液压挖掘机反铲装置工作过程运动仿真研究 第5页
图2-2 挖掘机运动示意图
2.3.3液压挖掘机循环作业的动作组成
1.挖掘：通常以铲斗液压缸或斗杆液压缸进行挖掘，两者配合进行挖掘。因此，在这过程中主要是铲斗和斗杆的复合动作，辅助配以动臂动作。
2.满斗举升回转：挖掘结束，动臂液压缸讲动臂顶起，满斗提升，同时回转液压马达使转台向卸载位置，为此主要是动臂和回转的复合动作。
3.卸载：转到卸载位置时，平台制动，用斗杆液压缸调节卸载半径，然后铲斗液压缸回缩，铲斗卸载。为了调整卸载位置，还要有动臂液压缸的配合，此时是斗杆和铲斗的复合动作，兼以动臂动作。
4.空斗返回：卸载结束，平台反向回转，动臂液压缸和斗杆液压缸配合，把空斗放到新的挖掘点，此时是回转和动臂或斗杆的复合动作。
5.整机移动工况：将整机移动至合适的工作位置。
6.姿态调整与保持工况：满足停放、运输、检修等需要。
7.其他辅助作业工况：辅助工作装置作业工况。
液压挖掘机的反铲装置主要用于挖掘停机面以下土壤(基坑、沟壕等)。其挖掘轨迹决定于各油缸的运动及其相互配合情况。下面分析动臂挖掘、斗杆挖掘、转斗挖掘等几种情况。
1.动臂挖掘:当采用动臂油缸工作来进行挖掘时(斗杆和铲斗油缸不工作)可以得到最大的挖掘半径和最长的挖掘行程。此时铲斗的挖掘轨迹系以动臂下铰点为中心，斗齿至该铰点的距离为半径所作的圆弧线。其极限挖掘高度和挖掘深度(不是最大挖掘深度)即圆弧线之起终点，分别决定于动臂的最大上倾角和下倾角(动臂与水平线之夹角)，也即决定于动臂油缸的行程。由于这种挖掘方式时间长而且由于稳定条件限制挖掘力的发挥，实际工作中基本上不采用。
2.斗杆挖掘:当仅以斗杆油缸工作进行挖掘时，铲斗的挖掘轨迹为圆弧线，弧线的长度与包角决定于斗杆油缸的行程。当动臂位于最大下倾角，并以斗杆油缸进行挖掘工作时，可以得到最大的挖掘深度尺寸，并且也有较大的挖掘行程。在较坚硬的土质条件下工作时，能够保证装满铲斗，故挖掘机实际工作中常以斗杆油缸工作进行挖掘。
3.转斗挖掘:当仅以铲斗油缸工作进行挖掘时，铲斗的挖掘轨迹也为圆弧线，弧线的包角及弧长决定于铲斗油缸的行程。显然，以铲斗油缸工作进行挖掘时的挖掘行程较短，如使铲斗在挖掘行程结束时装满土壤，需要有较大的挖掘力以保证能挖掘较大厚度的土壤。所以一般挖掘机的斗齿最大挖掘力都在采用铲斗油缸工作时实现。采用铲斗油缸挖掘常用于清除障碍，挖掘较松软的土壤以提高生产率。因此，在一般土方工程挖掘中，转斗挖掘较常采用。毕业论文
http://www.751com.cn在实际挖掘工作中，往往需要采用各种油缸的联合工作。如当挖掘基坑时由于挖掘深度较大，并要求有较陡而平整的基坑壁时，则需采用动臂与斗杆两种油缸的同时工作，当挖掘坑底，挖掘行程将结束为加速将铲斗装满土，以及挖掘过程需要改变铲斗切削角等情况下，则要求采用斗杆与铲斗油缸同时工作。虽然此时挖掘机的挖掘轨迹是由相应油缸分别工作时的轨迹组合而成。显然，这种动作能够实现还决定于液压系统的设计。当反铲装置的结构形式及结构尺寸己定时(包括动臂、斗杆、铲斗尺寸、铰点位置，相对的允许转角或各油缸的行程等)，即可用作图法求得挖掘机挖掘轨迹的包络图，即挖掘机在任一正常工作位置时所控制到的工作范围（如图2-3），图上各控制尺寸即液压挖掘机的工作尺寸。对于反铲装置工作示意图主要的工作尺寸为最大挖掘深度和最大挖掘半径。靠近甚至深入到挖掘机停机点底下，这一范围的土壤虽可挖及，但可能引起土壤的崩塌而影响机械的稳定和安全工作，除有条件的挖沟作业外一般不使用。
挖掘机反铲装置的最大的挖掘力决定于液压系统的工作压力、油缸尺寸，以及各油缸间作用力之影响(斗杆、动臂油缸的闭锁压力及力臂)外，还决定于整机的稳定和地面附着情况。因此反铲装置不可能在任何位置都能发挥最大挖掘力。 本文来自辣.文,论^文'网
图2-3 YC255LC-8液压挖掘机反铲装置工作范围示意图
第三章 液压挖掘机反铲装置的分析
玉柴YC255LC-8液压挖掘机反铲装置结构简图：
图3-1 挖掘机反铲装置结构简图
如下为YC255LC-8液压挖掘机挖掘工作装置的动臂、斗杆、铲斗的杆长，油缸直径和油缸行程列表：
表3-1 挖掘机构杆长
符号 CF FQ QV AC CD CB DF EF GF
尺寸
（mm） 5849.1 3089.9 1596.5 817.3 3368.1 2540.5 3039.4 914.8 833.6
符号 EG MN GN FN NQ BF KQ KV MK
尺寸
（mm） 1370.4 614.7 1898.9 2631.9 460.2 3670.7 480.7 1727.6 615.4
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