建筑机械与电工课题第二章第一节课型新授授课时间周三5、6节(3月19日)课时数2课时教学目的1、了解平地机的结构与类型。2、熟悉平地机的使用注意事项。教学重点及难点重点:平地机的结构难点:平地机的使用教学方法讲授法与图片展示教学过程见本节课件作业见课件平地机CLG422平地机平地机是一种以刮刀为主,并配置有其他多种可更换的作业装置,以完成土地平整和整形作业的公路施工机械。公路施工中,可利用平地机进行路基基底处理,完成草皮或表层剥离;从路线两侧取土,填筑高度小于1m的路堤;整修路堤的断面;旁刷边坡;开挖路槽和边沟;在路基上拌和、摊铺路面基层材料。平地机可以用于整修和养护土路,清除路面积雪。在机场和现代交通设施建设中的大面积、高精度的场地平整工作中,更是其他机械所不可代替的。工作特点及作用平地机——大面积平整场地平地机——整形路堤断面平地机——除雪平地机——浮动除雪装置平地机——前轮偏转平地机在工作中由于刮刀的倾斜会产生横向阻力,在斜坡上作业也会产生横向阻力。这个横向阻力会引起平地机的跑偏,前轮左右偏转功能可以增加平地机的作业稳定性。平地机——侧坡作业平地机——工作装置可实现各种复杂动作高效率作业CLG422平地机平地机的分类•1.按车轮数、驱动轮对数和转向轮对数可分为以下几种1)四轮平地机有:–2×1×1型,前轮转向,后轮驱动–2×2×2型,全轮转向,全轮驱动平地机的分类•2)六轮平地机有:–3×2×1型,前轮转向,中后轮驱动–3×3×1型,前轮转向,全轮驱动–3×3×3型,全轮转向,全轮驱动平地机按车轮分类示意图(车轮上带“x”者为驱动轮)驱动轮对数越多,在工作中所产生的附着牵引力越大;转向轮越多,平地机的转弯半径越小平地机的分类•2、按操作方式分,平地机可分为:机械操纵式的平地机;液压操纵式的平地机。3、按机架结构分,平地机可分为:整体机架式平地机;铰接机架式平地机。•发展概况•在机械结构上,平地机已发展到比较完善的地步。如果以它的操纵方式来反应它的发展阶段的话,那么,第一阶段是机械操纵,第二阶段为液压操纵,而现在已迈人第三阶段,即机电液一体化阶段。目前的发展主要集中在操纵、维护、使用方面进一步与电子技术相结合,更进一步提高平地机的综合性能。整体机架式有较大的整体刚度,但转弯半径较大。传统的平地机多采用这种机架结构。目前生产的平地机大都采用铰接式机架,它的优点是:(1)转弯半径小,一般比整体式的小40%左右,可以容易地通过狭窄地段,能快速调头,在弯道多的路面上尤为适宜。(2)采用铰接式机架可以扩大作业范围,在直角拐弯的角落处,刮刀刮不到的地方极少。(3)在斜坡上作业时,可将前轮置于斜坡上,而后轮和机身可在平坦的地面上行进,提高了机械的稳定性,使作业比较安全平地机的分类4、按刮刀长度和发动机功率分:轻、中、重型类型拖式平地机自行式平地机刮刀长度(mm)刮刀长度(mm)发动机功率(kW)机重(kg)轻型1800-2000300044-665000-9000中型2000-30003000-370066-1109000-14000重型3000-42003700-4200110-22014000-19000第二节平地机构造•一、总体组成•平地机主要组成部分有:发动机、传动系统、机架、行走装置、工作装置和操纵控制系统。•发动机一般采用柴油机,多数柴油机都采用了废气涡轮增压技术.PY-180型平地机外形图1—前推土板;2—前机架;3—摆架;4—刮刀升降油缸;5—驾驶室;6—发动机罩;7—后机架;8—后松土器;9—后桥;10—铰接转向油缸;11—松土耙;12—刮刀;13—铲土角变换油缸;14—转盘齿圈;15—牵引架;16—转向轮平地机弓形前机架刮土刀箱形铰接摆动式转向桥转盘及转盘牵引架前桥水平铰接轴摆动式平衡传动箱后机架铰接式机架平地机车架铰接转向油缸前后车架铰点及立轴刮刀伸降油缸牵引架引出油缸回转驱动马达整体式机架铰接式机架平地机的分类传动系统一般由主离合器、液力变矩器、变速箱、后桥传动、平衡箱串联传动装置等组成,其布置情形如图所示。主离合器的功用是接合与分离发动机与传动系统之间的动力。主离合器使机械起步平稳;换挡时减少换挡时齿轮冲击。过载时离合器能通过打滑保护传动系免遭破坏l—变速箱;2—主离合器(或变矩器);3—发动机4—后桥;5—平衡箱串联装置液力变矩器可以使机器在挡位速度范围内实现无级变速。当外负荷增大时,它使机器目动减速,并同时增大输出扭矩。平地机的变速箱一般有较宽的速度变化范围和较多的速度挡位。当变速箱为动力换挡变速箱时,一般不需设主离合器,因为变速箱内的换挡离合器就可起主离合器的功用。后桥传动是将变速箱输入的动力进一步减速增扭,并通过圆锥齿轮传动将纵向传动转换为横向传动,将动力直接传给两侧的车轮(四轮平地机),或传给两侧的平衡箱(六轮平地机),再由平衡箱内的串联传动装置将动力传给驱动轮。行走装置有后轮驱动型和全轮驱动型。当全轮驱动时,前轮的驱动力可由变速箱输出,通过多级带万向节的传动轴传至前桥,或采用液压传动方式将动力传至前桥。机架是一个支持在前桥与后桥上的弓形梁架。在机架上装着发动机、主传动装置、驾驶室和工作装置等。在机架中间的弓背处装有油缸支架,上面安装刮刀升降油缸和牵引架引出油缸。铰接机架式设有左右铰接转向油缸,用以改变和固定前后机架的相对位置。平地机工作装置•刮土工作装置:是平地机的主要工作装置刮土工作装置l—角位器;2—角位器紧固螺母;3·切削角调节油缸;4—回转驱动装置;5—牵引架;6’右升降油缸;7—左升降油缸;8—牵引架引出油缸;9—刮刀;10—油缸头饺接支座;11—铲刀侧移油缸;12—回转圈♥工作装置分为主要工作装置和附加工作装置。♥主要工作装置是刮刀。为了使平地机具有最好的平整效果,刮刀布置在乎地机前后桥之间。♥多数平地机将耙土器装在刮刀与前轮之前,用来帮助清除杂物和疏松表层土壤。♥通常在平地机尾部安装松土器,♥在机器前面安装推土铲,用来配合刮刀作业。♥耙土器、松土器和推土铲均属平地机的附加工作装置♥操纵系统包括作业装置操纵系统和行驶操纵系统。作业装置操纵系统用来控制刮刀、耙土器、松土器、推土铲的运动。刮土工作装置1、组成1)牵引架前端为球形铰,与车架前端铰接,因而牵引架可绕球铰在任意方向转动和摆动。2)支承在牵引架上的回转圈在回转驱动装置的驱动下绕牵引架转动,从而带动刮刀回转。刮土工作装置3)刮刀背面有上下两条支撑在两侧角位器滑槽上的滑轨,可在刮刀侧移油缸的推动下侧向滑动。4)角位器与回转圈耳板下端铰接,上端用螺母固定住。松开螺母时,角位器可以摆动,从而带动刮刀改变切削角。•作业装置操纵系统可以控制刮刀作如下六种型式的动作:•①刮刀左侧提升与下降;②刮刀右侧提升与下降;③刮刀回转;④刮刀侧移(相对于回转圈左移和右移);⑤刮刀随回转圈一起侧移,即牵引架引出;⑥刮刀切削角的改变。•其中①、②、④、⑤一般通过油缸控制,③采用液压马达或油缸控制,而⑥一般为人工调节或通过油缸调节,调好后再用螺母锁定。平地机刮刀的动作方式•1)刮刀的倾斜或升降:由左右升降油缸完成。•2)刮刀回转:回转驱动装置带动回转圈,回转圈再带动耳板,耳板通过滑轨带动刮刀回转。•3)刮刀侧移:刮刀侧移油缸活塞杆通过滑轨带动刮刀侧移。平地机刮刀的动作方式•4)刮刀移出机身:由牵引架引出油缸、刮刀侧移油缸及回转驱动装置同时动作实现。•5)刮刀切削角的改变:由角位器及角位器紧固螺母、切削角调节油缸共同完成。平地机——其他附属工作装置松土器板推土板松土耙牵引架及转盘牵引架在结构形式上可分为A型和T型两种。A型与T型是指从上向下看牵引杆的形状。PYl80型平地机的牵引架l—牵引架铰接球头;2—底板;3—牵引架体;4—铲刀升降油缸铰接球头;5—铲刀摆动油缸铰接球头安装在T型牵引架下的回转圈安装在T型牵引架下的回转圈T型牵引架1、7—刮刀升降油缸球铰头;2—回转圈安装耳板;3、4—回转驱动油缸;5、10-底板;6—横梁;8—牵引架引出油缸球铰头;9、13—回转齿轮摇臂;11—球铰头;12—牵引杆PYl80型平地机的转盘•1—带内齿的转盘;2—弯臂;3—松十耙支承架;4—刮刀摆动铰销;5—松土耙安全杆;6—液压角位器定位销回转圈•1—齿圈;2-耳板;3、4、5—拉杆回转圈在牵引架的滑道上回转,滑道是个易磨损部位,要求滑道与回转圈之间有滑动配合间隙且应便于调节回转支承装置•1—调节螺栓;2—牵引架;3—垫片;4—紧固螺栓;5—支承垫块;6—衬片;7—衬片;8—回转齿圈回转驱动装置•由回转圈带动刮刀回转基本上都是全回转式,即360º回转,属于连续驱动型式。驱动方式主要是液压马达带动蜗轮蜗杆减速器驱动回转小齿轮;另一种是双油缸交替随动控制驱动小齿轮图1—3—25双回转油缸驱动机构示意图1—回转小齿轮;2—回转油缸;3—牵引架底板;4—偏心轴刮刀:各种平地机的铲刀都基本相似,它包括刀身和切削刃两部分。刀身切削刃刀身为一块钢板制成的长方形曲面弧形板,其下缘和两端用螺栓装有切削刀片。刀片由耐磨抗冲击高合金钢制成。其切削刃是上下对称,刀口磨钝或磨损后可上下换边或左右对换使用。为提高刮刀抗扭抗弯刚度和强度,在刀身的背面焊有加固横条,在某些平地机上,此加固横条就是上下两条供刮刀侧伸时使用的滑轨。刮刀切削角的调节平地机刮土作业时,应根据土壤性质和切削阻力大小适时调整刮刀切削角。1)由人工调整多应用在中小型平地机上,调整后应将紧固螺母锁紧。2)通过油缸调整油缸体铰接在回转圈两侧,活塞杆头部与角位器铰接,当松开紧固螺母后,操纵油缸伸缩,即可使角位器带动刮刀绕下铰点转动,使切削角改变,调好后人工将紧固螺母锁紧。切削角调整油缸•为了拓宽平地机的作业范围,可在刮刀的一侧安装刀片,用于开挖安装路缘石的矩形沟或小排水沟等。路缘石沟铲刀结构1—挖沟刀片;2—螺栓;3—刮刀(二)松土工作装置1、作用用于疏松不能用刮刀直接切削的坚硬土壤。2、分类1)耙土器-负荷比较小,一般采用前置布置方式,即布置在刮刀和前轮之间。2)松土器-负荷较大,采用后置布置方式,布置在平地机尾部,安装位置离驱动轮近,车架刚度大,允许进行重负荷松土作业。耙土装置•1—耙子收放油缸;2—摇臂机构;3—弯臂;4—伸缩杆;5—齿楔;6—耙子架;7—耙齿耙土装置松土器分双连杆式和单连杆式两种。单连杆式松土器由于其连杆长度有限,松土齿在不同的入土深度下的松土角变化较大,但结构简单。松土器双连杆式的近似于平行四边形机构,其优点是松土齿在不同的切土深度角基本不变,故对松土有利。且双连杆同时承载,改善了松土器架的受力状态。推土工作装置•铲刀的升降机构有单连杆式和双连杆式。•推土铲主要用来切削较硬一些的土壤、填沟以及刮刀无法够到的边角地带的刮平作业图1—3—30推土工作装置1—推土铲刀;2—油缸;3—支架二、行走装置•前后桥对于小型四轮平地机,一般为后桥与机架固定,前桥与机架铰接,以保证四轮同时着地;•对于六轮平地机,一般为后桥与机架固定,前桥与机架铰接摆动,后轮则通过平衡箱绕后桥摆动,这样保证了六轮同时着地,后四轮平均承载a)四轮平地机全轮转向;b)六轮平地机全轮转向;c)六轮平地机后桥转向示意1—后轮;2—后桥壳体;3—转向油缸;4—平衡箱全轮转向示意1—前机架;2—销轴;3—锁定扦;4—油缸;5—后机架机架铰接结构铰接式平地机的行走方式a)直行;b)折身转弯;c)折身前进三、动力传动系统•主传动的型式与特点•1)发动机—主离合器—机械换挡变速箱•2)发动机—液力变矩器—主离合器—机械换挡变速箱•3)发动机—动力换挡变速箱•4)发动机—液力变矩器—动力换挡变速箱•5)发动机—液压泵—液压马达—变速箱为了提高行驶、牵引性能和作业性能,一般六轮平地机都采用在后桥的每一侧由两个车轮前后布置的结构形式,但只用一个后桥由于平衡箱结构有较好的摆动性,因而保证了每恻的中、后轮同时着地,有效地保证了平地机的附着牵引性能。此外,平衡箱可大大提高平地机刮刀作业平整性平衡箱串联传动就是将后桥半轴传出的动力,经串联