履带式挖掘机行走装置设计.pdf

履带式挖掘机行走装置设计

前言

课题研究的目的及意义

挖掘机械是工程机械的主要类型之一，广泛应用于各个领
域的机械化施工中。本课题的目的是为挖掘机履带行走装置的

设计提供方法和参考。挖掘机械在工程机械发展中占有重要地

位，尤其是中小型、通用的单斗挖掘机的作用更为突出。然而，
我国挖掘机行业在品种、数量和技术性能方面仍需进一步提高，

这对于机械化水平的提高、国防建设和现代化建设的速度有着

直接影响。

履带式液压挖掘机是一种常见的土石方开挖机械设备，广

泛应用于各个领域的机械化施工中。然而，由于其复杂的制造

技术和内部结构，以及投入产出比高的特点，我国在挖掘机产

品上与国际先进水平存在较大差距。近年来，国产挖掘机品牌

市场占有率逐步提升，一批具有较强自主创新能力的挖掘机生
产商正在崛起。然而，国内市场仍被国外品牌占据了80%的
份额，因此对履带式挖掘机的深入研究势在必行。

通过选择此课题，我们可以进一步巩固和加深对工程机械
知识的理解，并为我国挖掘机的具体结构设计和优化做出贡献。

同时，这也有助于培养我们的独立思考、综合运用知识、分析

和解决问题、创新思维的能力。特别是在方案设计、设计计算、
工程绘图、文字表达、文献查阅、计算机应用和工具书使用等

方面的基本工作能力。

挖掘机国内外研究现状

国产挖掘机的功能相对单一，衍生产品较少。国产挖掘机

规格主要集中在30吨以下，6吨以下的规格比较齐全，形成
了从1.5吨到30吨的系列产品。然而，200吨以上的规格基本

上没有国产产品，因此我国挖掘机仍处于“发展期”。我国挖掘

机企业在研发体系和试验体系建设方面仍处于初级阶段，产品

的开发主要还是仿造为主，只有少数公司如山东众友自主开发

了电控技术，大多数企业还在选购阶段。节能减排、降噪安全

部件的研发以及不同功能的附属装置的研发，只有个别企业才
刚刚起步，大多数企业还没有涉足这些领域。目前，我国挖掘
机的质量问题主要表现在核心部件如结构件、电控和液压件，
以及其他部件如轴销、司机室和四轮一带等。国内挖掘机厂家

有___、___、___、河北宣工、___、___、___等，还有一些新

兴企业如江西南特、___、___、南昌华工、___和___等。___
在1996年初制成了一种结构简单、价格低廉的液压挖掘机近

距离无线遥控系统，___与山河智能合作也在无线遥控、

GPS/GPRS、无线网络远程监控等方面进行了研究。

近些年来，随着微电子技术、计算机技术、控制技术、通

信技术等新技术的日益渗透，液压挖掘机技术智能化的应用进
一步提高了工作效率，使得操纵更加容易。

世界各工业发达国家的液压挖掘机技术得到了迅速提高。
像日本的小松、___、神钢、___，美国的___、韩国的___、现

代，尤其是德国的挖掘机技术已经非常先进。而今，挖掘机技

术正朝着智能、环保的方向发展。例如，___的自主装载系统、

澳大利亚机器人中心、___的智能挖掘机等都在开始融合新兴

技术的发展。在上世纪80年代初，___和___相继成功开发出

遥控挖掘机，日本小松制作的PC200-2型液压挖掘机成为基
本机型进行遥控挖掘机研制。

一些文献中也记载了现阶段的一些挖掘机类型，例如

WY203型全液压履带式挖掘机、W200A履带式挖掘机[1,2]。
在文献[3]中，对履带式挖掘机的部分构件加工技术进行
了分析。文献[4]探讨了机械式挖掘机履带式行走机构设计及

典型故障。文献[5]简述了液压挖掘机主要构件机械加工方案。

另外，文献[6]对履带式混凝土皮带布料机进行了研究。

文献[7]着重阐述了履带式挖掘机器人CCD道路的识别方法。
文献[8]介绍了履带式液压挖掘机张紧装置的改进设计。文献[9]
详细讲述了履带式液压挖掘机的技术创新特点。

在文献[10]中，分析了履带式挖掘机液压系统的特点及故
障。文献[11]阐述了如何选购履带式挖掘机。文献[12]提到了

挖掘机电控分析及故障诊断技术。文献[13]分析了小松履带式

挖掘机行走减速器的结构。文献[14]涉及到旋挖钻机履带行走

装置支重轮的布置计算方法。

此外，文献[15]、[16]中也分别记载了一些挖掘机的现状
和设计方法，供毕业设计参考。

今后，挖掘机的发展趋势主要有以下几个方面：首先，大

量采用在中大型挖掘机使用的先进技术，如三泵系统以及负荷

传感系统，以提高整机的技术性能，提高作业的效率及操作的
平稳性。其次，集中力量解决国产挖掘机质量低的通病。通过

大量地采用国外原装的液压及电气元器件，以减少小挖的初期

故障，提高整机的无故障作业的时间。
挖掘机械的类型有多种，根据用途和主要装置的特征进行