WY50挖掘機(jī)方案設(shè)計(jì)

1、WY5（履帶挖掘機(jī)方案設(shè)計(jì)編制:審核:批準(zhǔn):二OO五年十二月一項(xiàng)目概況 11項(xiàng)目名稱.1.2項(xiàng)目簡介.1.3項(xiàng)目計(jì)劃.1.二設(shè)計(jì)說明書 21 設(shè)計(jì)原則2.2 總體方案3.3主要系統(tǒng)及部件5.4主要及長周期件清單135 WY50履帶挖掘機(jī)特點(diǎn)136 WY50履帶挖掘機(jī)成本分析.157與同類產(chǎn)品主要參數(shù)比較表 17三WY50型履帶挖掘機(jī)布置圖 181 WY50履帶挖掘機(jī)立體效果圖 1.82 WY50履帶挖掘機(jī)外形圖.183 上車回轉(zhuǎn)平臺總布置圖 184 下車行走總布置圖 1.85 液壓及電氣系統(tǒng)原理圖 18四設(shè)計(jì)計(jì)算書 201 總體參數(shù)計(jì)算202 整機(jī)穩(wěn)定性計(jì)算25項(xiàng)目概況1項(xiàng)目名稱WY50型履帶

2、挖掘機(jī)。2項(xiàng)目簡介WY50履帶挖掘機(jī)是4-5噸級的小型履帶式液壓挖掘機(jī)，主要用于城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、市 政工程、園林綠化工程及農(nóng)田水利建設(shè)。產(chǎn)品特點(diǎn)：體積小，重量輕，運(yùn)輸方便，能在狹小的 場地作業(yè)，裝配有多種工作裝置，能適應(yīng)多種作業(yè)要求。WY50履帶挖掘機(jī)采用液壓傳動(dòng)，先導(dǎo)操縱，操縱輕便靈活。由上車回轉(zhuǎn)裝置、下車行走 裝置、反鏟作業(yè)裝置、推土鏟四大裝置和液壓系統(tǒng)、電氣系統(tǒng)兩大系統(tǒng)組成。上車回轉(zhuǎn)裝置（上部總成）：包括動(dòng)力系統(tǒng)、駕駛室、回轉(zhuǎn)平臺、回轉(zhuǎn)支承、回轉(zhuǎn)減速機(jī)、 配重、覆蓋件、暖風(fēng)系統(tǒng)等。下車行走裝置（下部總成）：包括行走架、履帶鏈軌總成、引導(dǎo)輪、履帶張緊裝置、支重輪、 托鏈輪、驅(qū)動(dòng)輪、行走減

3、速機(jī)等。反鏟作業(yè)裝置：包括動(dòng)臂、斗桿、鏟斗、動(dòng)臂偏擺機(jī)構(gòu)等推土鏟：包括推土板、推土油缸等液壓系統(tǒng)：包括主油泵、控制閥、液壓油箱、液壓先導(dǎo)操縱機(jī)構(gòu)、回轉(zhuǎn)馬達(dá)、中央回轉(zhuǎn)接 頭、油散熱器、行走馬達(dá)、濾油器等。電氣系統(tǒng)：包括控制系統(tǒng)、儀表系統(tǒng)、報(bào)警監(jiān)測系統(tǒng)、車輛工況顯示系統(tǒng)及燈光系統(tǒng)等。3項(xiàng)目計(jì)劃項(xiàng)目計(jì)劃總工月為91個(gè) 工月（含工藝工月），總計(jì)項(xiàng)目開發(fā)時(shí)間為9.5個(gè)月。詳細(xì)內(nèi)容見 相關(guān)項(xiàng)目管理文件。設(shè)計(jì)說明書1設(shè)計(jì)原則產(chǎn)品定位：國內(nèi)先進(jìn)、國際一流。秉承我司“以高新技術(shù)改造傳統(tǒng)機(jī)械裝備行業(yè)，促使其升級換代至國際一流水準(zhǔn)，以不斷 創(chuàng)新的產(chǎn)品和無與倫比的服務(wù)，最大限度地滿足客戶顯性的和潛在的需求”的宗旨，設(shè)

4、計(jì)過程 中：借鑒國內(nèi)外一流產(chǎn)品，進(jìn)行消化吸收、改進(jìn)和提高，并結(jié)合研究院三項(xiàng)核心技術(shù)、進(jìn)行三 維設(shè)計(jì)、工業(yè)造型及涂裝設(shè)計(jì)，結(jié)合 BAUMA CHANA 2004博覽會(huì)對國際知名企業(yè)如日本小松 公司、美國CASE公司的同類產(chǎn)品進(jìn)行重點(diǎn)調(diào)研，與國際知名企業(yè)的專家進(jìn)行技術(shù)交流，學(xué)習(xí) 其先進(jìn)技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)。開發(fā)國內(nèi)一流，國際先進(jìn)的小型挖掘機(jī)。市場定位：立足國內(nèi)、走向國際市場WY50型履帶挖掘機(jī)是整機(jī)質(zhì)量在4-5T級的液壓挖掘機(jī)，主要用于城市道路及基礎(chǔ)設(shè)施的 建設(shè)。雖然目前國內(nèi)小挖銷量只占挖掘機(jī)總產(chǎn)量的10%左右，但已呈現(xiàn)強(qiáng)勢增長的趨勢，同時(shí)世界市場上小挖銷量占挖掘機(jī)總產(chǎn)量的 50%左右（見有關(guān)的市場分析資料

5、），因此WY50型履帶 挖掘機(jī)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)在滿足國內(nèi)市場的同時(shí)，必須通過 CE認(rèn)證，瞄準(zhǔn)國際市場，爭取出口份額。設(shè)計(jì)思路：樣機(jī)測繪，整體改進(jìn)，提升性能。設(shè)計(jì)過程中應(yīng)借鑒測繪小松 PC45MR產(chǎn)品，進(jìn)行消化、吸收，并具有前瞻性，充分把握 該產(chǎn)品的最新國內(nèi)、外技術(shù)發(fā)展方向。在設(shè)計(jì)和工藝上，應(yīng)廣泛吸取國內(nèi)外同類產(chǎn)品的先進(jìn)技 術(shù)，關(guān)重件均應(yīng)采用國內(nèi)外著名企業(yè)的優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品，技術(shù)先進(jìn)、性能優(yōu)越，其設(shè)計(jì)和制造水平應(yīng) 達(dá)到國際同類產(chǎn)品的先進(jìn)水平。零部件設(shè)計(jì)中應(yīng)最大限度地模塊化、標(biāo)準(zhǔn)化、通用化，并充分 借用公司現(xiàn)有其它產(chǎn)品的部件。發(fā)動(dòng)機(jī)采用國外環(huán)保節(jié)能、低噪音、低排放柴油發(fā)動(dòng)機(jī)，排放滿足歐美非公路用機(jī)動(dòng)設(shè)備 第二階段

6、排放標(biāo)準(zhǔn)。上部360°回轉(zhuǎn)與底盤行走采用全液壓傳動(dòng)， 先導(dǎo)操縱。其主要配套液壓元件均應(yīng)采用國際 知名品牌，帶負(fù)載敏感控制功能。液壓系統(tǒng)應(yīng)考慮為多種基礎(chǔ)施工設(shè)備配套，預(yù)留破碎錘等工 作裝置液壓系統(tǒng)接口。行走裝置應(yīng)具有較大的驅(qū)動(dòng)力，挖機(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 過性能、爬坡性能和轉(zhuǎn)向性能。具有較大的支撐面積或較小的接地比壓，以提高整機(jī)的穩(wěn)定性。 在不增大整機(jī)高度的前提下使挖機(jī)具有較大的離地間隙，以提高其在不平地面上的越野性能。工作裝置基本配置是反鏟挖掘裝置，帶動(dòng)臂偏擺機(jī)構(gòu)和推土鏟裝置，同時(shí)可配置多種附件, 以滿足多種作業(yè)需要。駕駛室流線型設(shè)計(jì)，帶暖風(fēng)系統(tǒng)，座椅設(shè)計(jì)符

7、合人機(jī)工程。液壓先導(dǎo)控制靈活、智能化儀 表顯示、內(nèi)飾美觀實(shí)用。整機(jī)外觀造型應(yīng)新穎、協(xié)調(diào)、醒目、美觀、大方，體現(xiàn)我司特色。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理，關(guān)重件要有前瞻性和技術(shù)先進(jìn)性，設(shè)計(jì)中最大限度地體現(xiàn)模塊化、標(biāo)準(zhǔn)化 原則，在關(guān)鍵結(jié)構(gòu)件設(shè)計(jì)中采用有限元計(jì)算等先進(jìn)設(shè)計(jì)手段。整機(jī)應(yīng)設(shè)置完善齊全的操作指示和安全保護(hù)裝置，在各重要部位加以醒目的警告標(biāo)志。環(huán)保、整機(jī)噪聲、發(fā)動(dòng)機(jī)排放應(yīng)符合有關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定。整機(jī)外形尺寸應(yīng)符合卡車運(yùn)輸?shù)囊?。總寬小?2000mm.。2總體方案2.1設(shè)計(jì)理念在測繪樣機(jī)的基礎(chǔ)之上，結(jié)合寶馬展及世界小挖的最新發(fā)展技術(shù)，開發(fā)具有自身特點(diǎn)的小 型挖機(jī)產(chǎn)品。2.2整機(jī)結(jié)構(gòu)：WY50型履帶挖掘機(jī)在結(jié)構(gòu)上

8、與中型挖掘機(jī)類似，包括上部回轉(zhuǎn)裝置、下部行走裝置及工 作裝置等，但也有一些區(qū)別：發(fā)動(dòng)機(jī)：采用環(huán)保節(jié)能、自然吸氣日本進(jìn)口發(fā)動(dòng)機(jī)，滿足第二階段排放標(biāo)準(zhǔn)。液壓系統(tǒng)：采用負(fù)荷傳感（負(fù)載敏感）系統(tǒng)，此系統(tǒng)的特點(diǎn)是各執(zhí)行元件的工作速度與負(fù) 載無關(guān)，只與各操縱桿的操縱量有關(guān)，使各執(zhí)行元件的相對速度保持不變，從而提高機(jī)器的控 制性和操縱性；結(jié)合恒功率控制系統(tǒng)，能很好地適應(yīng)各種作業(yè)工況，降低燃油消耗，提高作業(yè) 生產(chǎn)率；液壓系統(tǒng)元件采用日本和歐洲著名的液壓元件廠商的產(chǎn)品，從而確保液壓系統(tǒng)的可靠 性。采用機(jī)電液一體化技術(shù)，使得操作更簡便、舒適，同時(shí)更好地適應(yīng)外界負(fù)荷的變化，降低 能耗，提高作業(yè)生產(chǎn)率上車回轉(zhuǎn)裝置采用

9、小回轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)（努力實(shí)現(xiàn)無尾回轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)），安裝動(dòng)臂擺動(dòng)機(jī)構(gòu)；實(shí)現(xiàn)側(cè)挖, 滿足在非常狹窄區(qū)域內(nèi)工作，適應(yīng)國際市場的需求。下車行走裝置為更好地適應(yīng)作業(yè)場地的要求，采用加長履帶架，除金屬履帶外也可以選裝橡膠履帶和金屬橡膠復(fù)合履帶，滿足城市路面要求；行走設(shè)置兩種速度速，以適應(yīng)不同路面及 作業(yè)場地。工作裝置配置多種附件，以滿足多種作業(yè)需要。動(dòng)臂油缸大多采用單根結(jié)構(gòu)。司機(jī)室采用人性化設(shè)計(jì)技術(shù)，采用減震器，座椅可調(diào)節(jié)，使操作更舒適；此外，需保養(yǎng)、 維護(hù)的部件布置在覆蓋件打開后即可接觸到的地方，使保養(yǎng)、維護(hù)更方便。整機(jī)覆蓋件外觀造型新穎、協(xié)調(diào)、醒目、美觀、大方，體現(xiàn)我司特色。2.3整機(jī)工況WY50小型挖掘機(jī)的基本動(dòng)

10、作包括：行走（左、右），動(dòng)臂，斗桿，鏟斗，回轉(zhuǎn)，推土，動(dòng) 臂偏轉(zhuǎn)。工況說明：1）動(dòng)臂、斗桿、鏟斗可以單獨(dú)動(dòng)作也可以互相配合實(shí)現(xiàn)復(fù)合動(dòng)作；2）工作過程中，要求工作裝置（動(dòng)臂，斗桿，鏟斗）的動(dòng)作及轉(zhuǎn)臺的回轉(zhuǎn)既能單獨(dú)進(jìn)行， 又能復(fù)合進(jìn)行；3）動(dòng)臂的旋轉(zhuǎn)可以獨(dú)立進(jìn)行也可和工作裝置（動(dòng)臂，斗桿，鏟斗）復(fù)合進(jìn)行；4）挖掘機(jī)的左右履帶要求獨(dú)立驅(qū)動(dòng)，使機(jī)器行走方便，轉(zhuǎn)向靈活，并且可以原地轉(zhuǎn)向；5）挖掘機(jī)提供雙速行駛系統(tǒng)，一檔低速行駛或給推土板提供大的推力，二檔僅用于行駛，以便快速在施工現(xiàn)場轉(zhuǎn)移。2.4整機(jī)性能參數(shù)項(xiàng)目參數(shù)1 :標(biāo)準(zhǔn)斗容1 0.16 m32標(biāo)準(zhǔn)鏟斗寬度585 mm3操作重量4800 kg4 :接

11、地比壓0.28 kg/cm25長5320 mm6機(jī)體尺寸（運(yùn)輸時(shí)）寬1960 mm7高2590 mm8最小離地間隙320 mm9型號YANMAR 4TNV8810額定功率29.4kw/2400 rpm11發(fā)動(dòng)機(jī)排放標(biāo)準(zhǔn)US.EPA Tier212總排氣量2.189 L13 1液壓系統(tǒng)液壓泵類型r變量泵x 1+齒輪泵x 114主控閥類型負(fù)載敏感系統(tǒng)15回轉(zhuǎn)馬達(dá)類型柱塞液壓馬達(dá)16行走馬達(dá)類型柱塞液壓馬達(dá)17主泵流量110 L/min18最高工作壓力24.5 Mpar 19回轉(zhuǎn)速度0 -9.5 r/min20行走裝置行駛速度4.6/2.8 km/h21履帶類型鋼/橡膠/鋼-橡膠復(fù)合22履帶寬度40

12、0 mm23履帶中心距1560 mm24輪間距1940 mmr 25最大行駛牽引力40kN26爬坡能力60%27挖掘性能鏟斗挖掘力36kNr 28斗桿挖掘力25 kN29最大挖掘咼度5320 mm30最大卸載高度3680 mmr 31最大挖掘深度3600 mm32最大挖掘范圍5870 mm33最大垂直挖掘深度2870 mmr 34動(dòng)臂偏擺左70°右501 35后部最小回轉(zhuǎn)半徑1060 mm36前部最小回轉(zhuǎn)半徑2360 mmr 37推土板寬1960 mm38高355 mm39升降距離（上/下）430/330mmr 40燃油箱容量60 L41液壓油箱容量50 L3主要系統(tǒng)及部件 3.1發(fā)

13、動(dòng)機(jī):第一方案：廠家：YANMAR 型號：4TNV88-SYY 額定功率：29.4kW 額定轉(zhuǎn)速：2400rpm 排量：2189cc 干重：160kg第二方案：廠家：ISUZU型號：CC-4LE-2 額定功率：30.5kW 額定轉(zhuǎn)速：2200rpm排量：2179cc干重：168kg第三方案：廠家：KUBOTA型號：V2203-M額定功率：29.4kW 額定轉(zhuǎn)速：2250rpm 排量：2197cc 干重：180kg散熱器及油冷卻器：青島汽車散熱器公司風(fēng)扇：隨機(jī)空濾器：隨機(jī)消音器：隨機(jī)項(xiàng)目組建議采用洋馬發(fā)動(dòng)機(jī)。具體見配套說明3.2液壓系統(tǒng)：液壓系統(tǒng)是整機(jī)的能源轉(zhuǎn)換系統(tǒng)和各職能部件的控制系統(tǒng)。發(fā)動(dòng)機(jī)

14、的動(dòng)力通過液壓系統(tǒng) 轉(zhuǎn)化為整機(jī)各職能部件運(yùn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)力，并對各職能部件的運(yùn)動(dòng)規(guī)律進(jìn)行有效的控制。液壓系 統(tǒng)采用液壓主控回路、先導(dǎo)控制回路，使用先進(jìn)的負(fù)載反饋技術(shù)，使流量按需分配到系統(tǒng)和 各職能部件，實(shí)現(xiàn)不同工況的最佳匹配。液壓先導(dǎo)控制要求操縱靈活、安全、舒適、精確。 整體散熱系統(tǒng)，液壓元件如泵、馬達(dá)、閥、油管及管接頭全部采用國內(nèi)外優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品，確保系 統(tǒng)的高可靠性。第一方案：廠家：NACHI負(fù)載敏感系統(tǒng)主泵：PVK-2B-505-N-4191A軸向柱塞泵（最大排量50cc/rev,最高轉(zhuǎn)速2550rpm, 最高壓力24.5MPa）主閥：DPK-T04-9P-BA-7823A （最大通流量 1101/

15、min，單片閥的最大通流量 951/min，最高壓力 24.5MPa）主閥各油口的流量及壓力設(shè)定：油口 Port流量Flow(L/mi n)過載溢流閥壓力Secon daryValve (MPa)動(dòng)臂BoomA82.526.5B4626.5鏟斗BucketA4826.5B3926.5斗桿ArmA56.526.5B86.526.5左仃走Travel LA50無過載溢流閥B50無過載溢流閥右行走Travel RA50無過載溢流閥B50無過載溢流閥液壓錘 HammerA8612.5B8612.5推土 DozerA3726.5B33.511.8回轉(zhuǎn)SlewA39無過載溢流閥B39無過載溢流閥動(dòng)臂偏擺A

16、40B30回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)：PCL-200-18B-1S2-8486A排量：33.8cc/rev,速比：18.4,過載溢流閥壓力：20.6Mpa,齒輪參數(shù)：模數(shù)7,齒數(shù)14,變位系數(shù)+0.4行走機(jī)構(gòu)：型號：PHV-4B-60BP-1S-8502A減速機(jī)速比：47.53馬達(dá)排量（大 / ?。?: 28.6/17.4cc/rev過載溢流閥設(shè)定壓力：25Mpa性能：回轉(zhuǎn)速度：9.4rpm行走速度：4.6km/h , 2.8km/h最大牽引力：41.2kN爬坡能力：30°參考價(jià)格：68500元（人民幣含稅價(jià)）第二方案：廠家：REXROTH負(fù)載敏感系統(tǒng)主泵：A10V045DFLR軸向柱塞泵（最大排量

17、45cc/rev,最高轉(zhuǎn)速2600rpm,最高壓力35MPa）主閥：9SX12 （最大通流量1801/min，單片閥的最大通流量 951/min，最高壓力25MPa）油口Port流量Flow(L/min)過載溢流閥壓力Secon dary Valve(MPa)動(dòng)臂BoomA82.527.0B4627.0鏟斗BucketA4827.0B3927.0斗桿ArmA56.527.0B86.527.0左仃走Travel LA49無過載溢流閥B49無過載溢流閥右行走Travel RA49無過載溢流閥B49無過載溢流閥液壓錘HammerA8613.0B8613.0推土 DozerA3727.0B33.512

18、.0回轉(zhuǎn)SlewA37無過載溢流閥B37無過載溢流閥動(dòng)臂偏擺A40B30回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)：MCR520A （低速大扭矩軸向柱塞馬達(dá)，直接驅(qū)動(dòng)）排量：520cc/rev,過載溢流閥壓力：21Mpa,齒輪參數(shù)：模數(shù)6.5,齒數(shù)17,行走機(jī)構(gòu)：型號：GFT7T2B51+ A10VT28減速機(jī)速比：51馬達(dá)排量（大/?。?8/14.2cc/rev過載溢流閥設(shè)定壓力：25Mpa性能：回轉(zhuǎn)速度：10rpm行走速度：4.5km/h，2.3km/h最大牽引力：52kN爬坡能力：35°參考價(jià)格：62000元（人民幣含稅價(jià)）第三方案：廠家：日本KYB負(fù)載敏感系統(tǒng)主泵：軸向柱塞泵 PSVL-54主閥：KVSX-

19、14B油口Port流量FlowL/min過載溢流閥壓力Sec on dary Valve (bar)動(dòng)臂BoomA8028.0B5528.0鏟斗BucketA5528.0B4228.0斗桿ArmA56.528.0B8028.0左行走Travel LA49無過載溢流閥B49無過載溢流閥右行走Travel RA49無過載溢流閥B49無過載溢流閥液壓錘HammerA8013.0B8013.0推土 DozerA3728.0B33.5回轉(zhuǎn)SlewA39無過載溢流閥B39無過載溢流閥動(dòng)臂偏擺A40B30回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)：MSG-27-18E馬達(dá)排量：27.4cc/rev,過載溢流閥設(shè)定壓力：20.6Mpa,減速機(jī)

20、速比：18.35齒輪參數(shù)：模數(shù)6，齒數(shù)11，行走機(jī)構(gòu)：MAG-33VP-550E減速機(jī)速比：47.406馬達(dá)排量（大/?。?29.5/15cc/rev過載溢流閥設(shè)定壓力：24.5Mpa性能：回轉(zhuǎn)速度：9.8rpm行走速度：4.8km/h，2.6km/h最大牽引力：44.5kN爬坡能力：30°參考價(jià)格：55000元（人民幣含稅價(jià)）項(xiàng)目組建議采用組合方案：NACHI泵+閥 組合KYB回轉(zhuǎn)馬達(dá)+行走馬達(dá)具體見配套說明3.3行走機(jī)構(gòu)：下車架：參考 PC45MR的下車架；履帶總成：采用上海東和的 DHS135-41支重輪、托鏈輪、驅(qū)動(dòng)輪及導(dǎo)向輪：采用小松配套產(chǎn)品（與 PC45MR相同）漲緊機(jī)構(gòu)

21、：采用江陰長齡公司與小松配套產(chǎn)品的產(chǎn)品中央回轉(zhuǎn)接頭：采用江陰長齡公司與小松配套產(chǎn)品的產(chǎn)品驅(qū)動(dòng)輪與引導(dǎo)輪中心距（mm）1920履帶總長（mm）2440履帶軌距（mm）1560履帶咼度（mm）552單側(cè)支重輪數(shù)量5單側(cè)托帶輪數(shù)量1單側(cè)履帶板數(shù)量38履帶板寬度(mm)400鏈軌節(jié)距(mm)135引導(dǎo)輪直徑(mm)335驅(qū)動(dòng)輪節(jié)圓直徑(mm)415.83.4回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu):回轉(zhuǎn)支承采用單排四點(diǎn)接觸球內(nèi)齒式回轉(zhuǎn)支承，整體式座圈 基本參數(shù)模數(shù)(m)齒數(shù)(Z)壓力角變位系數(shù)齒厚(mm)滾道中心直徑(mm)68320°+0.450/60634回轉(zhuǎn)平臺：參考PC45MR的回轉(zhuǎn)平臺，整體結(jié)構(gòu)重新布置液壓油箱：

22、自己設(shè)計(jì)，容量 50升 燃油箱：自己設(shè)計(jì)，容量60升左右司機(jī)室：1250x1028x1610 (長 x 寬 x 高) 配重：810kg3.5工作裝置:動(dòng)臂：長2785mm斗桿：長1480mm 推土板：寬1960mm, 標(biāo)準(zhǔn)鏟斗：0.16m33.6工作裝置油缸：動(dòng)臂油缸：缸徑：90mm，桿徑：50mm,最短長度：1035mm,行程：634mm； 斗桿油缸：缸徑：85mm，桿徑：50mm，最短長度：1030.5mm，行程：695mm； 鏟斗油缸：缸徑：75mm，桿徑：50mm，最短長度：900mm，行程：580mm； 推土鏟油缸：缸徑：105mm，桿徑：50mm，最短長度：503.5mm，行程：1

23、40mm。 動(dòng)臂偏擺油缸：缸徑：95mm，桿徑：50mm，最短長度：942mm，行程：630mm3.7電氣系統(tǒng)包括控制系統(tǒng)、儀表系統(tǒng)、報(bào)警監(jiān)測系統(tǒng)、車輛工況顯示系統(tǒng)及燈光系統(tǒng)。系統(tǒng)電壓12V,電氣系統(tǒng)的關(guān)鍵件為國際化配套，以確保系統(tǒng)工作的可靠性。電氣系統(tǒng)的具體方案請參見附錄WY50型履帶挖掘機(jī)電氣系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)。4主要及長周期件清單部件名稱供應(yīng)商型號數(shù)量柴油機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)YANMAR4TNV881 ：軸向柱塞變量主泵NACHIPVK-2B-505N-4191A1多路控制閥NACHIDPK-T04-9P-AA-7823A1回轉(zhuǎn)馬達(dá)+回轉(zhuǎn)減速機(jī)KYBMSG-27P-18E1回轉(zhuǎn)接頭江陰長齡1先導(dǎo)控制閥（行

24、走）JEILJRCVP-A-2-022先導(dǎo)控制閥（回轉(zhuǎn)等）JEIL:JRCVJ-072推土先導(dǎo)閥JEIL02JRCVD-021輔助先導(dǎo)閥JEILJRCVP-B-1-061仃走馬達(dá)+減速機(jī)KYB:MAG-33V-550E1回轉(zhuǎn)支承（含內(nèi)齒圈）馬鞍山/徐州羅特艾德:1 d履帶鏈軌總成（50節(jié)）上海東和DHS135-41-4002作業(yè)裝置結(jié)構(gòu)件自制WY50.31行走裝置結(jié)構(gòu)件自制WY50.21回轉(zhuǎn)平臺自制15 WY50履帶挖掘機(jī)特點(diǎn)5.1標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化設(shè)計(jì)，通用性強(qiáng)、可靠性高，整機(jī)制造成本低。WY50履帶挖掘機(jī)充分借鑒PC45MR挖掘機(jī)成熟技術(shù)，盡最大可能選擇與PC4MR5挖掘機(jī) 通用的零部件供應(yīng)商

25、或有成熟技術(shù)和模具的外購?fù)鈪f(xié)件生產(chǎn)和供應(yīng)商，充分利用公司現(xiàn)有資源，節(jié)約采購和制作成本，提高零部件的可靠性和先進(jìn)性。具體體現(xiàn)有：發(fā)動(dòng)機(jī)選取與PC45MR挖掘機(jī)同一型號和功率配置的國際知名品牌 YANMAR 4TNV88的發(fā)動(dòng) 機(jī)，降低米購成本，保證動(dòng)力品質(zhì)。液壓元件泵和主閥、先導(dǎo)閥選用與日立建機(jī) ZAXIS50U挖掘機(jī)同一供應(yīng)商的日本 NACHI的大批量挖機(jī)用液壓泵和閥，滿足工作裝置的基本工作性能要求，提高可靠性。另外泵和閥也可選用力士樂或萱場產(chǎn)品，形成稍作變化就可互換的態(tài)勢，從而達(dá)到模塊化 設(shè)計(jì)，形成供應(yīng)商的競爭機(jī)制。也可降低公司由于匯率及國際形勢變化所帶來的不可預(yù)測的風(fēng) 險(xiǎn)，解決由于獨(dú)家供貨

26、而帶來的技術(shù)瓶頸問題。5.1.3 回轉(zhuǎn)平臺回轉(zhuǎn)平臺采用整體平板小回轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)（努力實(shí)現(xiàn)無尾回轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)）駕駛室采用公司最新開發(fā)的新型小挖用產(chǎn)品，舒適美觀，又可達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)化和模塊化設(shè)計(jì)的要求。覆蓋件覆蓋件采用流線型設(shè)計(jì)，選擇與公司長期合作的有較強(qiáng)加工制作能力的外協(xié)廠家，使質(zhì)量 得到保證。配重配重整體鑄造，在保證外觀的情況下盡可能減小體積，縮短回轉(zhuǎn)半徑四輪一帶選用配套小松PC45MR型的產(chǎn)品，可靠性好，國內(nèi)和國際廠商均有供貨，批量大，周期短。 通用性強(qiáng)，維修更換方便。5.2 WY50履帶挖掘機(jī)專業(yè)性強(qiáng)，適應(yīng)不同的工作裝置，滿足用戶多用途的功能 要求。WY50履帶挖掘機(jī)提供30kW左右的強(qiáng)勁動(dòng)力，除滿足正常的

27、挖掘功能要求以外，可以用 于破碎、壓實(shí)、推土等輔助工作裝置。具體見產(chǎn)品技術(shù)分析表6 WY50履帶挖掘機(jī)成本分析WY50型履帶挖掘機(jī)成本分解表（估算）：部件名稱價(jià)格（元）重量（kg）配套商備注動(dòng)力系統(tǒng)發(fā)動(dòng)機(jī)（4TNV88）29236205日本YANMAR毛重散熱器（水箱+油散+導(dǎo)風(fēng)罩）400016青島汽車散熱器消音器發(fā)動(dòng)機(jī)附帶空濾器發(fā)動(dòng)機(jī)附帶柴油予濾器1500.5上海弗列加風(fēng)扇發(fā)動(dòng)機(jī)附帶隔套302自制減震墊4002洛德機(jī)械聯(lián)軸器10443開天傳動(dòng)油門拉索601防護(hù)罩603自制連接法蘭1007柴油箱5007.4柴油機(jī)系統(tǒng)配管50010液壓系統(tǒng)主泵645722NACHI主閥1898336NACHI發(fā)

28、動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速傳感閥1513NACHI仃走馬達(dá)和減速機(jī)15770112KYB2個(gè)回轉(zhuǎn)馬達(dá)和減速機(jī)667245KYB左先導(dǎo)閥11334JEIL右先導(dǎo)閥11334JEIL推土先導(dǎo)閥7703JEIL破碎錘先導(dǎo)閥18043JEIL仃走先導(dǎo)閥120810JEIL行走雙速閥11692JEIL先導(dǎo)油濾5001.5中央回轉(zhuǎn)接頭150018江陰長齡液壓油箱120046液壓配管850050瑪努利電氣系統(tǒng)800050司機(jī)室（含內(nèi)飾）11000215司機(jī)座220016廈門格拉默空調(diào)600030底盤1回轉(zhuǎn)支承500057馬鞍山復(fù)帶10530524上海東和2條支重輪3117100濟(jì)寧永生托鏈輪3054.4濟(jì)寧永生導(dǎo)向輪2012

29、92濟(jì)寧永生驅(qū)動(dòng)輪85024濟(jì)寧永生張緊裝置117032江陰長齡油缸動(dòng)臂油缸280040斗桿油缸250037鏟斗油缸176031推土鏟油缸170030動(dòng)臂偏擺油缸290040銷軸100040防塵圈2502NOK鋼管100020結(jié)構(gòu)件25000動(dòng)臂169斗桿77鏟斗121推土鏟194鉸接頭77平臺605復(fù)帶行走架521配重810其他覆蓋件及支架6500150標(biāo)準(zhǔn)件150010油料1000柴油1060L機(jī)油45L （已計(jì)）液壓油4050/70L冷卻液黃油隨車工具及配件1000裝配及調(diào)試費(fèi)用1500總計(jì)2049864785.8本型機(jī)市場售價(jià)國產(chǎn)26-30萬，全進(jìn)口 40-45萬，目前無國內(nèi)合資產(chǎn)品。

30、建議我司售價(jià)35萬元左右，樣機(jī)成本價(jià)格為21萬元左右，批量供貨時(shí)元件估計(jì)可以降價(jià)5%以上，成本估計(jì)在20萬以下。7與同類產(chǎn)品主要參數(shù)比較表4.5T級小型挖掘機(jī)國內(nèi)外同類機(jī)型性能規(guī)格對照表生產(chǎn)商中國日本KOMATSU日本KOMATSU日本HITACHI美國CASE日本 久保田奧地利諾森日本 石川島意大利FIAT K.機(jī)型WY50PC45MRXPC40MR-2ZAXIS 50UCX45U-50-350Z-345NXE45SR整機(jī)質(zhì)量kg4800482047904790478047504.90047654800功率/轉(zhuǎn)速kW/rpm29.4/240029.1/245029.4/235030.5/22

31、0027.2/220029.4/225028.2/240030.2/230027.2/2200標(biāo)準(zhǔn)斗容（范圍）m30.160.160.14()0.140.18()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平臺回轉(zhuǎn)速度 rpm09.80909090 9.58.68.78.50 9.5接地比壓kg/cm20.300.300.280.260.270.270.27爬坡能力°303030303030整機(jī)牽引力kN4145.542鏟斗挖掘力（ISO）kN3636.834.037.333.8536.

32、533.837.0斗桿推力（ISO）kN24.524.520.523.323.328.020.0發(fā)動(dòng)機(jī)生產(chǎn)商YAMMARKOMATSUKOMATSUISUZUYAMMARKUBOTAYAMMARISUZUYAMMAR發(fā)動(dòng)機(jī)型號4TNV884D88E-3HB4D88E-5CC-4LE24TNE82AV2203KA4TNV88CC-4LE24TNE88A-YB發(fā)動(dòng)機(jī)型式直噴，水冷直噴，水冷直噴，水冷直噴，水冷直噴，水冷直噴，水冷直噴，水冷直噴，水冷直噴，水冷活塞行程容積Itr2.1892.1892.1892.1792.1892.1972.1892.1792.189液壓系統(tǒng)液壓泵1變量泵+1疋量泵2

33、變量泵+1齒輪泵2變量泵+1齒輪泵1變量泵+1齒輪泵2變量泵+2齒輪泵1變量泵+1齒輪泵2變量+2齒2變量泵+1齒輪泵最大流量Itr/min110+1151X 2+2851X 2+32110+112X 52.4110+2X 57 + 532X 52液壓馬達(dá)行走2變量馬達(dá)2變量馬達(dá)2變量馬達(dá)2變量馬達(dá)2變量馬達(dá)2變量馬達(dá)2變量馬達(dá)2變量馬達(dá)2變量馬達(dá)回轉(zhuǎn)1定量馬達(dá)1定量馬達(dá)1定量馬達(dá)1定量馬達(dá)1定量馬達(dá)1定量馬達(dá)1定量馬達(dá)1定量馬達(dá)1定量馬達(dá)最大設(shè)疋油壓Mpa24.5262624.522.624.024.522.6油箱容量燃油箱Itr606065605050液壓油箱Itr484855506348

34、行走機(jī)構(gòu)托輪數(shù)目（每邊）111111支重輪數(shù)目（每邊）554555工作范圍（標(biāo)準(zhǔn)斗桿）最大挖掘咼度 mm532053205570515056505630532058505200最大卸載高度mm368036803860353040804000372041703680最大挖掘深度 mm360036003500360036003560357036503600最大垂直挖掘深度 mm287028702770285027002700最大挖掘范圍 mm587058705870580058605995590060005860地面最大挖掘范圍 mm575057505710567057205720推土鏟尺寸（寬x

35、高）mm1960X3551960X 3551960X3552000X 3851960X 3451990X 3601990X 3801950X3701960X 345提升最大咼度 mm430430430400360455390435360最大切土深度 mm330330330365380375385420380整機(jī)尺寸整機(jī)全長mm532053205390533053005510525052905300整機(jī)全寬mm196019601960200019801960199019501960整機(jī)全高mm259025902625261026002600尾部回轉(zhuǎn)半徑mm1060 / 98010601060 /

36、 9801000980990995980尾部突出履帶外側(cè) mm80 / 08080 / 00-101000輪間距mm194019402000196019701970軌 距mm156015601560160015601560履帶板寬度mm400400400400400400動(dòng)臂回轉(zhuǎn)角。左 70/右 50左70/右50左 85/右 50左 60/右 80左73/右58左65 /右61左90/右50左73/右58偏移距離mm左 600/右790左 600/右790左 630/右880左 800/右800左 825/右545行走體長度 mm246024602520245024802480平臺總寬度mm

37、193019301835187018351835三WY50型履帶挖掘機(jī)布置圖1 WY50履帶挖掘機(jī)立體效果圖圖1為WY50型履帶挖掘機(jī)立體效果圖。2 WY50履帶挖掘機(jī)外形圖圖2為WY50型履帶挖掘機(jī)的外形圖。3上車回轉(zhuǎn)平臺總布置圖圖3為WY50型履帶挖掘機(jī)上車回轉(zhuǎn)平臺總布置圖4下車行走總布置圖圖4為WY50型履帶挖掘機(jī)下車行走總布置圖5 液壓及電氣系統(tǒng)原理圖圖5為WY50型履帶挖掘機(jī)液壓系統(tǒng)原理圖。四設(shè)計(jì)計(jì)算書1總體參數(shù)計(jì)算1.1功率計(jì)算 1.1.1發(fā)動(dòng)機(jī)原始參數(shù)發(fā)動(dòng)機(jī)型號：YANMAR 4TNV88SYY型式：4缸直列、水冷、4沖程、渦輪增壓、空氣中冷、電控燃油系統(tǒng)發(fā)動(dòng)機(jī)功率/額定轉(zhuǎn)速：2

38、9.4kW/2400rpm發(fā)動(dòng)機(jī)最大扭矩：144 N?m /1320rpm1. 1. 2液壓泵參數(shù)液壓主泵型號：PVK-2B-505-N-4191A主泵排量：50ml /rev主泵最大流量：110 l/min王泵起調(diào)壓力：12Mpa主泵輸入功率：kW (W=110*12/ (60*0.97) =22.7)主泵輸入扭矩：N?m (Pq=159X 12X 50X 0.00仁95.4)伺服系統(tǒng)壓力：3.9 Mpa1. 1. 3功率儲備系數(shù)、扭矩儲備系數(shù)功率儲備系數(shù)：K1= (29.4-22.7-2.5)/29.4 =14.3%扭矩儲備系統(tǒng)：K2= (144-95.4)/144 = 50%通過以上計(jì)算

39、功率儲備系數(shù)、扭矩儲備系統(tǒng)均大于10%發(fā)動(dòng)機(jī)能夠穩(wěn)定地工作1 . 2回轉(zhuǎn)速度、回轉(zhuǎn)力矩計(jì)算 1. 2. 1回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)原始數(shù)據(jù):回轉(zhuǎn)馬達(dá)型號：PCL-200-18B-1S2-8486A回轉(zhuǎn)馬達(dá)排量：33.8ml/rev回轉(zhuǎn)馬達(dá)最大供油量：39l/min回轉(zhuǎn)減速機(jī)速比：i118.4輸出軸齒數(shù)/模數(shù)：14/7回轉(zhuǎn)系統(tǒng)壓力：21Mpa回轉(zhuǎn)齒圈齒數(shù)：86終傳動(dòng)速比：i2 86/14=6.1431. 2. 2回轉(zhuǎn)速度計(jì)算：回轉(zhuǎn)馬達(dá)轉(zhuǎn)速(容積效率設(shè)定為0.96):n1= 39/33.8 x 1000X 0.94= 1085rpm回轉(zhuǎn)速度：n1n=1085/(18.4 x 6.143) =9.6rpmi1 i2

40、1.2. 3回轉(zhuǎn)力矩計(jì)算：M = VL21= 33.8 210 O.85 18Ji767.7Nm20 二20 3.14馬達(dá)輸出轉(zhuǎn)矩（機(jī)械效率設(shè)定為0.85）:G=4800kgW=0.06G=2880NDk=0.4158mZ=19 t0=135mm L=1940mmA=1560mmh=536mmB=400mmi =47.53PHV-4B-60BP-1S-8502A 501/min28.6/17.4 ml/rev回轉(zhuǎn)力矩M h 二 Mi 2 =1767.7 6.143 = 10859Nm1. 3行走性能計(jì)算 1. 3. 1基本參數(shù)整機(jī)質(zhì)量 履帶內(nèi)阻力 驅(qū)動(dòng)輪節(jié)圓直徑 驅(qū)動(dòng)輪齒數(shù) 軌鏈節(jié)距 履帶輪距

41、 履帶軌距 履帶高度（不包括凸緣） 履帶板寬 行走減速機(jī)速比 行走馬達(dá)減速機(jī)型號： 馬達(dá)最大供油量： 行走馬達(dá)排量（q max/qmin ）1. 3. 2驅(qū)動(dòng)力矩、行走牽引力計(jì)算液壓系統(tǒng)壓力 馬達(dá)機(jī)構(gòu)效率 馬達(dá)容積效率 行走機(jī)構(gòu)機(jī)械效率P=24.5MPam仁 95%v=98% m2=85%Mmmax=159 P qmax n m1 =159 24.5 28.6 0.001 95% Mmmin=159 P qmin n m2 =159 24.5 17.4 0.001 95% Mgmax= Mmmax i n m2 =105.84 47.53 85% =4276N.mMgmin= Mmmin i

42、n m2馬達(dá)低速時(shí)輸出扭矩馬達(dá)高速時(shí)輸出扭矩行走機(jī)構(gòu)低速時(shí)輸出扭矩行走機(jī)構(gòu)高速時(shí)輸出扭矩低速時(shí)行走牽引力實(shí)際低速時(shí)行走牽引力高速時(shí)行走牽引力實(shí)際高速時(shí)行走牽引力=64.39 47.53 85% Tmax= 2 Mgmax/(Dk/2) =2 4276/(0.4158/2) =41135.2NTmaxa=Tmax - W =41135.2-2880N =38255.2NTmin= 2 Mgmin/(Dk/2) =2 2941/(0.4158/2) =25073.6NTmi na=Tmin - W=25073.6-2880 =22193.6N1.3. 3爬坡能力計(jì)算設(shè)爬坡能力為：60%爬坡角度：a

43、 = arcta n(60%) = 31°坡度阻力：W1 = Gsin a = 4800 >9.8 $n(31 )=24227.4N滾動(dòng)阻力系數(shù)：f = 0.12滾動(dòng)阻力W2= Gfcosa =4800X9.8 X.12 Xos(31 ) =4838.5N爬坡阻力W 坡=W1+W2=24227.4+4838.5=29065N因?yàn)樽畲鬆恳?Tmaxa=38255.2> W坡所以有60%的爬坡能力，由于受發(fā)動(dòng)機(jī)油底殼的限制，本機(jī)爬坡能力為301. 3. 4原地轉(zhuǎn)彎能力計(jì)算W= W運(yùn)行阻力+ W轉(zhuǎn)彎阻力W 運(yùn)行阻力=(G/2) *K K=0.12W 轉(zhuǎn)彎阻力=(BF 1 X3

44、XL) / (4XA)式中：W轉(zhuǎn)彎一原地轉(zhuǎn)彎阻力B 轉(zhuǎn)彎時(shí)履帶板側(cè)邊刮土的附加阻力系數(shù)， B =1.15 卩1履帶與地面的摩擦系數(shù)，卩1=0.50.6取0.6L 軸距 A 軌距則 W 轉(zhuǎn)彎=(1.15 X.6 X800X1940) X.8/(4 X60)=10091 NW= 10091+2822.4=12913.4 NTmaxa=38255.2 > W轉(zhuǎn)彎 所以能實(shí)現(xiàn)原地轉(zhuǎn)彎1. 3. 4行駛速度計(jì)算行走馬達(dá)減速機(jī)型號：PHV-4B-60BP-1S-8502A主要參數(shù)：最大輸出扭矩：5301NM最高輸出速度：36.8/60.5rpm速比(ratio) : 1=47.53馬達(dá)大排量(Vgm

45、ax)： qmax=28.6 cc/r馬達(dá)小排量(Vgmin) : qmin=17.4 cc/r馬達(dá)最高輸出轉(zhuǎn)速(Max. Output speed ): 2874rpm過載溢流閥壓力設(shè)定：P=25.0 Mpa停車制動(dòng)：靜摩擦扭矩(Static friction torque): 87.3NM釋放壓力(Release pressure ): 最小(Min) :15bar，最大(MaR :300bar1.3. 4. 1高速行駛計(jì)算高速行駛時(shí)馬達(dá)轉(zhuǎn)速Nmmax1=QXq v/qmin=50 >0.98/(17.4 0.J001)=2816rpm高速行駛時(shí)減速機(jī)轉(zhuǎn)速Ngmax1= Nmmax1

46、/i=2816/47.53=59.25rpm高速行駛速度V1=60>Ngmax1Xn >DkX0.001=60 >59.25 X.14159 X4158 X.001=4.6km/h1. 3. 4. 2低速行駛計(jì)算低速行駛時(shí)馬達(dá)轉(zhuǎn)速Nmmax2=QXq v/qmax=50X0.98/(28.6 0.001)=1713.3rpm低速行駛時(shí)減速箱轉(zhuǎn)速Ngmax2= Nmmax2/i=1713.3/47.53=36.05rpm低速行駛速度V2=60XNgmaxzXn XDkX0.001=60 X36.05 3.14159 區(qū)4158 0.001=2.8km/h注：本計(jì)算以NACHI系

47、統(tǒng)機(jī)構(gòu)參數(shù)為依據(jù)，具體參看液壓參數(shù)對比表。1. 3. 5接地比壓計(jì)算G接地比壓 p= 2B(L +0.35h)=4800/ 2X 40 X ( 194+0.35 X 53.6 )=0.28 kgf/cm21. 4挖掘力計(jì)算1.4. 1鏟斗挖掘力計(jì)算鏟斗油缸缸筒直徑：D鏟斗=0.075m液壓系統(tǒng)最高壓力：Pc=28MPa鏟斗油缸推力：Fb= n D2Pc /4=3.14 %.075228X106/4=123.64kN鏟斗最大挖掘力：r 1 r 3POD= Fbr 2漢丨3123.64 )(330 >228.98)/(297.55 >861.6)=36.4 kN1.4. 2斗桿挖掘力計(jì)算斗桿油缸缸筒直徑：D 斗桿=0.17m液壓系統(tǒng)最高壓力：Pd=24.5MPa斗桿油缸推力：Fa=n D2Pd /4=3.14 0.0852x24.5 >06/4=139.03kN斗桿最大挖掘力：r 5POG=Far 6=139.03 関05/2240.881=25.13 kN2整機(jī)穩(wěn)定性計(jì)算WY50小挖在水平路面處于最大作業(yè)半徑和鏟斗最大挖掘力工況（鏟斗 滿載）時(shí)各個(gè)部件的重量、重心數(shù)據(jù)見表 1。表1項(xiàng)目重量重心坐標(biāo)(cm)部件(N)xyz4D88E-3HB柴油