挖掘机方案设计

1、WY50履带挖掘机方案设计编制：审核：批准：二五年十二月目 录一项目概况11 项目名称12 项目简介13 项目计划1二设计说明书21 设计原则22 总体方案33 主要系统及部件54 主要及长周期件清单135 WY50履带挖掘机特点136 WY50履带挖掘机成本分析157 与同类产品主要参数比较表17三WY50型履带挖掘机布置图181 WY50履带挖掘机立体效果图182 WY50履带挖掘机外形图183 上车回转平台总布置图184 下车行走总布置图185 液压及电气系统原理图18四设计计算书201 总体参数计算202 整机稳定性计算25一项目概况1项目名称WY50型履带挖掘机。2项目简介WY50履

2、带挖掘机是4-5吨级的小型履带式液压挖掘机，主要用于城市基础设施建设、市政工程、园林绿化工程及农田水利建设。产品特点：体积小，重量轻，运输方便，能在狭小的场地作业，装配有多种工作装置，能适应多种作业要求。WY50履带挖掘机采用液压传动，先导操纵，操纵轻便灵活。由上车回转装置、下车行走装置、反铲作业装置、推土铲四大装置和液压系统、电气系统两大系统组成。上车回转装置（上部总成）：包括动力系统、驾驶室、回转平台、回转支承、回转减速机、配重、覆盖件、暖风系统等。下车行走装置（下部总成）：包括行走架、履带链轨总成、引导轮、履带张紧装置、支重轮、托链轮、驱动轮、行走减速机等。反铲作业装置：包括动臂、斗杆、

3、铲斗、动臂偏摆机构等推土铲：包括推土板、推土油缸等液压系统：包括主油泵、控制阀、液压油箱、液压先导操纵机构、回转马达、中央回转接头、油散热器、行走马达、滤油器等。电气系统：包括控制系统、仪表系统、报警监测系统、车辆工况显示系统及灯光系统等。3 项目计划项目计划总工月为 91个 工月（含工艺工月），总计项目开发时间为9.5个月。详细内容见相关项目管理文件。二设计说明书1 设计原则产品定位：国内先进、国际一流。秉承我司“以高新技术改造传统机械装备行业，促使其升级换代至国际一流水准，以不断创新的产品和无与伦比的服务，最大限度地满足客户显性的和潜在的需求”的宗旨，设计过程中：借鉴国内外一流产品，进行消

4、化吸收、改进和提高，并结合研究院三项核心技术、进行三维设计、工业造型及涂装设计，结合BAUMA CHANA 2004博览会对国际知名企业如日本小松公司、美国CASE公司的同类产品进行重点调研，与国际知名企业的专家进行技术交流，学习其先进技术和经验。开发国内一流，国际先进的小型挖掘机。市场定位：立足国内、走向国际市场WY50型履带挖掘机是整机质量在4-5T级的液压挖掘机，主要用于城市道路及基础设施的建设。虽然目前国内小挖销量只占挖掘机总产量的10%左右，但已呈现强势增长的趋势，同时世界市场上小挖销量占挖掘机总产量的50%左右(见有关的市场分析资料)，因此WY50型履带挖掘机设计时应在满足国内市场

5、的同时，必须通过CE认证，瞄准国际市场，争取出口份额。设计思路：样机测绘，整体改进，提升性能。设计过程中应借鉴测绘小松PC45MR产品，进行消化、吸收，并具有前瞻性，充分把握该产品的最新国内、外技术发展方向。在设计和工艺上，应广泛吸取国内外同类产品的先进技术，关重件均应采用国内外著名企业的优质产品，技术先进、性能优越，其设计和制造水平应达到国际同类产品的先进水平。零部件设计中应最大限度地模块化、标准化、通用化，并充分借用公司现有其它产品的部件。发动机采用国外环保节能、低噪音、低排放柴油发动机，排放满足欧美非公路用机动设备第二阶段排放标准。上部360°回转与底盘行走采用全液压传动，先导

6、操纵。其主要配套液压元件均应采用国际知名品牌，带负载敏感控制功能。液压系统应考虑为多种基础施工设备配套，预留破碎锤等工作装置液压系统接口。行走装置应具有较大的驱动力，挖机在湿软或高低不平等不良地面上行走时具有良好的通过性能、爬坡性能和转向性能。具有较大的支撑面积或较小的接地比压，以提高整机的稳定性。在不增大整机高度的前提下使挖机具有较大的离地间隙，以提高其在不平地面上的越野性能。工作装置基本配置是反铲挖掘装置，带动臂偏摆机构和推土铲装置，同时可配置多种附件，以满足多种作业需要。驾驶室流线型设计，带暖风系统，座椅设计符合人机工程。液压先导控制灵活、智能化仪表显示、内饰美观实用。整机外观造型应新颖

7、、协调、醒目、美观、大方，体现我司特色。结构设计合理，关重件要有前瞻性和技术先进性，设计中最大限度地体现模块化、标准化原则，在关键结构件设计中采用有限元计算等先进设计手段。整机应设置完善齐全的操作指示和安全保护装置，在各重要部位加以醒目的警告标志。环保、整机噪声、发动机排放应符合有关国家标准规定。整机外形尺寸应符合卡车运输的要求。总宽小于2000mm.。2 总体方案2.1设计理念在测绘样机的基础之上，结合宝马展及世界小挖的最新发展技术，开发具有自身特点的小型挖机产品。2.2整机结构：WY50型履带挖掘机在结构上与中型挖掘机类似，包括上部回转装置、下部行走装置及工作装置等，但也有一些区别：发动机

8、：采用环保节能、自然吸气日本进口发动机，满足第二阶段排放标准。 液压系统：采用负荷传感（负载敏感）系统，此系统的特点是各执行元件的工作速度与负载无关，只与各操纵杆的操纵量有关，使各执行元件的相对速度保持不变，从而提高机器的控制性和操纵性；结合恒功率控制系统，能很好地适应各种作业工况，降低燃油消耗，提高作业生产率；液压系统元件采用日本和欧洲著名的液压元件厂商的产品，从而确保液压系统的可靠性。采用机电液一体化技术，使得操作更简便、舒适，同时更好地适应外界负荷的变化，降低能耗，提高作业生产率上车回转装置采用小回转结构（努力实现无尾回转结构），安装动臂摆动机构；实现侧挖，满足在非常狭窄区域内工作，适应

9、国际市场的需求。下车行走装置为更好地适应作业场地的要求，采用加长履带架，除金属履带外也可以选装橡胶履带和金属橡胶复合履带，满足城市路面要求；行走设置两种速度速，以适应不同路面及作业场地。工作装置配置多种附件，以满足多种作业需要。动臂油缸大多采用单根结构。司机室采用人性化设计技术，采用减震器，座椅可调节，使操作更舒适；此外，需保养、维护的部件布置在覆盖件打开后即可接触到的地方，使保养、维护更方便。整机覆盖件外观造型新颖、协调、醒目、美观、大方，体现我司特色。2.3整机工况WY50小型挖掘机的基本动作包括：行走（左、右），动臂，斗杆，铲斗，回转，推土，动臂偏转。工况说明：1） 动臂、斗杆、铲斗可以

10、单独动作也可以互相配合实现复合动作；2） 工作过程中，要求工作装置（动臂，斗杆，铲斗）的动作及转台的回转既能单独进行，又能复合进行；3） 动臂的旋转可以独立进行也可和工作装置（动臂，斗杆，铲斗）复合进行；4） 挖掘机的左右履带要求独立驱动，使机器行走方便，转向灵活，并且可以原地转向；5）挖掘机提供双速行驶系统，一档低速行驶或给推土板提供大的推力，二档仅用于行驶，以便快速在施工现场转移。2.4整机性能参数项目参数1标准斗容0.16 m32标准铲斗宽度585 mm3操作重量4800 kg4接地比压0.28kg/cm²5机体尺寸(运输时)长5320 mm6宽1960 mm7高2590 mm

11、8最小离地间隙320 mm9发动机型号YANMAR 4TNV8810额定功率29.4kw/2400rpm11排放标准US.EPA Tier212总排气量2.189 L13液压系统液压泵类型变量泵×1+齿轮泵×114主控阀类型负载敏感系统15回转马达类型柱塞液压马达16行走马达类型柱塞液压马达17主泵流量110 L/min18最高工作压力24.5 Mpa19回转速度0 9.5 r/min20行走装置行驶速度4.6/2.8 km/h21履带类型钢/橡胶/钢-橡胶复合22履带宽度400 mm23履带中心距1560 mm24轮间距1940 mm25最大行驶牵引力40kN26爬坡能力

12、60%27挖掘性能铲斗挖掘力36kN28斗杆挖掘力25 kN29最大挖掘高度5320 mm30最大卸载高度3680 mm31最大挖掘深度3600 mm32最大挖掘范围5870 mm33最大垂直挖掘深度2870 mm34动臂偏摆左70°右5035后部最小回转半径1060 mm36前部最小回转半径2360 mm37推土板宽1960 mm38高355 mm39升降距离（上/下）430/330mm40燃油箱容量60 L41液压油箱容量50 L3 主要系统及部件3.1发动机：第一方案：厂家：YANMAR 型号：4TNV88-SYY 额定功率：29.4kW 额定转速：2400rpm 排量：218

13、9cc 干重：160kg第二方案：厂家：ISUZU 型号：CC-4LE-2 额定功率：30.5kW 额定转速：2200rpm 排量：2179cc 干重：168kg第三方案：厂家：KUBOTA 型号：V2203-M 额定功率：29.4kW 额定转速：2250rpm 排量：2197cc 干重：180kg散热器及油冷却器：青岛汽车散热器公司风扇：随机空滤器：随机消音器：随机项目组建议采用洋马发动机。具体见配套说明3.2液压系统：液压系统是整机的能源转换系统和各职能部件的控制系统。发动机的动力通过液压系统转化为整机各职能部件运动的驱动力，并对各职能部件的运动规律进行有效的控制。液压系统采用液压主控回路

14、、先导控制回路，使用先进的负载反馈技术，使流量按需分配到系统和各职能部件，实现不同工况的最佳匹配。液压先导控制要求操纵灵活、安全、舒适、精确。整体散热系统，液压元件如泵、马达、阀、油管及管接头全部采用国内外优质产品，确保系统的高可靠性。第一方案：厂家：NACHI负载敏感系统 主泵：PVK-2B-505-N-4191A轴向柱塞泵（最大排量50cc/rev，最高转速2550rpm，最高压力24.5MPa） 主阀：DPK-T04-9P-BA-7823A（最大通流量110l/min，单片阀的最大通流量95l/min，最高压力24.5MPa） 主阀各油口的流量及压力设定：油口 Port流量 Flow(L

15、/min)过载溢流阀压力SecondaryValve (MPa)动臂 BoomA82.526.5B4626.5铲斗 BucketA4826.5B3926.5斗杆 ArmA56.526.5B86.526.5左行走 Travel LA50无过载溢流阀B50无过载溢流阀右行走 Travel RA50无过载溢流阀B50无过载溢流阀液压锤 HammerA8612.5B8612.5推土 DozerA3726.5B33.511.8回转 SlewA39无过载溢流阀B39无过载溢流阀动臂偏摆A40B30回转机构：PCL-200-18B-1S2-8486A 排量：33.8cc/rev，速比：18.4，过载溢流阀压

16、力：20.6Mpa， 齿轮参数：模数7，齿数14，变位系数+0.4行走机构：型号：PHV-4B-60BP-1S-8502A，减速机速比：47.53 马达排量（大/小）：28.6/17.4cc/rev 过载溢流阀设定压力：25Mpa性能：回转速度：9.4rpm 行走速度：4.6km/h，2.8km/h 最大牵引力：41.2kN 爬坡能力：30参考价格：68500元（人民币含税价）第二方案：厂家：REXROTH负载敏感系统 主泵：A10V045DFLR轴向柱塞泵（最大排量45cc/rev，最高转速2600rpm，最高压力35MPa） 主阀：9SX12（最大通流量180l/min，单片阀的最大通流量

17、95l/min，最高压力25MPa）油口 Port流量 Flow（L/min）过载溢流阀压力Secondary Valve (MPa)动臂 BoomA82.527.0B4627.0铲斗 BucketA4827.0B3927.0斗杆 ArmA56.527.0B86.527.0左行走 Travel LA49无过载溢流阀B49无过载溢流阀右行走 Travel RA49无过载溢流阀B49无过载溢流阀液压锤 HammerA8613.0B8613.0推土 DozerA3727.0B33.512.0回转 SlewA37无过载溢流阀B37无过载溢流阀动臂偏摆A40B30 回转机构：MCR520A（低速大扭矩轴

18、向柱塞马达，直接驱动） 排量：520cc/rev，过载溢流阀压力：21Mpa， 齿轮参数：模数6.5，齿数17，行走机构：型号：GFT7T2B51+ A10VT28，减速机速比：51 马达排量（大/小）：28/14.2cc/rev 过载溢流阀设定压力：25Mpa性能：回转速度：10rpm 行走速度：4.5km/h，2.3km/h 最大牵引力：52kN 爬坡能力：35参考价格：62000元（人民币含税价）第三方案：厂家：日本KYB负载敏感系统 主泵：轴向柱塞泵PSVL-54 主阀：KVSX-14B 油口 Port流量 FlowL/min过载溢流阀压力Secondary Valve (bar)动臂

19、 BoomA8028.0B5528.0铲斗 BucketA5528.0B4228.0斗杆 ArmA56.528.0B8028.0左行走 Travel LA49无过载溢流阀B49无过载溢流阀右行走 Travel RA49无过载溢流阀B49无过载溢流阀液压锤 HammerA8013.0B8013.0推土 DozerA3728.0B33.5回转 SlewA39无过载溢流阀B39无过载溢流阀动臂偏摆A40B30 回转机构：MSG-27-18E 马达排量： 27.4cc/rev，过载溢流阀设定压力：20.6Mpa， 减速机速比：18.35 齿轮参数：模数6，齿数11，行走机构：MAG-33VP-550E

20、减速机速比：47.406 马达排量（大/小）：29.5/15cc/rev 过载溢流阀设定压力：24.5Mpa性能：回转速度：9.8rpm 行走速度：4.8km/h，2.6km/h 最大牵引力：44.5kN 爬坡能力：30参考价格：55000元（人民币含税价）项目组建议采用组合方案：NACHI 泵+阀 组合KYB 回转马达+行走马达具体见配套说明3.3行走机构：下车架：参考PC45MR的下车架； 履带总成：采用上海东和的DHS135-41 支重轮、托链轮、驱动轮及导向轮：采用小松配套产品（与PC45MR相同） 涨紧机构：采用江阴长龄公司与小松配套产品的产品 中央回转接头：采用江阴长龄公司与小松配

21、套产品的产品驱动轮与引导轮中心距(mm)1920履带总长(mm)2440履带轨距(mm)1560履带高度(mm)552单侧支重轮数量5单侧托带轮数量1单侧履带板数量38履带板宽度(mm)400链轨节距(mm)135引导轮直径(mm)335驱动轮节圆直径(mm)415.83.4回转机构：回转支承采用单排四点接触球内齿式回转支承，整体式座圈。基本参数模数(m)齿数(Z)压力角变位系数齿厚(mm)滚道中心直径(mm)68320°+0.450/60634回转平台：参考PC45MR的回转平台，整体结构重新布置 液压油箱：自己设计，容量50升 燃油箱：自己设计，容量60升左右 司机室：1250x

22、1028x1610（长x宽x高） 配重：810kg3.5工作装置：动臂：长2785mm斗杆：长1480mm推土板：宽1960mm，标准铲斗：0.16m33.6工作装置油缸：动臂油缸：缸径：90mm，杆径：50mm，最短长度：1035mm，行程：634mm； 斗杆油缸：缸径：85mm，杆径：50mm，最短长度：1030.5mm，行程：695mm；铲斗油缸：缸径：75mm，杆径：50mm，最短长度：900mm，行程：580mm；推土铲油缸：缸径：105mm，杆径：50mm，最短长度：503.5mm，行程：140mm。动臂偏摆油缸：缸径：95mm，杆径：50mm，最短长度：942mm，行程：630m

23、m3.7电气系统包括控制系统、仪表系统、报警监测系统、车辆工况显示系统及灯光系统。系统电压12V，电气系统的关键件为国际化配套，以确保系统工作的可靠性。电气系统的具体方案请参见附录WY50型履带挖掘机电气系统方案设计。4 主要及长周期件清单部 件 名 称供 应 商型 号数量柴油机发动机YANMAR4TNV881轴向柱塞变量主泵NACHIPVK-2B-505N-4191A1多 路 控 制 阀NACHIDPK-T04-9P-AA-7823A1回转马达+回转减速机KYBMSG-27P-18E1回 转 接 头江阴长龄1先导控制阀（行走）JEILJRCVP-A-2-022先导控制阀（回转等）JEILJR

24、CVJ-072推土先导阀JEIL02JRCVD-021辅助先导阀JEILJRCVP-B-1-061行走马达+减速机KYBMAG-33V-550E1回转支承（含内齿圈）马鞍山/徐州罗特艾德1履带链轨总成（50节）上海东和DHS135-41-4002作业装置结构件自制WY50.31行走装置结构件自制WY50.21回转平台自制WY50.1.115 WY50履带挖掘机特点5.1 标准化、模块化设计，通用性强、可靠性高，整机制造成本低。WY50履带挖掘机充分借鉴PC45MR挖掘机成熟技术，尽最大可能选择与PC4MR5挖掘机通用的零部件供应商或有成熟技术和模具的外购外协件生产和供应商，充分利用公司现有资源

25、，节约采购和制作成本，提高零部件的可靠性和先进性。具体体现有： 发动机选取与PC45MR挖掘机同一型号和功率配置的国际知名品牌YANMAR 4TNV88的发动机，降低采购成本，保证动力品质。 液压元件泵和主阀、先导阀选用与日立建机ZAXIS50U挖掘机同一供应商的日本NACHI的大批量挖机用液压泵和阀，满足工作装置的基本工作性能要求，提高可靠性。另外泵和阀也可选用力士乐或萱场产品，形成稍作变化就可互换的态势，从而达到模块化设计，形成供应商的竞争机制。也可降低公司由于汇率及国际形势变化所带来的不可预测的风险，解决由于独家供货而带来的技术瓶颈问题。 回转平台回转平台采用整体平板小回转结构（努力实现

26、无尾回转结构） 驾驶室采用公司最新开发的新型小挖用产品，舒适美观，又可达到标准化和模块化设计的要求。 覆盖件覆盖件采用流线型设计，选择与公司长期合作的有较强加工制作能力的外协厂家，使质量得到保证。 配重配重整体铸造，在保证外观的情况下尽可能减小体积，缩短回转半径四轮一带选用配套小松PC45MR型的产品，可靠性好，国内和国际厂商均有供货，批量大，周期短。通用性强，维修更换方便。5.2 WY50履带挖掘机专业性强，适应不同的工作装置，满足用户多用途的功能要求。WY50履带挖掘机提供30kW左右的强劲动力，除满足正常的挖掘功能要求以外，可以用于破碎、压实、推土等辅助工作装置。具体见产品技术分析表6

27、WY50履带挖掘机成本分析WY50型履带挖掘机成本分解表（估算）：部件名称价格(元）重量（kg)配套商备注动力系统发动机（4TNV88）29236205日本YANMAR毛重散热器（水箱+油散+导风罩）400016青岛汽车散热器消音器发动机附带空滤器发动机附带柴油予滤器1500.5上海弗列加风扇发动机附带隔套302自制减震垫4002洛德机械联轴器10443开天传动油门拉索601防护罩603自制连接法兰1007柴油箱5007.4柴油机系统配管50010液压系统主泵645722NACHI主阀1898336NACHI发动机转速传感阀1513NACHI行走马达和减速机15770112KYB2个回转马达和

28、减速机667245KYB左先导阀11334JEIL右先导阀11334JEIL推土先导阀7703JEIL破碎锤先导阀18043JEIL行走先导阀120810JEIL行走双速阀11692JEIL先导油滤5001.5中央回转接头150018江阴长龄液压油箱120046液压配管850050玛努利电气系统800050司机室（含内饰）11000215司机座220016厦门格拉默空调600030底盘回转支承500057马鞍山履带10530524上海东和2条支重轮3117100济宁永生托链轮3054.4济宁永生导向轮201292济宁永生驱动轮85024济宁永生涨紧装置117032江阴长龄油缸动臂油缸28004

29、0斗杆油缸250037铲斗油缸176031推土铲油缸170030动臂偏摆油缸290040销轴100040防尘圈2502NOK钢管100020结构件25000动臂169斗杆77铲斗121推土铲194铰接头77平台605履带行走架521配重810其他覆盖件及支架6500150标准件150010油料1000柴油1060L机油45L（已计）液压油4050/70L冷却液黄油随车工具及配件1000装配及调试费用1500总计2049864785.8本型机市场售价国产26-30万，全进口40-45万，目前无国内合资产品。建议我司售价35万元左右，样机成本价格为 21万元左右，批量供货时元件估计可以降价5%以上

30、，成本估计在20万以下。7 与同类产品主要参数比较表4.5T级小型挖掘机国内外同类机型性能规格对照表生 产 商中 国三 一日 本KOMATSU日 本KOMATSU日 本HITACHI美 国CASE日本久保田奥地利诺森日本石川岛意大利FIAT K.机 型WY50PC45MRXPC40MR-2ZAXIS 50UCX45U-50-350Z-345NXE45SR整 机 质 量kg4800482047904790478047504.90047654800功率/转速kW/rpm29.4/240029.1/245029.4/235030.5/220027.2/220029.4/225028.2/240030

31、.2/230027.2/2200标准斗容（范围）m30.160.160.14（0.1-0.17）0.140.18（0.09-0.18）行 走 速 度 km/h4.6/2.84.3/2.74.6/2.84.4/2.54.6/2.94.4/2.54.6/2.74.9/3.04.5/2.5平台回转速度 rpm09.809090909.58.68.78.509.5接 地 比 压 kg/cm20.300.300.280.260.270.270.27爬 坡 能 力 °303030303030整 机 牵 引 力kN4145.542铲斗挖掘力（ISO）kN3636.834.037.333.8536.

32、533.837.0斗杆推力（ISO）kN24.524.520.523.323.328.020.0发 动 机 生 产 商YAMMARKOMATSUKOMATSUISUZUYAMMARKUBOTAYAMMARISUZUYAMMAR发 动 机 型 号4TNV884D88E-3HB4D88E-5CC-4LE24TNE82AV2203KA4TNV88CC-4LE24TNE88A-YB发 动 机 型 式直喷，水冷直喷，水冷直喷，水冷直喷，水冷直喷，水冷直喷，水冷直喷，水冷直喷，水冷直喷，水冷活塞行程容积ltr2.1892.1892.1892.1792.1892.1972.1892.1792.189液 压

33、系 统液 压 泵1变量泵+1定量泵2变量泵+1齿轮泵2变量泵+1齿轮泵1变量泵+1齿轮泵2变量泵+2齿轮泵1变量泵+1齿轮泵2变量+2齿2变量泵+1齿轮泵最 大 流 量 ltr/min110+1151×2+2851×2+32110+112×52.4110+2×57 + 532×52液压马达行 走2变量马达2变量马达2变量马达2变量马达2变量马达2变量马达2变量马达2变量马达2变量马达回 转1定量马达1定量马达1定量马达1定量马达1定量马达1定量马达1定量马达1定量马达1定量马达最大设定油压Mpa24.5262624.522.624.024.52

34、2.6油 箱 容 量燃 油 箱 ltr606065605050液 压 油 箱 ltr484855506348行 走 机 构托 轮 数 目（每边）111111支重轮数目（每边）554555工作范围 (标准斗杆)最大挖掘高度mm532053205570515056505630532058505200最大卸载高度mm368036803860353040804000372041703680最大挖掘深度mm360036003500360036003560357036503600最大垂直挖掘深度mm287028702770285027002700最大挖掘范围mm5870587058705800586059

35、95590060005860地面最大挖掘范围mm575057505710567057205720推 土 铲尺寸（宽×高）mm1960×3551960×3551960×3552000×3851960×3451990×3601990×3801950×3701960×345提升最大高度mm430430430400360455390435360最大切土深度mm330330330365380375385420380整 机 尺 寸整 机 全 长mm532053205390533053005510525052

36、905300整 机 全 宽mm196019601960200019801960199019501960整机全高mm259025902625261026002600尾部回转半径mm1060 / 98010601060 / 9801000980990995980尾部突出履带外侧mm80 / 08080 / 00-101000轮 间 距mm194019402000196019701970轨 距mm156015601560160015601560履 带 板 宽 度mm400400400400400400动 臂 回 转 角 °左70/右50左70/右50左85/右50左60/右80左73/右5

37、8左65 / 右61左90/ 右50左73/右58偏 移 距 离mm左600/右790左600/右790左630/右880左800/右800左825/右545行走体长度mm246024602520245024802480平台总 宽 度 mm193019301835187018351835三 WY50型履带挖掘机布置图1WY50履带挖掘机立体效果图图1为WY50型履带挖掘机立体效果图。2 WY50履带挖掘机外形图图2为WY50型履带挖掘机的外形图。3 上车回转平台总布置图图3为WY50型履带挖掘机上车回转平台总布置图。4 下车行走总布置图图4为WY50型履带挖掘机下车行走总布置图5 液压及电气系

38、统原理图图5为WY50型履带挖掘机液压系统原理图。四 设计计算书1 总体参数计算11 功率计算111发动机原始参数发动机型号：YANMAR 4TNV88SYY型式：4缸直列、水冷、4冲程、涡轮增压、空气中冷、电控燃油系统发动机功率/额定转速： 29.4kW/2400rpm发动机最大扭矩： 144 Nm /1320rpm112液压泵参数液压主泵型号： PVK-2B-505-N-4191A主泵排量： 50ml /rev 主泵最大流量： 110l/min主泵起调压力： 12Mpa 主泵输入功率： kW (W=110*12/（60*0.97）=22.7)主泵输入扭矩： Nm (Pq=159×

39、12×50×0.001=95.4)伺服系统压力： 3.9 Mpa113功率储备系数、扭矩储备系数功率储备系数:K1= (29.4-22.7-2.5)/29.4 =14.3%扭矩储备系统:K2= (144-95.4)/144 = 50% 通过以上计算功率储备系数、扭矩储备系统均大于10%，发动机能够稳定地工作。12 回转速度、回转力矩计算121回转机构原始数据：回转马达型号:PCL-200-18B-1S2-8486A回转马达排量:33.8ml/rev回转马达最大供油量: 39l/min回转减速机速比: i1 18.4输出轴齿数/模数: 14/7回转系统压力:21Mpa回转齿圈

40、齿数: 86终传动速比: i2 86/14=6.143122回转速度计算: 回转马达转速(容积效率设定为0.96): n1= 39/33.8×1000×0.94= 1085rpm回转速度: n=1085/(18.4×6.143) =9.6rpm123回转力矩计算: 马达输出转矩(机械效率设定为0.85): 回转力矩13 行走性能计算131基本参数整机质量 G=4800kg履带内阻力 W=0.06G=2880N驱动轮节圆直径 Dk=0.4158m驱动轮齿数 Z=19轨链节距 t0=135mm履带轮距 L=1940mm履带轨距 A=1560mm履带高度(不包括凸缘)h

41、=536mm履带板宽 B=400mm行走减速机速比 i =47.53行走马达减速机型号:PHV-4B-60BP-1S-8502A马达最大供油量: 50l/min行走马达排量(qmax/qmin)28.6/17.4 ml/rev132驱动力矩、行走牵引力计算液压系统压力 P=24.5MPa马达机构效率 m1=95%马达容积效率 v=98%行走机构机械效率m2=85%马达低速时输出扭矩 Mmmax=159´P´qmax´m1=159´24.5´28.6´0.001´95% =105.84N.m马达高速时输出扭矩 Mmmin=15

42、9´P´qmin´m2=159´24.5´17.4´0.001´95% =64.39N.m行走机构低速时输出扭矩 Mgmax= Mmmax´i´m2 =105.84´47.53´85% =4276N.m行走机构高速时输出扭矩 Mgmin= Mmmin´i´m2 =64.39´47.53´85% =2601.4N.m低速时行走牵引力 Tmax=2´Mgmax/(Dk/2) =2´4276/(0.4158/2) =41135.2N

43、实际低速时行走牵引力 Tmaxa=Tmax - W =41135.2-2880N =38255.2N高速时行走牵引力 Tmin=2´Mgmin/(Dk/2) =2´2941/(0.4158/2) =25073.6N实际高速时行走牵引力 Tmina=Tmin - W =25073.6-2880 =22193.6N133爬坡能力计算设爬坡能力为：60%爬坡角度：=arctan(60%)= 31°坡度阻力：W1 = Gsin= 4800×9.8×sin(31°) = 24227.4N滚动阻力系数： f=0.12滚动阻力W2= Gfcos=4

44、800×9.8×0.12×cos(31°) =4838.5N爬坡阻力 W坡=W1+W2 = 24227.4+4838.5=29065N 因为 最大牵引力 Tmaxa=38255.2> W坡 所以有60%的爬坡能力,由于受发动机油底壳的限制，本机爬坡能力为30°。134原地转弯能力计算 W= W运行阻力+ W转弯阻力 W运行阻力= （G/2）*K K=0.12 W转弯阻力=（×1×G×L）/（4×A）式中：W转弯原地转弯阻力转弯时履带板侧边刮土的附加阻力系数，=1.151履带与地面的摩擦系数，1=0.

45、50.6 取 0.6L 轴距 A轨距则 W转弯=(1.15×0.6×4800×1940) ×9.8/(4×1560) =10091 N W= 10091+2822.4=12913.4 NTmaxa=38255.2> W转弯 所以能实现原地转弯134行驶速度计算行走马达减速机型号：PHV-4B-60BP-1S-8502A主要参数：最大输出扭矩：5301NM最高输出速度：36.8/60.5rpm速 比(ratio) ：I=47.53马达大排量(Vgmax)：qmax=28.6 cc/r马达小排量(Vgmin)：qmin=17.4 cc/r马达最高输出转速（Max. Output speed）： 2874rpm 过载溢流阀压力设定：P=25.0Mpa停车制动：静摩擦扭矩（Static friction torque）：87.3NM释放压力（Release pressure）： 最小（Min）:15bar，最大（Max）:300bar1341高速行驶计