小型液压挖掘机底盘系统结构设计
石方产业来说液压挖掘机将是一个很好的选择，其小型液压挖掘机的选择将直接导致
其产业的生产效率；而小型液压挖掘机的底盘系统结构也将直接导致工作环境的选择。
为此，有必要引进先进的设计理论与方法来提高底盘结构的性能。对此，本文针对小
型液压挖掘机底盘系统结构进行优化设计及研究，主要进行了以下几方面的工作：
1.简述目前小型液压挖掘机对国内外的研究状况，重点分析小型液压挖掘机底盘
系统结构研究方法从而进行详细研究以及设计工作；主要介绍了小型液压挖掘机底盘
2.主要介绍了小型液压挖掘机底盘系统机构的设计原则及设计结构的确定，简述
了小型液压挖掘机底盘机构工作原理以及工作过程，以现有的挖掘机为实物模型进行
3.将小型液压挖掘机底盘系统结构设计方案通过SolidWorks进行建立三维参数
在现代工程机械中，针对挖掘机整机重量不大于13t 的挖掘机定义为小型挖掘机
，而液压挖掘机又占据着极为重要的地位。它广泛应用于建筑业、水利水电业、采
矿业等。在建筑业施工过程中，液压挖掘机主要针对建筑工地基坑、陈旧建筑物挖掘
以及钢筋水泥混凝土的搬运等工作；在水利水电业施工过程中，液压挖掘机主要进行
水库的修建挖掘、水电站以及水电设备的基坑修建等工作；在采矿业中，液压挖掘机
主要进行对井下油田工作做前期下井的准备工作以及对露天矿业、石场等场地地面的
清理以及掩盖等工作；在交通运输业过程中，挖掘机主要进行对公路、桥梁修建施工
挖掘地基以及填坑等工作；在军事工程中主要进行针对部队在野外训练过程中进行建
设训练场地以及临时指挥所等工作；对于以上行业一些挖掘机尺寸受限不能达到预期
施工需求，而小型液压挖掘机主要优点是简便灵活，在保证原有的效率的情况下进行
针对工作场地的扩展，从而满足大型挖掘机不能工作的短缺需求，因此小型液压挖掘
用，将机械化代替人类繁重的体力劳动从而提高劳动生产力，促进现代化建设。另一
方面，在近几年来挖掘机行业市场火爆，销量持续增加，增幅每年均有 15%~30%，
导致矿资源匮乏以及环境污染问题越来越严重，综合目前国情愈来愈多的提出新能源
发展项目，由此可以得出节能环保发展是产品发展的必然趋势。而对于工程机械液压
挖掘机又是的排头兵，其液压挖掘机具有节能环保适应范围广施工灵活方便等优点；
据相关报道，世界上每年约有 65％-70％的土方施工量是由液压挖掘机来完成的
对于工程机械挖掘机是一种应用广泛的大功率作业机械，而液压挖掘机具有节能研究
方向，不难得出液压挖掘机占有整个工程机械重要地位发展势在必得；而对于挖掘过
程中，由于不确定因素的增加，导致挖掘负载变化不确定导致挖掘机在作业过程中存
在着不少环节的能量损失；其中挖掘机动力系统的能量转换率仅有 40％左右，是效
的土地建设等工作，土地建设工作将代表着对工程机械行业有着必不可少的需求；而
对于液压挖掘机又将占领者整个挖掘机行业；对于液压挖掘机的底盘系统又将是对挖
掘机性能起着决定性的作用；所以对于挖掘机行业发展考虑，液压挖掘机底盘系统的
设计工作不可忽视，而对于挖掘机底盘系统有着高性能、工作可靠、制造成本低、维
完善以及不够成熟的液压系统到目前技术成熟的液压系统，当前国外各大挖掘机生产
厂家之间也进行着液压系统在技术创新上的较量。目前国外各大厂家以及国内一些挖
掘机厂家正在进行着针对液压挖掘机节能控制方面的研究；将由开式转向为闭式的液
压系统控制的方向研究，实现电液相结合的技术研究；而电液相结合的液压系统有着
目前对于挖掘机占有量最大的市场在于欧洲，其中对于北美和日本国家占有20%
左右，其中目前知名挖掘机生产企业也主要分布在欧洲、日本以及美国等国家。他们
拥有者专业设计团队以及先进的制造能力，并且他们生产的品种齐全，产品线厂，也
术以及制造上的发展。在近几年来我国挖掘机生产厂家发展迅速，如三一重机、徐工
集团、山东临工等企业，他们随着技术水平的不断提高，在国内的销售水平上也取得
了质的飞跃；对于我国的三一重机生产厂家所生产的挖掘机，在 2010 年的销量超过
卡特彼勒，其销售成绩在中国市场排位第五，紧接着到了 2011 年上半年，销量再次
液压挖掘机技术水平也存在着一定的差距；我国挖掘机发展水平不及外国最大的原因
除了我国加工水平落后之外，我国的挖掘机设计水平与一些发达国家还存在着一定的
们有着专业的设计团队，相比较而言我们国家在这方便还存在着一定的欠缺。除此之
外我国也存在着挖掘机一定质量上的研究，相比较而言，对于我国一些生产厂家针对
试验团队建设也存在着不完善设备，这将直接导致液压挖掘机的整机使用性能，其中
国内挖掘机产品与国外产品的差距在工作装置上的表现主要在滑动轴承寿命、各个臂
果还是可佳的，目前挖掘机常用的功率匹配控制方法有：自动怠速控制、转速感应控
制、压力切断控制、发动机负载自适应控制、恒功率控制、分工况控制和恒压网络调
发展，不管是在挖掘机性能质量上还是对于挖掘机售后服务方面都在进行着质的飞跃；
其中最具有代表我国自主研发水平的挖掘机生产厂家是三一重工，三一重工在我国最
早提出混合动力挖掘机，包括柳工、山河智能以及玉柴在最早全推出最具有代表性的
产品，为我国挖掘机行业发展起到了代表性的作用；况且以上这些品牌也都实现了世
取在最短的时间内发展出高质量、高效率、多品种并且最具有代表性的挖掘机自主品
牌；其中对于该品牌应该广泛采用新技术、新工艺、新结构特别是新能源，尽可能实
现挖掘机的标准化、规格化；打破传统设计理念，将电液一体化实现至挖掘机领域，
更节能高效的将挖掘机水平发展至高峰。在保证挖掘机以上技术要求前提下更值得我
们重视的是挖掘机的安全舒适以及可靠耐用等方面，为挖掘机驾驶员建立一个可靠的
本文通过对现有的液压挖掘机进行参考并通过一系列的研究，运用 SolidWorks
针对小型液压挖掘机底盘系统结构进行设计，本文对液压挖掘机底盘系统结构进行计
算分析、通过现有挖掘机水平进行分析得出设计尺寸并通过 SolidWorks 软件进行底
1）.通过目前国内外对液压挖掘机的研究现状所存在的缺陷以及目前国内市场对
小型液压挖掘机的需求进行对液压挖掘机底盘进行系统分析，并根据现有的挖掘机作
为参考进行确定小型液压挖掘机底盘系统结构的主要参数，明确整个设计过程中所要
2）.通过对挖掘机底盘系统的分析，针对各部件进行详细分析以及设计工作，逐
个对挖掘机支重轮、引导轮、驱动轮、托链轮四部分进行详细设计，其中包括对尺寸
而液压挖掘机的底盘系统结构是整个挖掘机工作质量的保障，挖掘机工作环境以及位
置的选择将直接导致挖掘机工作的条件，而这些工作环境的要求与挖掘机底盘系统结
构紧密联系，因此小型液压挖掘机工作性能的正常运转将依靠底盘系统结构设计性能
液压挖掘机底盘系统结构从外观上来看主要由支重轮、驱动轮、托链轮、引导轮、
以及履带为核心部件组成，其次有回转机构、下车架组成。挖掘机底盘系统承受着整
机整体重量、转向、制动、行走以及挖掘过程中的外载荷，而支重轮是挖掘机底盘系
载着挖掘机整机重量并通过支重轮将其整机重量分散施于底面，对于挖掘机在行走时
会经常出现地面与整机之间冲击的现象，而对于支重轮的工作环境，经常处于侵入泥
土或者水土之中，而支重轮又是对挖掘机底盘性能以及使用寿命的重要决定因素零件，
因此在挖掘机底盘系统的设计过程中支重轮的设计以及布置方案极为重要；而常规的
支重轮布置只是一味的对挖掘机底盘进行简单排列，而对于链轨节距根本不做过多计
