摘 要：随着我国国民经济的发展，工程机械行业的进步，其中工程机械系统的设计技术是工程机械中发展最迅速的行业技术中的一种。本文本着小体积、轻重量、低成本、高效率、稳定安全、方便快捷的设计思路，主要对现代机械系统的设计和原理进行探析。
关键词：工程机械；动力系统；设计分析
1.工程机械的工作原理和基本组成
1.1.工程机械的工作原理
在动力系统中液油在电机的启动下，通过滤油器被传送出来，注入的液油通过油泵进行输油管道，然后打开阀门切换注入液压缸，既而使得整个活塞在机械台上摆动，最后液压缸的液油通过阀门和回油系统管道回到油箱之中。在液压系统中通过阀门来转变工程机械的运转速度，开大阀门使得液压缸的液油变多，机械的运动速度就变大，开小阀门使得液压缸的液油变少，机械的运动速度就变小。因此速度是有液油量来制约的。
1.2.工程机械的基本组成部分
1.2.1.制约零部件：制约零部件是工程机械的方向、流动量、压力值制约的零部件，用来保障工程机械的各种各样的工作运转需求。
1.2.2.执行零部件：工程机械中的执行零部件有做线型运动的液压缸，提供动力和方向，而工程机械的马达则是做回转工作，进行输出转速的，执行零部件是把液压系统媒介的压力变为工程机械动力的能量传输系统。
1.2.3.动力零部件，工程机械的液压缸通过把机械动能变化为液压能量来给工程机械供给压力能量的传输元件。
1.2.4.辅助零部件：工程机械中的辅助零部件有管道、压力观测表、液油油箱等等，这些辅助零部件可以为工程机械的正常运转和安全工作提供强有力的保障。
1.2.5.工作媒介零部件：作为工程机械中传输能量的媒介液压油，对于工程机械有着至关重要的作用，是动力转换和传输的主要介质。
2.工程机械液压刚的负载计算
2.1.液压缸的负载计算公式表
2.3.1.Dm=（1-m2）D
2.3.2.Dm=D-2d
2.3.3.式中：Dm——金属绳芯的直径（mm）；m——钢丝绳的捻制系数；d——股径（mm）；D——钢丝绳直径（mm）；n——钢丝绳内股的数目；α——钢丝绳的捻角。
3.工程机械系统的设计步骤
工程机械系统是工程机械的重要组成部分，传动系统则是要和主机械一同进行设计，设计时一定要结合实际情况，有效发挥出工程机械的效果，减少工程机械受到污染的几率。
3.1.设计步骤
一般可以按照下列步骤设计：
3.1.1.做出工程机械的基础计划，制定液压系统的基本概念图
3.1.2.设计工程机械运转的形式
3.1.3.对运转状况进行分析，制定相符合的系统参数
3.1.4.使用正确的液压配件
3.1.5.工程机械的功能测试
3.1.6.设计工作流程图
3.1.7.制定编排技术文件
3.2.设计要求
设计要求是每个工程机械设计的规范和标准。
3.2.1.工程机械应该有哪些功能，运转程序和程序之间的如何处理
3.2.2.主机工程机械的功能、流程、工作环境、周围布局
3.2.3.工程机械的运转模式以及运转速度
3.2.4.不同的系统环节的负荷以及性能
3.2.5.工程机械速度区间、稳定性、转换准确度等环节的要求
3.2.6.工程机械中的运转操控策略和自动运转程序的要求
3.2.7.工程机械对于预防寒冷、杂质、尘土、声音、安全、稳定等性能的要求
3.2.8.对工程机械的工作效率、购置成本的要求
4.工程机械的设计和制约污染的策略
工程机械的污染对于工程机械的寿命和正常运转性能有着至关重要的影响，从设计上注意这些理由可以有效避开其发生。
4.1.设计和维护者进行严格系统的培训
设计策略和维护技术是制约工程机械系统污染的主要环节，因此相关工作人员的培训显得尤为重要。对于设计和维护人员的培训首先要严格系统的学习系统的理论知识，同时还要经过长久的实际操作才能上岗，经常学习借鉴国外的安装维护技术经验，并在实际操作中进行验证改良。
4.2.设计工程机械前要做好清洗方案的制定
4.2.1.工程机械零件的拆分、安装和清洗应当在严格标准的净化过滤后的室内进行，尽量在操作过程中进行充压，进而使得屋内比屋外压力高，防止因空气灰尘的污染导致工程机械系统的污染。
4.2.2.工程机械零件的清洗必须在专业的设备上开展，如果条件不足也要对当前的工作设备进行严格清洗。
4.2.3.工程机械的清洗液可以用汽油、煤油等同工程机械型号相同的液油。
4.2.4.在洗过之后工程机械系统的零件不能使用丝质、麻质、棉质等物品进行擦拭，进而避开工程机械的污染。
4.2.5.工程机械的部件清洗完毕后不能放在木地板、水泥、土地等有尘土的地方，必须装入带顶盖的密闭器具中，同时摄入清洗液油。
4.2.6.经过洗涤但是暂时不需要进行安装的零件必须放进防潮、防锈的器具中进行保存。
4.3.工程机械设计中如何有效阻止其污染
工程机械的零部件应当使用清洗之后的零件，必须等零部件整体表面晾干后再进行安装组合，进而避开清洗液在零部件表面的残留而导致工程机械的污染。工程机械零部件在组合安装需要进行敲打的时候，不能使用铁质器具敲打，而是应当使用木质、橡胶、铜质器具进行敲打。
4.4.工程机械总体设计安装的制约
4.4.1.冲洗之后的软管才可以连接执行器，用干净的气体在装配前对软管进行吹洗。如果需要拆掉则必须使用其他东西对其进行包装封闭。
4.4.2.在装配前需要使用汽油等和液油型号向匹配的油类对街头进行洗涤，并且使用干净的气体对其吹干。装配过程中不能使用生料带。
4.4.3.工程机械管道在装配组合过程中会较为容易的受到相应污染。
5.总结
工程机械系统是工程机械的主要环节，工程机械系统的设计对于整个工程机械的正常运转有着至关重要的作用，一定要从设计上进行把关。防止任意一个环节出现设计失误，在这个过程中需要对安装和维护人员进行严格培训，以保证工程机械按照设计的流程进行，从而工程机械的正常制造，提高工程机械的使用寿命和性能，节省大量的工程机械液油的使用，从而为企业创造经济效益，使得企业长久可持续地发展。
参考文献：
[1]孙永厚. 工程机械系统现场故障诊断策略的研究[J].桂林电子学院学报，2004.（5）
[2]王海军. 工程机械污染度的在线检测系统实验研究[D].燕山大学，2007（4）.
浅析工程机械系统设计和原理
更新时间：2024-03-31
作者：用户投稿
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