ZE510E初步設(shè)計(jì)評(píng)審

ZE510E液壓挖掘機(jī)

初步設(shè)計(jì)方案中聯(lián)重科土方機(jī)械公司上海研發(fā)中心2012-6-9一：項(xiàng)目來(lái)源及意義二：ZE510E/ESP項(xiàng)目概況

同類機(jī)型行業(yè)基本情況

ZE510E/ESP總體結(jié)構(gòu)和主要參數(shù)及與其他品牌對(duì)比

三：動(dòng)力及傳動(dòng)系統(tǒng)四：液壓系統(tǒng)總體介紹五：工作裝置結(jié)構(gòu)布置六：下車行走系統(tǒng)七：電氣控制系統(tǒng)總體介紹八：項(xiàng)目開(kāi)發(fā)進(jìn)度目錄

一：項(xiàng)目來(lái)源及意義

項(xiàng)目來(lái)源：本項(xiàng)目為中聯(lián)重科公司土方機(jī)械公司一級(jí)項(xiàng)目項(xiàng)目編號(hào)：TF-CPKF-2012-001項(xiàng)目名稱：ZE510E/ESP履帶式液壓挖掘機(jī)研發(fā)成果對(duì)公司的作用以及必要性：

隨著我國(guó)對(duì)能源、礦產(chǎn)需求的日益增長(zhǎng)、大規(guī)模水利建設(shè)規(guī)劃的實(shí)施及各地基礎(chǔ)建設(shè)項(xiàng)目的開(kāi)展，50噸級(jí)挖掘機(jī)產(chǎn)品將迎來(lái)高速增長(zhǎng)時(shí)期。但目前被歐美、日本等工程機(jī)械強(qiáng)國(guó)壟斷該噸位產(chǎn)品市場(chǎng)。通過(guò)開(kāi)發(fā)50噸級(jí)具有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的全液壓履帶式挖掘機(jī)，提升公司在國(guó)際上的品牌影響力，為公司創(chuàng)造新的利潤(rùn)增長(zhǎng)點(diǎn)，對(duì)公司占領(lǐng)國(guó)內(nèi)市場(chǎng)、開(kāi)拓國(guó)際市場(chǎng)具有重要的戰(zhàn)略意義。二：ZE510E/ESP項(xiàng)目概況同類機(jī)型行業(yè)基本情況

目前該噸位挖掘機(jī)的生產(chǎn)制造廠主要分布在歐洲、美國(guó)、日本等工程機(jī)械制造強(qiáng)國(guó)，著名的生產(chǎn)企業(yè)有沃爾沃（EC480DL），卡特彼勒（349D），日立（ZX500LC-3、ZX520LCH-3），小松（PC490-10），神鋼（SK480LC-8），現(xiàn)代（R505LC-7)，斗山（DX520LC）等。日本、歐美企業(yè)的產(chǎn)品在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)占據(jù)絕對(duì)領(lǐng)先的地位，國(guó)內(nèi)企業(yè)及韓系品牌的產(chǎn)品因技術(shù)及質(zhì)量上的差距，始終沒(méi)有獲得市場(chǎng)的廣泛認(rèn)可。

同類機(jī)型行業(yè)參數(shù)狀況

序號(hào)生產(chǎn)廠家中聯(lián)小松日立神鋼卡特沃爾沃現(xiàn)代斗山

1型號(hào)

ZE510EZE510ESPPC490LC-10ZX500LC-3SK480LC-8349DLEC480DLR505LC-7DX520LC

2整機(jī)重量kg510005130047530495005160047644479004880050700～52100

3標(biāo)準(zhǔn)斗容m32.22.72.71(ISO10567)2.12.61.8/3.112.12.23.2

4動(dòng)臂長(zhǎng)度m7.066.77.1

/短6.76.3/7.0/8.26.36.96.556.5/7.07.066.3

5斗桿長(zhǎng)度m3.382.52.42.93.4

4.04.82.5/2.9/3.4/3.9/4.92.43.93.353.02.52.55/3.0

3.353.382.4/2.9

6發(fā)動(dòng)機(jī)廠家

五十鈴五十鈴小松五十鈴日野卡特沃爾沃康明斯斗山

7排放

Tier2Tier2EUStageⅢBEPAT4

歐3電噴歐3

三階段

8發(fā)動(dòng)機(jī)型號(hào)

BB－6WG1XQA－03SBB－6WG1XQA－03SSAA6D125E-6-AAH-6WG1XYSA-01P11CC13ACERTD13FQSM11-CDV11

9發(fā)動(dòng)機(jī)總功率kW/HP278.1278.1

260257305265263

10發(fā)動(dòng)機(jī)凈功率kW/HP264264268

243283256239245

11發(fā)動(dòng)機(jī)額定轉(zhuǎn)速r/min18001800190018001850

180019001800

12最大扭矩Nm/r/min1553/15001553/1500

1580/15001359/1400

1800/14001789/13001540/1300

13排量L15.681L15.681L11.0415.68110.5212.512.810.810.964

14系統(tǒng)最大流量L/min2*3602*3602*3452*3602*3702*3672*3582*3702*355

15工作回路

34.3/37升壓34.3/37升壓37.331.9/34.3升壓31.4/34.3升壓3532.4/35.3升壓27.931.4/34.3

16回轉(zhuǎn)回路

28.428.427.927.92531.425.833.825.5

17行走回路

34.334.337.334.334.33532.43.931.4

18控制回路

3.93.93.23.954.113.93.9

19行走速度km/h5.0/3.05.0/3.05.5/4.2/3.04.0/2.95.4/3.44.53.1/5.15.0/3.25.0/3.1

20回轉(zhuǎn)速度r/min8.58.59.497.88.78.898.8

21回轉(zhuǎn)扭矩kNm154154132

149166.3

22爬坡能力°（%）35/7035/7035/7035/7035/7035/7035/7035/7035/70

23鏟斗挖掘力ISOkN287290274.4ISO278SAE249248/272增壓ISO268284/ISO6015292.2300

24斗桿挖掘力ISOkN242260213.64ISO216SAE209236/258增壓ISO199220/ISO6015200250

25最大牽引力kN360360333.2415417338330377330

序號(hào)生產(chǎn)廠家中聯(lián)小松日立神鋼卡特沃爾沃現(xiàn)代斗山型號(hào)ZE510EZE510ESPPC490LC-10ZX500LC-3SK480LC-8349DLEC480DLR505LC-7DX520LC26總長(zhǎng)(運(yùn)輸)mm

12180114701193011890116201194012140120601143027總高(至動(dòng)臂頂部)mm36353630363535004250369036503600420028總寬mm3590/30903590/30903490~299038603580349034403540/29803900/352029總高(至駕駛室頂部)mm3350

336034103390321032573390335030上車平臺(tái)寬度mm3160

31453530

29902980290031后端回轉(zhuǎn)半徑mm3800

364536453670377038003720

32回轉(zhuǎn)中心距后端長(zhǎng)度mm3760

360535603670

3665370033配重離地間隙mm13851385138514351340132012751500146034履帶板寬度mm700700600600/750/900600600750/900700600600/750/80035履帶板數(shù)量

51*251*249*249*250*252*252*253*253*236托鏈輪數(shù)量

3*23*22*23*22*22*22*23*23*237支重輪數(shù)量

9*29*28*28*29*29*29*29*29*238鏈輪節(jié)距/齒數(shù)

228/21228/21

216/23215.9

39軸距/履帶接地長(zhǎng)度mm45304530435042504400436043704470447040履帶軌距mm2890/23902890/239028902920/24202750274027402940/23803300/274041接地比壓kPa72.57381.30.8888

83.4

0.6～0.8842最小離地間隙mm710710700720510510550770

43最大挖掘高度mm1098010510109801113010490

102011120960044最大卸載高度mm763070757630773069107420764077506720458'水平最大挖深mm7615563076157750

750075707460659046最大挖掘深度mm77556365775576906480765077206380672047最大挖掘半徑mm1203010605120301206010880

12040121001075048最小回轉(zhuǎn)半徑mm47354265473548404750

50904780

49地面最大挖掘距離mm11810103601181011820106301171011810118701046050動(dòng)臂油缸mm170*115*1570170*115*1570

170*1152-170*15902-160*15752-165*1590170*1570170*115*161051斗桿油缸mm

190*130*1985190*130*1985

190*1301-190*19701-190*17781-190*1850190*1820190*130*198052鏟斗油缸mm

170*120*1270170*120*1270

170*1201*160*14101*160*13561*165*1330170*1370170*115*134153燃油箱容量L70070065072565070568562162054液壓油(系統(tǒng)/油箱)L560/300560/300248330555/300570/243520/270262500

同類機(jī)型行業(yè)參數(shù)狀況ZE510E/ESP總體結(jié)構(gòu)與主要參數(shù)運(yùn)輸全長(zhǎng)（mm）12200履帶輪距（mm）4530運(yùn)輸寬度（mm）3090履帶全長(zhǎng)（mm）5385運(yùn)輸高度（動(dòng)臂）（mm）3630履帶軸距（mm）2890/2390高度（駕駛室頂）（mm）3350履帶寬度（mm）700尾部回轉(zhuǎn)半徑（mm）3800離地間隙（mm）710整機(jī)外觀及運(yùn)輸尺寸工作范圍序號(hào)參數(shù)ZE460EA最大挖掘高度（mm）10980B最大卸載高度（mm）7630C最大挖掘深度（mm）7755D最大水平挖掘深度（mm）7615E地面最大挖掘距離（mm）11810F最大挖掘半徑（mm）12030G前部最小回轉(zhuǎn)半徑（mm）4805

斗桿最大挖掘力（kN）（ISO）242鏟斗最大挖掘力（kN）（ISO）287上部回轉(zhuǎn)平臺(tái)布置總體參數(shù)的計(jì)算總體參數(shù)的計(jì)算回轉(zhuǎn)裝置的計(jì)算行走裝置的計(jì)算工作裝置的計(jì)算三、動(dòng)力及傳動(dòng)系統(tǒng)ZE510E型挖掘機(jī)動(dòng)力系統(tǒng)采用五十鈴BB－6WG1XQA－03S發(fā)動(dòng)機(jī)，滿足國(guó)二階段排放。水散和中冷采用并聯(lián)結(jié)構(gòu)，布置于轉(zhuǎn)臺(tái)右側(cè)；液壓油散熱器采用獨(dú)立散熱。燃油系統(tǒng)除發(fā)動(dòng)機(jī)自帶的兩級(jí)過(guò)濾外，特別增加了康明斯高效油水分離器作為預(yù)濾，以滿足國(guó)內(nèi)油品市場(chǎng)需求。發(fā)動(dòng)機(jī)情況介紹ZE510E型挖掘機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)選用五十鈴原裝進(jìn)口發(fā)動(dòng)機(jī)，型號(hào)BB－6WG1XQA－03S。排量15.7L最大輸出功率278.1kw/1800rpm最大輸出轉(zhuǎn)矩1553N.m/1500rpm常用轉(zhuǎn)速1600~1700時(shí)比油耗214g/kw.hr發(fā)動(dòng)機(jī)減震器選型減震器選用無(wú)錫錫南的產(chǎn)品，前端減震器型號(hào)為4633972-36-00，安裝形式如左下圖示。受限于發(fā)動(dòng)機(jī)飛輪殼結(jié)構(gòu)，后端減震器只能選擇型號(hào)為4467475的產(chǎn)品。前端額定負(fù)載：3000-4000N

額定負(fù)載下的變形量：1±0.5mm后端垂直靜剛度：4000N±5%

橫向靜剛度：350±5%燃油系統(tǒng)選型五十鈴隨機(jī)附帶兩級(jí)燃油過(guò)濾，粗濾為兩個(gè)帶油水分離功能的濾芯并聯(lián)，過(guò)濾精度4微米，濾水杯容積240毫升。特別選裝的預(yù)濾為康明斯高效油水分離器，型號(hào)：FH23060。進(jìn)氣系統(tǒng)選型進(jìn)氣系統(tǒng)選用唐納森G158384型空氣濾清器及H002439空氣預(yù)濾器發(fā)動(dòng)機(jī)額定轉(zhuǎn)速下的進(jìn)氣流量為1500立方米每小時(shí)，對(duì)照曲線得出空濾阻力為1.82kPa，預(yù)濾阻力為0.6kPa，五十鈴要求發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣口的阻力應(yīng)小于3.4kPa，滿足要求。排氣系統(tǒng)的選型安裝發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣流量為1000L/s，排氣系統(tǒng)選用的是賢華的消音器，直徑320mm，長(zhǎng)度1000mm。消音器橫向布置在發(fā)動(dòng)機(jī)飛輪殼上方，通過(guò)安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)上的支架進(jìn)行固定。發(fā)動(dòng)機(jī)排氣口與消音器之間通過(guò)金屬伸縮軟管連接，保證氣密性的情況下補(bǔ)償因制造、溫度等造成的軸向誤差。四、液壓系統(tǒng)總體介紹選用川崎的負(fù)流量系統(tǒng)包括：主泵主閥回轉(zhuǎn)馬達(dá)先導(dǎo)手柄踏板閥選用邦菲力的行走馬達(dá)液壓系統(tǒng)的主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)

1、動(dòng)臂、斗桿減震方案

2、斗桿部分合流控制

3、動(dòng)臂下降閥外控制再生（需研究討論）液壓系統(tǒng)原理圖（見(jiàn)附圖）動(dòng)臂方案五、工作裝置結(jié)構(gòu)布置動(dòng)臂方案六、下車行走系統(tǒng)項(xiàng)目PC450-6ZE510E輪距40204530軌距27402890/2390支重輪數(shù)量(