ZE510E初步设计评审

ZE510E液压挖掘机

初步设计方案中联重科土方机械公司上海研发中心2012-6-9一：项目来源及意义二：ZE510E/ESP项目概况

同类机型行业基本情况

ZE510E/ESP总体结构和主要参数及与其他品牌对比

三：动力及传动系统四：液压系统总体介绍五：工作装置结构布置六：下车行走系统七：电气控制系统总体介绍八：项目开发进度目录

一：项目来源及意义

项目来源：本项目为中联重科公司土方机械公司一级项目项目编号：TF-CPKF-2012-001项目名称：ZE510E/ESP履带式液压挖掘机研发成果对公司的作用以及必要性：

随着我国对能源、矿产需求的日益增长、大规模水利建设规划的实施及各地基础建设项目的开展，50吨级挖掘机产品将迎来高速增长时期。但目前被欧美、日本等工程机械强国垄断该吨位产品市场。通过开发50吨级具有完全自主知识产权的全液压履带式挖掘机，提升公司在国际上的品牌影响力，为公司创造新的利润增长点，对公司占领国内市场、开拓国际市场具有重要的战略意义。二：ZE510E/ESP项目概况同类机型行业基本情况

目前该吨位挖掘机的生产制造厂主要分布在欧洲、美国、日本等工程机械制造强国，著名的生产企业有沃尔沃（EC480DL），卡特彼勒（349D），日立（ZX500LC-3、ZX520LCH-3），小松（PC490-10），神钢（SK480LC-8），现代（R505LC-7)，斗山（DX520LC）等。日本、欧美企业的产品在国内市场占据绝对领先的地位，国内企业及韩系品牌的产品因技术及质量上的差距，始终没有获得市场的广泛认可。

同类机型行业参数状况

序号生产厂家中联小松日立神钢卡特沃尔沃现代斗山

1型号

ZE510EZE510ESPPC490LC-10ZX500LC-3SK480LC-8349DLEC480DLR505LC-7DX520LC

2整机重量kg510005130047530495005160047644479004880050700～52100

3标准斗容m32.22.72.71(ISO10567)2.12.61.8/3.112.12.23.2

4动臂长度m7.066.77.1

/短6.76.3/7.0/8.26.36.96.556.5/7.07.066.3

5斗杆长度m3.382.52.42.93.4

4.04.82.5/2.9/3.4/3.9/4.92.43.93.353.02.52.55/3.0

3.353.382.4/2.9

6发动机厂家

五十铃五十铃小松五十铃日野卡特沃尔沃康明斯斗山

7排放

Tier2Tier2EUStageⅢBEPAT4

欧3电喷欧3

三阶段

8发动机型号

BB－6WG1XQA－03SBB－6WG1XQA－03SSAA6D125E-6-AAH-6WG1XYSA-01P11CC13ACERTD13FQSM11-CDV11

9发动机总功率kW/HP278.1278.1

260257305265263

10发动机净功率kW/HP264264268

243283256239245

11发动机额定转速r/min18001800190018001850

180019001800

12最大扭矩Nm/r/min1553/15001553/1500

1580/15001359/1400

1800/14001789/13001540/1300

13排量L15.681L15.681L11.0415.68110.5212.512.810.810.964

14系统最大流量L/min2*3602*3602*3452*3602*3702*3672*3582*3702*355

15工作回路

34.3/37升压34.3/37升压37.331.9/34.3升压31.4/34.3升压3532.4/35.3升压27.931.4/34.3

16回转回路

28.428.427.927.92531.425.833.825.5

17行走回路

34.334.337.334.334.33532.43.931.4

18控制回路

3.93.93.23.954.113.93.9

19行走速度km/h5.0/3.05.0/3.05.5/4.2/3.04.0/2.95.4/3.44.53.1/5.15.0/3.25.0/3.1

20回转速度r/min8.58.59.497.88.78.898.8

21回转扭矩kNm154154132

149166.3

22爬坡能力°（%）35/7035/7035/7035/7035/7035/7035/7035/7035/70

23铲斗挖掘力ISOkN287290274.4ISO278SAE249248/272增压ISO268284/ISO6015292.2300

24斗杆挖掘力ISOkN242260213.64ISO216SAE209236/258增压ISO199220/ISO6015200250

25最大牵引力kN360360333.2415417338330377330

序号生产厂家中联小松日立神钢卡特沃尔沃现代斗山型号ZE510EZE510ESPPC490LC-10ZX500LC-3SK480LC-8349DLEC480DLR505LC-7DX520LC26总长(运输)mm

12180114701193011890116201194012140120601143027总高(至动臂顶部)mm36353630363535004250369036503600420028总宽mm3590/30903590/30903490~299038603580349034403540/29803900/352029总高(至驾驶室顶部)mm3350

336034103390321032573390335030上车平台宽度mm3160

31453530

29902980290031后端回转半径mm3800

364536453670377038003720

32回转中心距后端长度mm3760

360535603670

3665370033配重离地间隙mm13851385138514351340132012751500146034履带板宽度mm700700600600/750/900600600750/900700600600/750/80035履带板数量

51*251*249*249*250*252*252*253*253*236托链轮数量

3*23*22*23*22*22*22*23*23*237支重轮数量

9*29*28*28*29*29*29*29*29*238链轮节距/齿数

228/21228/21

216/23215.9

39轴距/履带接地长度mm45304530435042504400436043704470447040履带轨距mm2890/23902890/239028902920/24202750274027402940/23803300/274041接地比压kPa72.57381.30.8888

83.4

0.6～0.8842最小离地间隙mm710710700720510510550770

43最大挖掘高度mm1098010510109801113010490

102011120960044最大卸载高度mm763070757630773069107420764077506720458'水平最大挖深mm7615563076157750

750075707460659046最大挖掘深度mm77556365775576906480765077206380672047最大挖掘半径mm1203010605120301206010880

12040121001075048最小回转半径mm47354265473548404750

50904780

49地面最大挖掘距离mm11810103601181011820106301171011810118701046050动臂油缸mm170*115*1570170*115*1570

170*1152-170*15902-160*15752-165*1590170*1570170*115*161051斗杆油缸mm

190*130*1985190*130*1985

190*1301-190*19701-190*17781-190*1850190*1820190*130*198052铲斗油缸mm

170*120*1270170*120*1270

170*1201*160*14101*160*13561*165*1330170*1370170*115*134153燃油箱容量L70070065072565070568562162054液压油(系统/油箱)L560/300560/300248330555/300570/243520/270262500

同类机型行业参数状况ZE510E/ESP总体结构与主要参数运输全长（mm）12200履带轮距（mm）4530运输宽度（mm）3090履带全长（mm）5385运输高度（动臂）（mm）3630履带轴距（mm）2890/2390高度（驾驶室顶）（mm）3350履带宽度（mm）700尾部回转半径（mm）3800离地间隙（mm）710整机外观及运输尺寸工作范围序号参数ZE460EA最大挖掘高度（mm）10980B最大卸载高度（mm）7630C最大挖掘深度（mm）7755D最大水平挖掘深度（mm）7615E地面最大挖掘距离（mm）11810F最大挖掘半径（mm）12030G前部最小回转半径（mm）4805

斗杆最大挖掘力（kN）（ISO）242铲斗最大挖掘力（kN）（ISO）287上部回转平台布置总体参数的计算总体参数的计算回转装置的计算行走装置的计算工作装置的计算三、动力及传动系统ZE510E型挖掘机动力系统采用五十铃BB－6WG1XQA－03S发动机，满足国二阶段排放。水散和中冷采用并联结构，布置于转台右侧；液压油散热器采用独立散热。燃油系统除发动机自带的两级过滤外，特别增加了康明斯高效油水分离器作为预滤，以满足国内油品市场需求。发动机情况介绍ZE510E型挖掘机发动机选用五十铃原装进口发动机，型号BB－6WG1XQA－03S。排量15.7L最大输出功率278.1kw/1800rpm最大输出转矩1553N.m/1500rpm常用转速1600~1700时比油耗214g/kw.hr发动机减震器选型减震器选用无锡锡南的产品，前端减震器型号为4633972-36-00，安装形式如左下图示。受限于发动机飞轮壳结构，后端减震器只能选择型号为4467475的产品。前端额定负载：3000-4000N

额定负载下的变形量：1±0.5mm后端垂直静刚度：4000N±5%

横向静刚度：350±5%燃油系统选型五十铃随机附带两级燃油过滤，粗滤为两个带油水分离功能的滤芯并联，过滤精度4微米，滤水杯容积240毫升。特别选装的预滤为康明斯高效油水分离器，型号：FH23060。进气系统选型进气系统选用唐纳森G158384型空气滤清器及H002439空气预滤器发动机额定转速下的进气流量为1500立方米每小时，对照曲线得出空滤阻力为1.82kPa，预滤阻力为0.6kPa，五十铃要求发动机进气口的阻力应小于3.4kPa，满足要求。排气系统的选型安装发动机的排气流量为1000L/s，排气系统选用的是贤华的消音器，直径320mm，长度1000mm。消音器横向布置在发动机飞轮壳上方，通过安装在发动机上的支架进行固定。发动机排气口与消音器之间通过金属伸缩软管连接，保证气密性的情况下补偿因制造、温度等造成的轴向误差。四、液压系统总体介绍选用川崎的负流量系统包括：主泵主阀回转马达先导手柄踏板阀选用邦菲力的行走马达液压系统的主要创新点

1、动臂、斗杆减震方案

2、斗杆部分合流控制

3、动臂下降阀外控制再生（需研究讨论）液压系统原理图（见附图）动臂方案五、工作装置结构布置动臂方案六、下车行走系统项目PC450-6ZE510E轮距40204530轨距27402890/2390支重轮数量(