓力為：</p><p><b>　　知額定工作油壓，</b></p><p><b>　　

83、又∵</b></p><p>　　∴ (3-5)</p><p>　　其中——傾斜液壓缸的內徑。</p><p><b>　　∴</b></p><p>　　查機械設計手冊表19-6-3，得 </p><p>

84、;　　傾斜液壓缸的行程可根據(jù)機械設計手冊來確定，再查找液壓傳動手冊，可確定傾斜液壓缸的行程為10。</p><p>　　綜上所述，經過設計計算確定傾斜液壓缸的內徑和行程分別為45和100。</p><p>　　3.3.2傾斜油缸鉸軸的設計</p><p>　　以保證剪切強度條件的方法來設計鉸軸。</p><p>　　當挖掘機機以額定油壓壓樁時

85、，鉸軸收的剪切應力最大。 </p><p><b>　　∴</b></p><p><b>　　∴鉸軸受的剪應力為</b></p><p><b>　　為了不使受剪失效</b></p><p><b>　　∴</b></p><p&g

86、t;　　工作時有較大沖擊，故設安全系數(shù)n=1.5,得</p><p>　　壓樁液壓缸鉸軸的校核</p><p>　　以保證擠壓強度條件的方法來對鉸軸進行校核。</p><p>　　鉸軸與鉸座相互擠壓出的擠壓面積比較小，所以此處的擠壓應力比較大，選擇此處進行校核。</p><p><b>　　∵鉸座的寬度</b></

87、p><p><b>　　∴鉸軸受擠壓面積</b></p><p><b>　　∴擠壓應力 </b></p><p>　　所以設計的鉸軸滿足工作要求。</p><p><b>　　第四章 設計總結</b></p><p>　　隨著國家對基本建設的投資增大，

88、基礎工程產業(yè)日益發(fā)展，工程機械起著越來越重要的作用，其中挖掘機械包括各種類型和功能的挖掘機，具有挖掘、裝載、卸載和整機移動的功能，能連續(xù)高效的工作，對于減輕勞動強度，提高勞動效率起來很大的作用，是工程建設項目中不可缺少的施工手段，其工作裝置越來越復雜化、多樣化發(fā)展。本課題設計的夾樁壓樁機構是應用于液壓挖掘機上的一種新型工資裝置，具有使用方便、工作效率高等顯著特點。</p><p>　　此畢業(yè)設計課題的研究對象為山

89、河智能SWE85挖掘機的夾樁壓樁機構設計。夾樁結構是整個裝置的主要工作部件，其性能的優(yōu)劣對壓樁工作有直接的影響。</p><p>　　此課題首先介紹挖掘機上夾樁壓樁機構的工作方式，從整機的結構和工作原理分析著手，不斷深入研究，進而引出整體裝置的結構和工作原理，在這基礎上進行方案的比較與選擇和設計計算。體現(xiàn)了從大處著手、從整體到局部的設計思路。</p><p>　　方案設計這一部分，主要采用

90、的方法是，參考以往夾樁壓樁機構的設計典型方案，從加工難易程度、工作效率、壓樁質量、環(huán)保、經濟性等方面進行分析比較，選擇最優(yōu)設計方案。本設計對夾樁壓樁裝置整體、夾樁裝置以及其他重要的部件的設計方案進行了詳細的分析比較，最終選用芬蘭Movax公司生產的小噸位壓樁機所采用的設計方案，并進行改正設計，經過三個月的設計及修改，完成了本設計，這些設計方案的產品滿足設計要求和工作要求，能較好地完成工作任務，加工難度不大；壓樁質量容易得到保證。設計中，

91、我使用了AutoCAD2004和Pro/ENGINEER繪圖，運用Word進行文檔處理，能夠更加靈活的運用這些軟件。</p><p>　　設計計算這一部分，主要是針對選好的設計方案，對主要的結構部件進行設計計算。設計計算的主要內容有：夾樁液壓缸和傾斜液壓缸的內經和行程的確定；壓樁液壓缸鉸軸的設計及校核；底座的強度和剛度的校核。設計計算的理論依據(jù)主要有：材料力學設計及校核方法，金屬結構的強度及剛度的校核方法。經過計

92、算，所得到的計算結果符合設計要求，而且能夠節(jié)省鋼材。</p><p><b>　　結束語</b></p><p>　　為期一個學期的畢業(yè)設計終于要完成了，這標志著我的大學學習生活即將劃上一個圓滿的句號。這次畢業(yè)設計，除了我自身的努力外，還得到了許多老師和同學的幫助。首先要衷心感謝我的指導老師謝習華老師，在整個設計過程中，謝老師一直都耐心而細致地指導我們。他豐富的專業(yè)知

93、識、嚴謹?shù)闹螌W態(tài)度、寬容的長者風范使我們受益匪淺。同時我還要感謝周宏兵老師的熱心幫助，使我很順利地解決了設計中碰到的幾個問題。此外，孫超、李妍瞳、劉維等同學都不同程度地給予我?guī)椭?，在此一并表示謝意。</p><p>　　在此，我還要感謝培養(yǎng)了我四年的中南大學。在這四年里，我不但學習了本專業(yè)的相關知識，而且還學會了如何去做人。值此畢業(yè)之際，我衷心祝愿中南大學的明天更加輝煌！</p><p>

94、<b>　　尹 敏</b></p><p><b>　　2007年6月</b></p><p><b>　　參考文獻</b></p><p>　　[1] 楊叔子，楊克沖.機械工程控制基礎（第三版）.武漢，華中科技大學出版社，2001 </p>

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101、><b>　　附錄一 圖紙清單</b></p><p><b>　　附錄二 </b></p><p><b>　　實習報告</b></p><p>　　實習地點：湖南山河智能機械股份公司</p><p><b>　　實習項目：</b></p

102、><p>　　1. 聽取安全生產注意事項報告；</p><p>　　2. 聽取公司介紹及相關產品介紹；</p><p>　　3. 參觀公司產品生產線</p><p>　　4. 參觀與熟悉挖掘機的基本構造與基本功能及制造過程</p><p>　　5. 拆裝液壓回轉馬達</p><p><b>

103、;　　實習目的：</b></p><p>　　1. 熟悉工程機械的生產流程</p><p>　　2. 熟悉挖掘機的基本構造與基本功能</p><p>　　3. 熟悉挖掘機的工作裝置的設計及安裝</p><p><b>　　公司簡介：</b></p><p>　　我的畢業(yè)設計課題是SWE

104、85挖掘機夾樁壓樁機構的三維設計，為了能做出符合生產實際要求的設計，我和同組的幾個同學于3月13日來到湖南山河智能公司進行生產實習，由謝習華和周宏兵兩位老師帶領，進一步了解山河的挖掘機產品，熟悉挖掘機的生產流程，熟悉挖掘機的基本構造與基本功能。</p><p>　　湖南山河智能機械股份有限公司是一家產學研相結合的現(xiàn)代化工程機械制造企業(yè)。成立7年，便在大型樁工機械、小型工程機械、現(xiàn)代鑿巖設備三大門類裝備中成功開發(fā)出

105、幾十個規(guī)格的具有自主知識產權的高性能、高品質工程機械產品，穩(wěn)居國內一線品牌位置。公司建立起由原始創(chuàng)新、集成創(chuàng)新、開放創(chuàng)新、持續(xù)創(chuàng)新組成的技術創(chuàng)新體系，取得的數(shù)十項國家專利，公司產品特色突出，性能提升。產品用戶遍及全國各地，并批量出口到歐洲、大洋洲、北美洲、東南亞等近二十個國家和地區(qū)。</p><p>　　公司是國內最大的樁工機械生產企業(yè)，中國“863”高科技計劃產業(yè)基地，已通過ISO9001質量認證、ISO140

106、01環(huán)境保證體系、OHSAS18001職業(yè)健康安全保證體系和產品CE的認證；在中國工程機械綜合指數(shù)排名第七，并成為《福布斯》2006、2007中國最具發(fā)展?jié)摿?00榜企業(yè)。2006年9月，國務院副總理吳儀視察公司時，對山河智能公司的自主創(chuàng)新能力、國際貿易與國際項目合作、產學研發(fā)展模式給予了高度肯定。在這樣一家具備深厚科研實力的公司實習，對我們的畢業(yè)設計一定有很大的幫助。</p><p>　　挖掘機的工作原理及主要

107、裝置</p><p>　　挖掘機械一般由動力裝置、傳動裝置、回轉裝置、液壓系統(tǒng)、行走裝置、工作裝置和電氣控制等組成。根據(jù)其構造和用途可以分為履帶式、輪胎式、步履式；全液壓、半液壓；全回轉、非全回轉；通用型、專用型；鉸接式、伸縮臂式等多種類型。</p><p>　　履帶式行走裝置由“四輪一帶”（即驅動輪、導向輪、支重輪、托輪以及履帶）、張緊裝置和緩沖彈簧、行走機構、行走架等組成。挖掘機運行時

108、，驅動輪在履帶的緊邊——驅動段及接地段產生一個拉力，企圖把履帶從支重輪中拉出，由于支重輪下的履帶與地面有足夠的附著力，阻止履帶的拉出，迫使輪卷動履帶，導向輪再把履帶鋪設到地面上，從而使挖掘機借支重輪沿著履帶軌道向前運行。</p><p>　　挖掘機轉向時，液壓傳動的履帶行走裝置由安裝在兩條履帶上、分別由兩臺液壓泵供油的行走馬達通過對油路的控制，很方便的實現(xiàn)轉向或就地轉彎，以適應挖掘機在各種地面、場地上運動。<

109、;/p><p>　　圖1 履帶式行走裝置</p><p>　　液壓挖掘機回轉裝置由轉臺、回轉支撐和回轉機構等組成。回轉支撐的外座圈用螺栓與轉臺連接，帶齒的內座與底架用螺栓連接，內、外座圈之間設有滾動體。挖掘機工作裝置作用在轉臺上的垂直載荷、水平載荷和傾覆力矩通過回轉支撐的外座圈、滾動體和內座圈傳動給底架?；剞D機構的殼體固定在轉臺上，用小齒輪與回轉支撐內座圈上的齒圈相嚙合。小齒輪既可以繞自身的

110、軸線自傳，又可以繞轉臺中心線公轉，當回轉機構工作時轉臺就相對底架進行回轉。</p><p>　　鉸接式反鏟式單斗液壓挖掘機最常用的結構型式，動臂、斗桿和鏟斗等主要部件彼此鉸接（見圖2），在液壓缸的作用下各部件繞鉸接點擺動，完成挖掘、提升和卸土等動作。其中動臂起落、斗桿伸縮和鏟斗轉動都用往復式雙作用液壓缸控制，為了適應各種不同施工作用的需要，液壓挖掘機可以配裝多種工作裝置，如挖掘、起重、裝載、平整、夾鉗、推土、沖擊

111、錘等多種工作機具</p><p><b>　　圖2反鏟工作裝置</b></p><p>　　斗桿油缸；2—動臂；3—油管；4—動臂油缸；5—鏟斗；6—斗齒；7—側齒；8—連桿；9—搖桿；10—鏟斗油缸；11—斗桿</p><p>　　動臂是反鏟的主要部件，其結構有整體式和組合式兩種。</p><p>　　1）整體式動臂

112、 其優(yōu)點式結構簡單、質量輕而剛度大，缺點式更換的工作裝置少。通用性較差。多用于長期作業(yè)條件相識的挖掘機上。整體式動臂又可分為直動臂和變動臂兩種。其中直動臂結構見到、質量輕、制造方便，主要用于懸掛式液壓挖掘機，但它不能使挖掘機獲得較大的挖掘深度，不適用于通用挖掘機；彎動臂是目前應用最廣泛的結構型式，與同長度的直動臂相比，可以使挖掘機有較大的挖掘深度，但降低了卸土高度，這正符合挖掘機反鏟作業(yè)的要求。</p><p>

113、;<b>　　圖3 組合式動臂</b></p><p>　　1—下動臂；2—上動臂；3—連桿或液壓缸</p><p>　　2）組合使動臂 如圖3所示。組合使動臂用輔助連桿或液壓缸或螺栓連接而成。上、下動臂之間的夾角可用輔助連桿或液壓缸來調節(jié)，雖然使結構和操作復雜化，但在挖掘機作業(yè)中可隨時大幅度調整上、下動臂之間的夾角，從而提高挖掘機的作業(yè)性能，尤其在用反鏟或抓斗挖掘

114、窄而深的基坑時，容易得到較大距離的垂直挖掘軌跡，提高挖掘質量和生產率。組合時動臂的優(yōu)點是可以根據(jù)作業(yè)條件隨意調整挖掘機的作業(yè)尺寸和挖掘力，且調整時間短。此外，它的互換工作裝置多，可滿足各種作業(yè)的需要，裝車運輸方便。其缺點是質量大，制造成本高，一般用于中、小型挖掘機上。</p><p>　　反鏟用的鏟斗形式、尺寸與其作業(yè)對象有很大關系。為了滿足各種挖掘作業(yè)的需要，在同一臺挖掘機上可配以多種結構型式的鏟斗，圖4為反鏟