工程机械

第十章工程机械第七章挖掘机械第一节挖掘机第二节装载机第三节铲运机第四节推土机第五节平地机第六节压实机械第七节起重机械分类1.按动力装置分：内燃机驱动、电驱动、复合驱动。(柴油机-电力驱动、柴油机-液力驱动、柴油机-气力驱动等）2.按传动方式分：机械传动、液力机械传动、液压传动、电传动。3.按行走机构分：轮胎、履带。4.按工作装置分：概述•一、单斗挖掘机7.1挖掘机•卡特挖掘机二、轮斗挖掘机7.2装载机装载机类型：1.按行走装置分轮胎式转载机履带式转载机2.按发动机功率分小型中型大型3.按传动形式分机械转动液力机械转动液压传动7.3铲运机•一、铲运机的分类•铲运机是一种生产效率高，经济效益好的土石方运输工具。铲运机的主要根据行走方式、卸载方式、行走装置、铲斗容量、装载方式等进行分类。•1、按行走方式分•按行走方式不同分为拖式和自行式两种•铲运机•拖式铲运机如图所示：通常拖式铲运机由履带式拖拉机牵引，它具有接地比压小，附着能力大和爬坡能力强等优点，在短运距和软潮湿工程中普遍使用。•自行式铲运机如图所示：按行走装置可分为履带式和轮胎式两种，其本身具有行走能力。履带式自行铲运机又称铲运推土机，它的铲斗直接装在两条履带中间，适应于运距不长，场地狭隘和松软潮湿的地带。轮胎式自行铲运机按发动机台数分可分为单机发动机、双发动机和多发动机三种；按轴数分为二轴式和三轴式。轮胎式自行铲运机由牵引车和铲运斗两部分组成，大多采用交接式连接。轮胎式自行铲运机具有结构紧凑，行驶速度快，机动性能好等优点在中距离土方转运施工中应用较多。•二、铲运机的构造及传动系统•1、铲运机的构造•自行铲运机一般由单轴牵引车和铲运斗组成如图所示。•自行铲运机的动力部分是单轴牵引车，由发动机、传动系统、转向系统、悬架装置‘制动系统’车架等组成。自行铲运机的工作装置是铲运斗，主要由辕架、斗门、斗体、尾架及卸土装置组成。单发动机的自行铲运机的发动机、变速器等都安装在机架上，机架与驱动桥壳连在一起。中央驱架与机架铰接，以保持驱动桥可以在横向平面内摆动。由于自行式铲运机普遍采用铰接转向方式，因而转向驱架与辕架的曲梁用两根垂直布置的主销铰接在一起，以便在转向时，用液压操作的两个转向油缸控制牵引车相对于铲运斗偏转，实现转向。铲斗的升降由装在辕架与横梁支臂上的铲斗油缸控制。铲斗由斗门，斗体和卸土板三部分组成，其后部利用尾架与后轮的桥壳相连接，保证铲斗升降时可绕后轮轴转动。斗门的开闭，卸土板的前后移动，分别由斗门油缸和卸土板油缸控制。••2、传动系统•图2－6是CL7型自行式铲运机传动系统简图，主要由动力输出箱。动力换档变速箱、传动轴、主传动器及轮边传动机构等组成。液力变矩器的动力是通过连接盘和动力输出箱中的弹性盘与飞轮相连由发动机给出的，动力经变速箱输出后进入传动箱，经传动箱一级减速后提高了传动扭矩，在经传动轴输出送到传动器及差速器，最后由轮边传动机构传送到驱动轮，使铲运机行驶。•三、铲运机的工作过程•铲运机的工作过程包括：放下铲斗，打开斗门，向前开行，斗门刀切削土壤，碎石进入铲斗并装满如图。•提起铲斗关上斗门，进行运土；到卸土地点后打开斗门卸土，并调节斗的位置，利用刀片刮平土层；卸土完毕、返回。•四、铲运机的应用•铲运机广泛应用于公路、铁路、港口、水利、电力、机场及大规模的建筑施工等工程中。如在公路施工中用来开挖路堑、填筑路堤等；在水利工程中，开挖河道、渠道、填筑堤坝等；在农田基本建设中，进行土地平整、铲除土丘等，在机场、矿山建设施工中，进行土方产削作业；在适宜的条件下亦可用于石方破土的软石工程施工。铲运机在矿山采掘、石油开发、军事工程等场合，也得到广泛的应用。具有工作效率高和经济效益好等优点。•铲运机能完成铲土、装土、运土、卸土和分层填土、局部碾实的综合作业，适于中等距离（100～2000m）大规模运土。当距离在100～600m时，用拖式铲运机最经济；当运距在600～2000时，宜用轮胎式自行铲运机当运距短，场地狭小时，可用履带自行式铲运机。7.4推土机•推土机是一种在拖拉机前端悬装上推土板的自行式铲土运输机械。作业时机械向前开行，放下推土板切削土壤，碎土堆积在推土板前，待逐渐积满以后，略提推土板，使推土板刀刃贴着地面推移碎土，推到指定位置后，提推土板卸土，然后调头或倒车返回铲土地点。如图所示。•推土机•（一）推土机的类型•1、按推土板安装形式分：•固定式铲刀推土机；这种推土机推土板装成垂直于主机的纵轴线，只能做上下升降动作和向前推土；故也称直铲推土机。一般来说，从铲土的坚固性和经济性考虑，小型及经常重载作业的推土机都采用这种铲刀安装形式。•回转式推土机：这种推土机的推土板在水平内能回转一定角度，推土板与主机纵向轴线可以安装成为固定直角，回转推土机的作业范围较广可以直线行驶一侧推土。回转式推土机时宜平地作业，也宜于横坡铲土侧移。这种推土机又称活动式推土机或角铲式推土机。•2、按行走方式分•推土机以推土机以履带式或轮胎式拖拉机、牵引车为主机，配有悬式铲刀的施工机械。按主机的行走方式可以分为履带式推土机和轮胎式推土机两种。•履带式推土机具有牵引力大，越野性好，附着性能好，接地比压小，爬坡能力强等特点，能适应恶劣的工作环境，具有优越的作业性能，应用较为广泛。•轮胎式推土机机动性好，行驶速度快，底盘结构比较简单，作业循环时间短，转移场地方便迅速且不损坏路面，特别适合城市建设和道路维修工程中使用。•3按发动机功率大小分•目前推土机的动力装置均为柴油机。按其装备的柴油机功率大小可分为以下三类：•小型推土机：功率在37kw以下；•中型推土机：功率在37～250kw之间；•大型推土机：功率在250kw以上。•4、按传动方式分•机械传动式推土机：其具有工作可靠、制造简单，传动效率高、维修方便等特点，但操作费力，传动装置对负荷的自适应性差，容易引起柴油机熄火，降低了作业效率。目前大中型推土机已较少采用机械式传动。•液力机械推土机：采用液力变矩器与动力换档变速箱具有自适应外负载变化的能力，发动机不易熄火，且可带载换档，减少换档次数，操作轻便灵活，作业效率高。缺点是传动效率低，传动装置机构复杂，制造精度高，也给维修带来困难。目前大中型推土机用这种传动形式较为普遍，是目前产品发展的主要方向。•全液压传动式推土机：由液压马达驱动，驱动力直接传到行走机构。因为取消了主离合器、变速箱、后桥等传动部件，所以结构紧凑，大大方便了推土机的总体布置，使整机质量减轻。全液压推土机制造成本较高，且耐用度和可靠性差，维修困难，目前只有在中等功率的推土机上采用。•电传动式推土机：一种是以柴油机带动发电机—电动机，进而驱动行走装置。这种电传动结构紧凑、总体布置方便，操作方便，行驶速度和牵引可无极调整。对外界阻力有良好的适应性，作业效率高。但质量大，结构复杂、成本高，目前只对大功率推土机上使用。且以轮胎式为主。另一种是电传动推土机的动力装置不是柴油机，而采用动力电网的电力。可称为电器传动。此类推土机一般用于露天矿的开采或井下作业。因受电力和电缆的限制。它的使用范围受到很大限制，但这类推土机结构简单，工作可靠，不污染环境。•（二）推土机的构造及传动系统•无论推土机属于那种类型，都是由发动机，传动系统，行走装置，工作装置和操纵控制系统等部件组成。•传动系统的作用是将发动机的动力传给履带或车轮，使推土机具有足够的牵引力和合适的工作速度。履带式推土机的传动系统多采用机械传动和液力机械传动；轮胎式推土机的传动系统多为液力机械传动。•1机械传动式推土机的传动系统•2液力机械式推土机的传动系统•发动机经液力变矩器16和动力换档变速器14传到前后传动轴8、18，然后分别在由前、后桥11和3的传动机构（差速器2，10和轮边减速器9）驱动前、后轮转动。•（三）推土机的应用•推土机应用很广泛，它适于在短距离内推运，开挖。回填土壤或其他物料。在施工建设中，推土机主要用来开挖基槽、平整场地和填筑路堤。7.5平地机•如图所示，平地机是一种平整作业机械，它以刮刀为主，配以其他多种可换作业装置进行工作。刮刀位于前后轮中间，能升降、倾斜、回转和向外伸出，动作灵活准确，操作方便，平整道路和广场有较大的精度，平地机是一种高效、多用途的连续作业式土方施工机械。•图PY180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转向齿圈；15牵引架；16转向轮PY180铰接式平地机•用途：•平地机广泛应用于公路、铁路、机场、停车场、大型广场等大面积场地的平整作业；用平地机进行路基基地处理，剥离草皮或表层土；刮修边坡；整修和养护土路，清除路面积雪；完成推送颗粒物料等。••（一）平地机的类型•按行走方式平地机可分为拖式和自行式两种。拖式平地机机身沉重，机动性差，应用较少；自行式平地机具有机动性灵活、操作省力、生产率高等优点，被广泛采用。•按传动方式的不同平地机可分为机械式、液压机械式和全液压式三种，目前国产平地机一般采用液力机械式传动系统。平地机完成各种作业示意图A）平整作业；b）斜行作业；c）挖沟；d）刮边坡•按发动机功率分为轻型：功率≤55KW；中型：功率在56～107KW之间；重型：功率在108～185KW之间；超重型：功率≥186KW。•按车架结构形式分整体机架式和铰接机架式。•整体机架式平地机具有较大的整体刚度，但转弯半径较大。传统的平地机多采用这种机架结构。•铰接式平地机转弯半径小，可以容易的通过狭隘的地段，能迅速调头。目前生产的平地机大多采用铰接式平地机架。•（二）平地机的构造及传动系统•平地机主要是由发动机、传动系统、制动系统、机架、行走装置、工作装置和操纵系统等组成。•平地机的发动机一般采用风冷和水冷柴油机；有些平地机采用专用柴油机。•传动系统一般由主离合器、液力变矩器、变速箱、后桥传动、平衡箱串连传动装置等组成。(三)平地机的工作装置1、刮刀工作装置刮刀工作装置是平地机的主要工作装置。如图所示为刮刀工作装置结构简图。牵引架的前端有个球铰头，通过球铰座与弓形前机架前端铰接，因而牵引架可绕球铰在任意方向转动和摆动。牵引架的后部分别与左右刮刀升降油缸和牵引架引出油缸的活塞杆铰接，三个油缸的上部和中部通过和摆架铰接而悬挂在前机架上，由此来控制牵引架的工作位置。•回转圈支撑在牵引架上，在回转驱动装置驱动下可绕牵引架转动，从而带动刮刀转动。刮刀的背面有上下两条滑道就是通过这对滑轨使刮刀安装在角位器的滑槽上。刮刀可以在刮刀侧移油缸的推动下侧向滑动。角位器和回转圈耳板下端铰接，角位器连同刮刀在切削角调整油缸的作用下可以转动，从而改变刮刀的切削角，切削角调整好后要用压紧螺母固定角位器。左右刮刀升降油缸和牵引架引出油缸的上端连接在摆架上，摆架可以带动牵引架、回转圈、刮刀一起转动，以改变刮刀的倾斜角。•如图所示为平地机PY180型牵引架简图。牵引架前端和后端下部焊有底板，前底板中部伸出部分可安装回转圈驱动小齿轮。•回转圈如图所示，回转圈在牵引架上回转，它由齿圈、耳板、拉杆、等组成，刮刀作业时的负荷都作用在耳板上，因此耳板必须坚固。•2附加工作装置附加工作装置包括松土工作装置、推土工作装置等。（1）松土工作装置•松土工作装置按不同的负荷作业分为耙土器和松土器。多数平地机将耙土器装在刮刀与前轮之间。松土器通常安装于平地机尾部。如同所示为耙土器结构简图。耙土器齿多而密，适合于不太硬的土质。•如图为松土器结构简图。•松土器有双连杆式•和单连杆式两种，•双连杆式近似于平•行四边形，这种结•构优点是松土齿•在不同的切土深度下•松土角基本不变，这对松土有利；双连杆同时承载，改善机架受力状态。单连杆式松土器的松土齿在不同的松土深度下的松土角变化较大，但结构简单。松土器的齿数较少，适合于土质较硬的情况，也可破碎路面或疏松凿裂坚硬的土质。•（2）推土装置•推土装置是平地机主要的附加工作装置之一，装于机架前端的顶推板上。平地机上装置的推土铲不同于推土机上的，它主要用来完