挖掘机液压结构及工作原理？
挖掘机主要由发动机、传动系统、行驶系统、制动系统、工作装置、液压系统、电气系统等组成，如图2-11所示。
图2-11 挖掘机的结构
（1）发动机
发动机一般为四冲程、水冷（或风冷）、多缸、直喷式柴油机发动机。少数挖掘机采用电控柴油机。
（2）传动系统
传动泵有机械传动式、半液压传动式和全液压传动式3种，其中机械传动式和半液压传动式应用较广。
（3）行驶系统
液压挖掘机行驶系统是整个机器的支撑部分，承受机器的全部质量和工作装置的反力，同时能使挖掘机作短距离行驶。按结构不同，行驶系统可分为履带式和轮胎式两类。
①履带式行驶系统。由履带、支重轮、托链轮、驱动轮、导向轮、张紧装置、行走架、油马达、减速机等组成。
液压挖掘机的行驶系统采用液压驱动。驱动装置主要包括液压马达、减速机和驱动轮，每条履带有各自的液压马达和减速机。由于两个液压马达可独立操作，因此机器的左右履带可以同步前进或后退，也可以通过一条履带制动来实现转弯，还可以通过两条履带朝相反方向驱动来实现原地转向，其操作十分简单、方便、灵活。
②轮胎式行驶系统。通常由车架、转向前桥、后桥、行车机构及支腿等组成。
后桥通过螺栓与机架刚性固定连接。前桥通过悬挂平衡装置与机架铰接连接。悬挂平衡装置的作用是当挖掘机行驶时，利用支承板的摆动和两悬挂油缸的浮动，保证4个车轮充分着地，减轻机体不平均承载、摆跳、道路冲击及机架扭曲，提高挖掘机的越野性能；当挖掘机作业时，将两悬挂油缸闭锁，保证挖掘作业时整机的稳定性。
（4）转向系统
轮胎式挖掘机，其转向系统通常采用全液压、偏转前轮式转向系统，主要由油箱（与工作装置液压系统共用）、转向油泵、转向器、滤油器、流量控制阀、转向油缸、油管和转向盘等组成。
履带式挖掘机，其转向系统比较简单，通过切断驱动链轮动力来实现。其转向装置为湿式、多片弹簧压紧、液压分离、手动液压操作方式转向离合器。
（5）制动系统
脚制动装置的制动器为凸轮张开蹄式制动器。制动传动器机构采用气压式，主要由空气压缩机、气体控制阀、脚制动阀、储气筒、双向逆止阀、快速放气阀、手操纵气开关、制动汽缸及气压表等组成。
手制动装置的制动器为凸轮张开蹄式制动器，传动机构为机械式。制动底板通过螺钉固定在上传动箱盖上；制动鼓用螺栓固定在接盘上，接盘则通过花键和上传动箱的从动轴连接。
当挖掘机作业时，必须解除手制动，否则，将损坏手制动器或回转液压马达。
（6）工作装置
工作装置是液压挖掘机的主要组成部分之一。由于工作性质的不同，工作装置的种类很多，常用的有反铲、正铲、装载和起重等装置，而且一种装置也可以有很多形式。
（7）液压系统
液压挖掘机的主要运动有整机行走、转台回转、动臂升降、斗杆收放、铲斗转动等，根据以上工作要求，把各液压元件用管路有机地连接起来的组合体叫作液压挖掘机的液压系统。液压系统的功能是把发动机的机械能以油液为介质，利用油泵转变为液压能，传送给油缸、油马达等，然后转变为机械能，再传给各种执行机械，实现各种运动。液压挖掘机的液压系统常用的有定量系统、分功率变量系统和总功率变量系统。我国规定，单斗液压挖掘机重8t以下的，采用定量系统；机重32t以上的，采用变量系统；机重8～32t的，定量和变量系统均可用。
全功率变量系统是目前液压挖掘机普遍采用的液压系统，通常选用恒功率变量双泵。液压泵的型号不同，采用的恒功率调节机构也不相同。
液压系统主要由油路系统、先导控制油路系统和控制系统构成。
（8）电气系统
液压挖掘机的电气系统包括启动线路、发电线路、照明、仪表以及由传感器和压力开关、电磁阀组成的控制电路，另外还有附属电路（如空调、收音机等）。启动电机按所配套的主机不同，分12V、24V两种，启动功率分3kW、3.7kW、4.8kW等。
发电线路主要包括交流发电机、电压调节器、充电指示灯及启动开关等。
为了保证安全、高效、节能及正常地工作，根据需要，挖掘机的电气系统都安装了各种信号装置，如机油温度报警、充电指示灯、机油压力报警、转向信号灯等，以警告操作者。为了使操作者随时掌握机器的运转情况，驾驶室中安装了各种仪表，如机油压力表、机油温度表、液压油温度表、水温表。现代进口挖掘机都采用了先进的电控装置，这种设备便于维修人员在挖掘机出现故障时能及时、准确地判断故障位置，及时修复。
挖掘机内部结构图
现今的挖掘机占绝大部分的是全液压全回转挖掘机。液压挖掘机主要由发动机、液压系统、工作装置、行走装置和电气控制等部分组成。
1、液压系统由液压泵、控制阀、液压缸、液压马达、管路、油箱等组成。液压传动系统通过液压泵将发动机的动力传递给液压马达、液压缸等执行元件，推动工作装置动作，从而完成各种作业
2、电气控制系统包括监控盘、发动机控制系统、泵控制系统、各类传感器、电磁阀等。
3、工作装置是直接完成挖掘任务的装置。它由动臂、斗杆、铲斗等三部分铰接而成。
4、回转与行走装置是液压挖掘机的机体，转台上部设有动力装置和传动系统。发动机是液压挖掘机的动力源，大多采用柴油要在方便的场地， 也可改用电动机。
怎样制作玩具挖掘机
制作方法如下：
1、结构
【1-1】
先制作铲斗的连杆结构。
【1-2】
再制作铲斗。
【1-3】
然后是铲斗的支架。
【1-4】
把连杆装到偏心轮上。
【1-5】
把铲斗也安装上。
【1-6】
制作铲斗支架。
【1-7】
把铲斗连杆安装到铲斗支架上。
【1-8】
把铲斗支架安装到底座上，基本结构就制作好了。
2、动力
【2-1】
用PVC线槽和齿轮，DIY一个齿轮减速电机。
【2-2】
把减速电机安装到底座上。
【2-3】
减速电机和铲斗结构之间，用连杆连接起来。
3、电路
【3-1】
在底座下面安装电池盒，还有复位开关，连接好电路。
【3-2】
减速电机也连接好。
复位开关在底座顶部露出操纵杆。
4、挖机
【4-1】
挖机制作完成。
【4-2】
当前制作只是实现了“挖掘”这个简单的动作，而缺乏转向和移动等动作。
下一步，可以考虑继续完善，比如增加履带底盘。
5、履带
【5-1】
取两根直径50mm的皮带。
把线槽盖剪成10mm长的一段方块，让方块两侧的轨道分别套到两条皮带上，作为履带板。
另外用线槽盖侧边的轨道，剪成5mm长的一小段，套到皮带上，并且位于各方块之间，使得各履带板之间有一个间隔。
【5-2】
线槽凹槽的一侧，剪长10mm的一段，并且两个侧边保留5mm的高度，得到一个凹形结构，作为履带扣。
把每个履带扣于上一步串在皮带上的每块履带板扣在一起，这样就得到一根简易的履带了。
【5-3】
有几种规格的履带轮供选择，考虑到PVC线槽都是以白色为主，这次制作出来的履带也是白色的，所以履带轮的颜色最好不要再用白色了。最后决定用一种小一点的橙色皮带轮作为履带轮，这样可以使得颜色有层次之分，效果更好一些。
【5-4】
在皮带轮上装上用PVC剪成的链齿。
【5-5】
同一个履带轮，两侧各有一个皮带轮，两个皮带轮内侧紧贴着十字形的链齿，然后中间再用4-5颗塑料垫圈填充。
做一个简单的测试小车，把履带装上去。
【5-6】
测试小车底盘下方带有一个三级齿轮减速箱。
【5-7】
给测试小车接上电池，打开开关，小车应该可以带动履带跑起来。
【5-8】
前面步骤制作的履带已经基本成型，但还不够完美。
于是，继续对PVC履带作完善，主要是把原来的链轮槽外侧也封闭起来。
【5-9】
履带板之间的缝变小了，看起来比原来更精致和紧凑了，而且履带也更不容易从链轮上脱落下来。
【5-10】
全封闭的履带。
还可以给每个履带板外侧再粘贴两片平行的底垫。
【5-11】
可以直接用PVC线槽的轨道侧边来做，虽然工序上又多了点，但履带板之间的缝隙也可以遮住一点，看起来更有更觉了。
【5-12】
把最终完成的带防滑底垫的履带，装到测试小车底盘上。
【5-13】
这样的测试小车，具有了一定的爬坡越野能力。
6、设计
【6-1】
把此前做好的挖机部分，直接放在履带测试小车地盘上，感觉是不是很酷啊！
【6-2】
实际上这只是摆一个造型而已，真正要完成一个可以移动的挖掘机，还要继续往下制作才行。
7、底盘
【7-1】
要实现履带底盘能够前进以及转向，前面单个电机的小车底盘不能用，这里要再专门做一个双电机驱动的小车底盘。
再制作两个与前面给挖机提供动力的一样的PVC减速电机，要求两个减速电机是单侧轴输出，并且一个轴在左侧，另一个轴在右侧。
对于横截面为60mm*25mm的PVC线槽，截取长70mm左右的一段，作为底座，把两个减速电机并排固定在底座的一侧。
提示：PVC减速电机的制作方法具体见：《PVCBOT官网教程——基础篇——部件类——B型N20减速电机》的制作教程。
【7-2】
在底座另一端的两侧，分别在伸出两根可以空转的轴，要求轴露出外面至少长25mm么，并且这两根轴距离同侧的减速电机轴的距离是50mm。
【7-3】
给减速电机的轴以及空转轴装上两侧带链齿的履带轮。
【7-4】
拿出之前做好的履带。
【7-5】
把履带装底盘的履带轮上。
【7-6】
用横截面25mm*15mm的PVC线槽的凹槽部分，在底盘的底座正面上方做一个梯形的支架。
这样就完成了履带小车底盘的制作。
8、转盘
【8-1】
再准备一个PVC减速电机，要求也是单侧输出转轴。
用一段横截面为40mm*20mm的PVC线槽的凹槽部分，作为减速电机的外壳。
提示：PVC减速电机的制作方法具体见：《PVCBOT官网教程——基础篇——部件类——B型N20减速电机》的制作教程。
【8-2】
横截面为40mm*20mm的PVC线槽的槽盖部分，剪成一个凹形，作为减速电机外壳的盖子。
减速电机伸出的转轴前端，用塑料垫圈把一块截面25mm*15mm的PVC线槽的槽盖部分夹在中间，然后在外侧的塑料垫圈周围涂上502胶水，把槽盖和转轴固定在一起。
注意：502胶水不要粘贴到减速电机的外壳上，当减速电机转动时，只是转轴前端的槽盖跟着转动。
【8-3】
把减速电机装到外壳内，得到一个转盘结构。
【8-4】
履带底盘的底座上方的梯形支架是PVC线槽的凹槽，它与转盘上减速电机前端的PVC线槽槽盖的规格是匹配的，把两者扣在一起，这样就把转盘装到了履带地盘上了。
【8-5】
对于此前做好的挖机，把挖机底座以下的部分拆掉。
【8-6】
把挖机的底座用螺丝固定在转盘的顶端。
为了美观以及牢固，还可以在转盘上增加支撑，与挖机底座连接起来，用热熔胶固定住。
这样就把挖机安装到转盘上了。
9、线控
线控器内部装有电池，线控器通过排线把多组电源引出，给排线另一端挖掘机上的多个减速电机供电。通过线控器上的多个复位开关，可以控制引出的每组电源的开关状态以及正负极性，以此控制对应减速电机的停止或转动状态以及转动的方向。
下面主要是介绍线控器的结构制作。而关于线控器的电路连接，具体见前面的电路原理说明。
【9-1】
用横截面为40mm*20mm的线槽来制作线控器的外壳，线控器的外形可以做成类似游戏手柄。
【9-2】
线控器中间部分有两个自锁按钮开关，分别是：
（1）左右两侧用于前进后退的减速电机的电源开关；
（2）挖机和转盘的减速电机的电源开关。
【9-3】
线控器两侧的手柄前端，各有两个复位开关，其中：
（1）最外侧的两个前后拨动方向的复位开关，分别控制左右两侧电机的正反转；
（2）左内侧的前后拨动方向的复位开关，用于控制挖机的上下挖动；
（3）右内侧的左右拨动方向的复位开关，用于控制转盘的左右转动。
【9-4】
给线控器装上两组电池。
【9-5】
最后把线控器后端手柄外壳扣上，这就是一个完整的线控器。
10、组装
【10-1】
履带底盘两侧的减速电机，分别连接着一个位于底盘后端的PH插座；而转盘减速电机和挖机减速电机，则分别连接着一个位于挖机后端的PH插座。
线控器引出的8根排线，输出4组独立的电源。对应每组电源的两根排线共同连接这一个PH插头，总共就是4个PH插头。
【10-2】
每个PH插头，插到对应要控制的减速点击的PH插座上。
【10-3】
把安装了挖机的转盘，转到底盘上，这样就把整个挖掘机组装完成了。
【10-4】
线控器引入的排线，组好集中固定在挖机后端，用一个夹子状结构卡住，防止拉扯排线导致PH插头/插座松动。
【10-5】
尝试用线控器控制挖掘机，正常情况下：
（1）左外侧前后方向的复位开关，控制底盘左侧履带的停止或前后转动；
（2）右外侧前后方向的复位开关，控制底盘右侧履带的停止或前后转动；
（3）左内侧前后方向的复位开关，往前拨则挖机上抬，往后拨则挖机下挖；
（4）右内侧左右方向的复位开关，控制转盘的停止或者左右转动。
假如发现控制的减速电机不正确，则需要调整对应的PH插头和PH插座接在一起；假如发现控制的减速电机转动的方向反了，则把PH插头上的两根排线调换过来接。
五、项目总结
当前项目是一台结构精致的履带驱动挖掘机，涉及的内容比较多，可以学到较多的东西：
（1）DIY减速电机，这是基础，且是个精细活，比较考验动手能力；
（2）PVC版履带的制作，这是一个巧妙的结构，特别考耐心；
（3）差速转向控制原理的实际应用；
（4）简单连杆结构实现一系列的挖掘动作。
当前挖掘机看似复杂，其实了解本质原理之后，就会发现做好它只是时间问题，需要的主要就是细心和耐心。
关于自制多功能电动挖掘机图片和小型多功能挖掘机的介绍到此就结束了，不知道你从中找到你需要的信息了吗 ？如果你还想了解更多这方面的信息，记得收藏关注本站。
