挖掘機(jī)常用參數(shù)解析

一  動(dòng)力系統(tǒng)參數(shù)解析

凱斯專(zhuān)用五十鈴發(fā)動(dòng)機(jī)1.參數(shù) ①功率：指發(fā)動(dòng)機(jī)按標(biāo)定功率連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)十二小時(shí)，在給定轉(zhuǎn)速和標(biāo)準(zhǔn)工況下除發(fā)動(dòng)機(jī)自身及全部附件（包括風(fēng)扇、水箱、空氣濾清器、消聲器、發(fā)電機(jī)、空壓機(jī)等）消耗以外的凈輸出功率，單位為kW或hp。（注：1hp=0.746kW）市面上的挖掘機(jī)圖冊(cè)資料基本都有標(biāo)注功率這個(gè)參數(shù)，而卡特、沃爾沃挖掘機(jī)的圖冊(cè)資料還有以下幾種類(lèi)別的功率參數(shù)。毛（總）功率：發(fā)動(dòng)機(jī)不帶風(fēng)扇、發(fā)電機(jī)、氣泵、水泵空慮器、消聲器等附件所能發(fā)出的功率。凈功率：發(fā)動(dòng)機(jī)帶上所需附件后，飛輪所能輸出的功率。 
升功率：內(nèi)燃機(jī)每一升排量所能產(chǎn)生的功率。

卡特和沃爾沃發(fā)動(dòng)機(jī)參數(shù)對(duì)比②排量活塞從上止點(diǎn)移動(dòng)到下止點(diǎn)所通過(guò)的空間容積稱(chēng)為氣缸排量。如果發(fā)動(dòng)機(jī)有若干個(gè)氣缸，所有氣缸工作容積之和稱(chēng)為發(fā)動(dòng)機(jī)排量。單位為L(zhǎng)。發(fā)動(dòng)機(jī)排量是最重要的結(jié)構(gòu)參數(shù)之一，它比缸徑和缸數(shù)更能代表發(fā)動(dòng)機(jī)的油耗高低，發(fā)動(dòng)機(jī)的許多指標(biāo)都同排氣量密切相關(guān)。通常排量大，單位時(shí)間發(fā)動(dòng)機(jī)所釋放的能量（即將燃料的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能）大，動(dòng)力性越強(qiáng)，油耗也相應(yīng)越高。（注：排量≈π(缸徑/2)2 ×行程×缸數(shù)）③扭矩扭矩是使物體發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)的力。發(fā)動(dòng)機(jī)的扭矩就是指發(fā)動(dòng)機(jī)從曲軸端輸出的力矩。在功率固定的條件下它與發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速成反比關(guān)系，轉(zhuǎn)速越快扭矩越小，反之越大，它反映了機(jī)動(dòng)車(chē)在一定范圍內(nèi)的負(fù)載能力。最大扭矩一般出現(xiàn)在發(fā)動(dòng)機(jī)的中、低轉(zhuǎn)速的范圍，隨著轉(zhuǎn)速的提高，扭矩反而會(huì)下降。發(fā)動(dòng)機(jī)的扭矩的表示方法是牛米(N.m)。小結(jié):功率是反應(yīng)一臺(tái)挖掘機(jī)工作能力最主要的參數(shù)。由于挖掘機(jī)的工作環(huán)境十分惡劣，外負(fù)荷和作業(yè)速度變化頻繁，同時(shí)伴有較大的沖擊載荷和不時(shí)的超負(fù)荷工作，因此，挖掘機(jī)所用的柴油機(jī)應(yīng)有足夠的功率儲(chǔ)備和扭矩儲(chǔ)備，能夠適應(yīng)較大差異的環(huán)境溫度變化。2.配置渦輪增壓渦輪增壓裝置主要由渦輪室和增壓器組成。其基本原理是利用發(fā)動(dòng)機(jī)排出的廢氣慣性沖擊來(lái)推動(dòng)渦輪，并帶動(dòng)與渦輪同軸的葉輪，葉輪將來(lái)自空氣慮清器的空氣壓縮，使其壓力升高后進(jìn)入氣缸，從而增加氣缸的進(jìn)氣量，在不增加發(fā)動(dòng)機(jī)排量的前提下提高了輸出功率。

凱斯配件-渦輪增壓器中央冷卻器中央冷卻器是增壓系統(tǒng)的一部分。當(dāng)空氣被高比例壓縮后會(huì)產(chǎn)生很高的熱量，使空氣的膨脹密度降低，并導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)溫度過(guò)高。為了得到更高的容積率，應(yīng)對(duì)進(jìn)入氣缸的高溫空氣進(jìn)行冷卻，中央冷卻器的作用即在于此。由于這個(gè)冷卻器位于發(fā)動(dòng)機(jī)和渦輪增壓器之間，所以被稱(chēng)為中央冷卻器，簡(jiǎn)陳中冷器。
小結(jié)：綜合現(xiàn)有資料及機(jī)型，目前大多數(shù)中大型液壓挖掘機(jī)普遍采用渦輪增壓水冷柴油機(jī)，這種柴油機(jī)有動(dòng)力強(qiáng)勁、結(jié)構(gòu)緊湊、可靠性高、排放低等特點(diǎn)。
二 液壓系統(tǒng)參數(shù)解析1.系統(tǒng)形式挖掘機(jī)中的液壓系統(tǒng)主要分為定量系統(tǒng)和變量系統(tǒng)。從功率利用和系統(tǒng)發(fā)熱角度來(lái)看，現(xiàn)代中大型液壓挖掘機(jī)幾乎都采用了變量系統(tǒng)，只有少數(shù)小型或微型機(jī)由于受到制造條件和成本原因限制才采用定量系統(tǒng)。 變量系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)是在其調(diào)節(jié)范圍內(nèi)能充分利用發(fā)動(dòng)機(jī)的功率，但其結(jié)構(gòu)和制造工藝復(fù)雜，成本高。挖掘機(jī)上多采用斜盤(pán)式軸向變量柱塞泵，通過(guò)改變斜盤(pán)的傾角來(lái)改變油泵的排量。這種油泵的額定壓力和容積效率都較高，但需要一套專(zhuān)門(mén)的調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)來(lái)調(diào)節(jié)油泵和馬達(dá)的排量。

斜盤(pán)式軸向變量柱塞泵

2.參數(shù)
①帕斯卡原理若以一壓力施加于密閉容器中的液體的一部分，則液體以同樣大小的壓力向容器所有各點(diǎn)傳遞。也可以說(shuō)，在密閉容器中靜止液體的邊界面上任意處施加外力所產(chǎn)生的壓力，將以同樣大小迅速地傳遞到整個(gè)液體中。以液體為介質(zhì)，依靠流動(dòng)著液體的壓力能來(lái)傳遞動(dòng)力的傳動(dòng)稱(chēng)為液壓傳動(dòng)。液壓傳動(dòng)的兩個(gè)工作特性：壓力取決于負(fù)載，速度取決于流量。
②壓力    流體（氣體或液體）壓縮時(shí)產(chǎn)生的作用于單位面積上的力，稱(chēng)為壓力，國(guó)際單位為MPa。在熱力學(xué)、流體力學(xué)等專(zhuān)業(yè)和工程中，壓力和壓強(qiáng)是作為同一個(gè)物理量來(lái)對(duì)待的。因此液壓系統(tǒng)中所描述的壓力即是物理學(xué)中的壓強(qiáng)。液壓缸的推力取決于施加在液壓缸的負(fù)載，負(fù)載越大，缸內(nèi)液體的壓力越大，液壓缸的推力也就越大。

以下是挖掘機(jī)圖冊(cè)資料里面常用到的壓力換算公式：1Pa=1N/m21bar=105Pa1kgf/cm2=0.9807×105Pa1MPa=106Pa③流量   單位時(shí)間通過(guò)流管內(nèi)某一橫截面的流體的體積，稱(chēng)為該橫截面的體積流量，簡(jiǎn)稱(chēng)為流量，常用單位為L(zhǎng)/min。液壓缸的運(yùn)動(dòng)速度取決于進(jìn)入液壓缸的流量，流量越大，液壓缸運(yùn)動(dòng)速度越快。

④壓力損失粘性液體在管道內(nèi)流動(dòng)時(shí)，都要受到與流動(dòng)方向相反的液體阻力，消耗能量，而以壓力降反映出來(lái)，故稱(chēng)為壓力損失。壓力損失分為沿程壓力損失和局部壓力損失。與管路長(zhǎng)短有關(guān)的壓力損失為沿程壓力損失，管道越長(zhǎng)，壓力損失越大。因流動(dòng)方向改變或管道截面變化而產(chǎn)生的壓力損失稱(chēng)為局部壓力損失。壓力損失與流速的平方成正比，為降低壓力損失，必須控制管道中液體的流速。
小結(jié)：在液壓系統(tǒng)中，有無(wú)力氣看壓力，速度快慢看流量。
三、其他參數(shù)
1.工作質(zhì)量指整機(jī)處于工作狀態(tài)下的質(zhì)量，即機(jī)體配備標(biāo)準(zhǔn)反鏟或正鏟工作裝置，加注燃油、液壓油、潤(rùn)滑油、冷卻系統(tǒng)液體、隨車(chē)工具，以及司機(jī)的工作質(zhì)量，單位為Kg或t。2.標(biāo)準(zhǔn)斗容量指挖掘容重為1800kg/m3的土石的鏟斗推尖容量，單位為m3。關(guān)于標(biāo)準(zhǔn)斗容量，目前有ISO（國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)）、SAE（美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)）、GB（我國(guó)標(biāo)準(zhǔn)）等標(biāo)準(zhǔn)。 3.質(zhì)斗比   是指挖掘機(jī)的整理質(zhì)量與斗容量之比，單位為Kg/m3或t/m3。 該值可在一定程度上反映挖掘機(jī)的作業(yè)效率和經(jīng)濟(jì)性。即在相同機(jī)重和作業(yè)條件下，其值越低表示挖掘機(jī)的生產(chǎn)效率高、經(jīng)濟(jì)性越好。但要比較不同挖掘機(jī)的參數(shù)，應(yīng)當(dāng)在結(jié)構(gòu)形式完全或基本相同的條件下進(jìn)行。4.最大挖掘力指按照系統(tǒng)壓力或主泵額定壓力工作時(shí)鏟斗油缸或斗桿油缸所能發(fā)揮的斗齒最大切向挖掘機(jī)，單位為kN。對(duì)反鏟裝置，有斗桿最大挖掘力和鏟斗最大挖掘力之分；對(duì)正鏟，有最大推壓力和最大崛起力（破碎力）之分。需要注意的是鏟斗和斗桿的最大挖掘力并不能準(zhǔn)確說(shuō)明挖掘機(jī)挖掘物體時(shí)輸出力量的大小，因?yàn)橥诰驒C(jī)在挖掘作業(yè)時(shí)是鏟斗、斗桿和動(dòng)臂一起做復(fù)合動(dòng)作的，是三力的合力作用在所挖掘的物體上。如圖所示：

5.最大牽引力    指行走裝置尤指履帶所能發(fā)出的驅(qū)動(dòng)整機(jī)行走的最大力，單位為kN。較大的牽引力能使挖掘機(jī)在濕軟或高低不平等不良地面上行走時(shí)具有良好的通過(guò)性能、爬坡性能和轉(zhuǎn)向性能。6.接地比壓是指單位接地面積上產(chǎn)生的壓力，單位為kPa。該參數(shù)主要是針對(duì)履帶式液壓挖掘機(jī)或者其他履帶式車(chē)輛而言的。一般以平均接地比壓計(jì)量，取履帶式挖掘機(jī)工作重量與接地面積之比的平均值，這是履帶式挖掘機(jī)的一個(gè)重要指標(biāo)，它反映履帶式挖掘機(jī)對(duì)路面的適應(yīng)能力，也是與同類(lèi)型產(chǎn)品比較的一個(gè)重要參數(shù)。其他條件相同的情況下，該值越小，反映其對(duì)松軟場(chǎng)地或路面的適應(yīng)能力越強(qiáng)。目前，履帶式中小型反鏟液壓挖掘機(jī)的平均接地比壓力在45-100kPa之間，多數(shù)在50kPa左右。 7.行走速度對(duì)于履帶式液壓挖掘機(jī)一般有高速和低速兩檔；對(duì)于輪胎式挖掘機(jī)有公路檔、越野檔和低速檔之分。單位為km/h。目前中小型履帶式液壓挖掘機(jī)的低速檔行駛速度在0-3.5km/h之間，高速檔在3.5-5.5km/h之間；輪胎式液壓挖掘機(jī)的最高速度一般為35km/h。8.爬坡能力指挖掘機(jī)在坡上行走時(shí)所能克服的最大坡度，單位為°或％。目前，履帶式液壓挖掘機(jī)的爬坡能力多數(shù)在35°（70％）。
總結(jié)：以上參數(shù)還不能完全反映挖掘機(jī)的全部性能，但代表了挖掘機(jī)的基本性能，因而被稱(chēng)之為主參數(shù)。這其中最能代表挖掘機(jī)性能的參數(shù)為整機(jī)質(zhì)量（也稱(chēng)工作質(zhì)量）、發(fā)動(dòng)機(jī)功率和標(biāo)準(zhǔn)斗容這三個(gè)?？傊?，參數(shù)只能從理論上反映出機(jī)器的性能，其真正的性能還需在實(shí)際作業(yè)中才能顯現(xiàn)出來(lái)。

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