机械员培训3――(三)土石方机械

建筑与市政工程施工现场专业人员职业标准培训——机械员挖掘机1装载机2推土机3平地机4压实机械5(三)土石方机械1挖掘机挖掘机有循环作业式和连续作业式两大类，即单斗挖掘机和多斗挖掘机。单斗挖掘机是土方工程中的一种主要施工机械，它可以单独进行基坑的挖掘作业或配合汽车等运输工具进行远距离的土的运移，目前已被广泛应用于建筑施工、交通运输、水利电力、矿山采掘以及军事工程等。1、挖掘机挖掘机图片单斗挖掘机多斗挖掘机1单斗挖掘机的特点和种类1、挖掘机1、挖掘力大;2、工作装置可以互换;3、生产效率高，4、爬坡能力强，可以原切转向.分类1、按工作装置不同分2、按行走机构分3、按斗容量分（1）按工作装置不同分1）正铲挖掘机：2）反铲挖掘机：3）拉铲挖掘机4）抓铲挖掘机1、挖掘机以上几种工作装置的主要形式。单斗挖掘机工作简图（a）正铲挖掘机；(b)反铲挖掘机；(c)拉铲挖掘机；(d)抓铲挖掘机1、挖掘机1）正铲挖掘机：特点：前进向上，强制切土。使用：适用于停机面以上的Ⅰ～Ⅳ类土。开挖方式：正向挖土，后方卸土；正向挖土，侧向卸土；2）反铲挖掘机特点：后退向下，强制切土；适用：开挖停机面以下上的Ⅰ～Ⅲ类土。用于挖基坑、基槽和管沟以及有地下水的土壤或泥泞土壤。开挖方式：沟端开挖和沟侧开挖。3）拉铲挖掘机特点：后退向下，自重切土。适用：开挖停机面以下的Ⅰ～Ⅱ类土。使用于开挖大而深的基坑或水下挖土。开挖方式：沟端开挖和沟侧开挖。4）抓铲挖掘机特点：直上直下，自重切土。适用：开挖停机面以下的Ⅰ～Ⅱ类土。开挖窄而深的基坑、疏通旧有渠道以及挖取水中淤泥或用于装卸碎石、矿渣等松散材料。按行走机构的不同，液压挖掘机可分为履带式、轮胎式、汽车式、悬挂式和拖式等形式。履带式具有良好的通过性，轮胎式具有良好的越野性，而后三种直接采用汽车或拖拉机底盘，结构简单、成本低。按动力装置的不同，挖掘机可分为电驱动、内燃机驱动和复合驱动等形式。单斗液压挖掘机采用内燃机驱动。1、挖掘机单斗液压挖掘机主要由工作装置、回转平台和行走机构三大部分组成，工作装置又包括动臂、斗杆、铲斗以及它们的油缸。发动机（常用柴油机）驱动两个液压泵，把高压油输入到两个换向阀组。操纵换向阀，将高压油送往有关执行元件，驱动相应机构进行工作。单斗液压挖掘机的基本组成及传动1挖掘机液压挖掘机基本组成及传动示意图1—铲斗；2—斗杆；3—动臂；4—连杆；5，6，7—油缸；Ⅰ—挖掘装置；Ⅱ—回转装置；Ⅲ—行走装置1、挖掘机工作时，操纵换向阀，接通回转机构液压马达，使工作装置转到挖掘地点。同时操纵换向阀，使动臂油缸5回缩，动臂下降至铲斗接触工作面。然后再操纵换向阀，使斗杆油缸6和铲斗油缸7伸出，铲斗向下旋转挖掘。斗满后，操纵换向阀，将油缸6和7关闭，动臂油缸5伸出，动臂上升离开工作面，然后操纵换向阀接通回转马达，使铲斗转到卸载地点，再操纵换向阀使油缸6和7回缩，铲斗反转卸土。卸完后再进行第二次循环挖掘工作。1、挖掘机提高单斗挖掘机生产率的主要方法是尽量缩短工作循环时间，一般可采用如下措施：（1）在挖土时，工作装置即斗与斗杆不要离工作面太远，如机械式的斗柄不要伸出过长，最好不超过全行程的2/3。这样能保证铲斗具有足够的挖掘力和提升力，能缩短挖土时间。（2）保持斗齿锋利，形状正确。试验表明，磨损的斗齿虽然还能使用，但切削阻力会增加64%~90%，因此要及时更换磨钝的斗齿。（3）采用合理的开挖方法，以获得较小的回转角，并保证适当的工作面，减少机械移位次数。（4）采用多种工序联合操纵方式。1、挖掘机2装载机装载机是一种广泛用于公路、铁路、建筑、水电、港口、矿山等建筑工程的土石方施工机械，它主要用于铲装土壤、砂石、石灰、煤炭等散状物料，也可对矿石、硬土等作轻度铲挖作业。换装不同的辅助工作装置还可进行推土、起重和其他物料如木材的装卸作业。在道路，特别是在高等级公路施工中，装载机常用于路基工程的填挖、沥青混合料和水泥混凝土料场的集料与装料等作业。此外它还可进行推运土壤、刮平地面和牵引其他机械等作业。由于装载机具有作业速度快、效率高、机动性好、操作轻便等优点，因此它已成为工程建设中土石方施工的主要机种之一。2、装载机分类履带式装载机：机动性差、作业效率低，应用不广。轮胎式装载机：机动灵活，行驶速度快，可以自铲自运。装载机的种类和特点2、装载机装载机图片轮胎式履带式对于常用的单斗装载机，可按发动机功率、传动形式、行走机构、装卸方式的不同进行如下分类：1.发动机功率（1）功率小于74kW的称为小型装载机；（2）功率为74～147kW的称为中型装载机；（3）功率为147～515kW的称为大型装载机；（4）功率大于515kW的称为特大型装载机。装载机的种类和特点2、装载机2.行走机构（1）轮胎式质量轻，速度快，机动灵活，效率高，不易损坏路面，接地比压大，通过性差，应用广泛。（2）履带式接地比压小，通过性好，重心低，稳定性好，附着力强，牵引力大，切入力大，速度低，灵活性相对较差，成本高，行走时易损坏路面。2、装载机3.装卸方式（1）前卸式结构简单，工作可靠，视野好，适合于各种作业场地，应用较广；（2）回转式工作装置安装在可回转360°的转台上，侧面卸载不需要调头，作业效率高，但结构复杂，质量大，成本高，侧面稳定性较差，适用于较狭小的场地；（3）后卸式前端装、后端卸，作业效率高，作业的安全性欠佳。装载机代号用“Z”表示，“Z”后面的数字为额定承载力。轮胎式装载机用“ZL”表示。2、装载机1.机型的选择主要依据作业场合和用途进行选择和确定。在采石场和软基地进行作业时，一般多选用履带式装载机。2.动力的选择一般多采用工程机械用柴油发动机，在特殊地域作业，如海拔高于3000m的地方时，应采用特殊的高原型柴油发动机。选用原则2、装载机单斗装载机的工作装置如图6.8所示。根据铲斗有无托架，其工作装置可分为有托架式和无托架式两种。有托架式的动臂5和连杆4的前端与铲斗托架3铰接，其后端分别与车架支座铰接。托架上部与铲斗油缸2的缸体铰接，托架下部与铲斗1铰接，铲斗油缸2的活塞杆与铲斗上另一点铰接。托架、动臂、连杆及车架支座组成平行四杆机构。装载机的工作装置和工作过程2装载机装载机的工作装置（a）有托架式铲斗；（b）无托架式铲斗1—铲斗；2—铲斗油缸；3—铲斗托架；4—连杆；5—动臂；6—动臂油缸；7—摇臂2、装载机装载机用于装卸松散物料时，其作业过程主要由铲装、收斗提升、卸料和空车返回四个工序组成。根据物料种类不同，铲装作业分为一次插入铲装法和配合铲装法两种。一次插入铲装法常用于铲装颗粒状松散的轻物料，它是通过装载机低速直线驶向料堆，插入深度大于铲斗的深度，然后铲斗上翻。这种铲装方法简单，操作容易，但所需功率大。2、装载机国产装载机的型号表示第一个符号用Z表示（装载机）1、表示履带式机械传动第二个符号代表型式{2、表示履带式液压传动3、表示轮胎式机械传动4、表示轮胎式液压传动L、表示轮胎式J表示铰接车架第三个符号用{H表示上回转式第四个符号为为主要参数，用T或KN作为单位。如：ZL50（额定载重量为50KN）3推土机推土机是土方工程施工的主要机械之一，它是以履带式拖拉机为基础，经必要的加固改装而成的机械。推土板多用油压操纵。推土机操纵灵活，运转方便，所需工作面较小，行驶速度快，易于转移，能爬30°左右的缓坡，因此应用范围较广。推土机适应于开挖I至Ⅲ类土，多用于平整场地、回填土方、开挖深度不大的基坑、堆筑堤坝以及配合挖土机集中土方、修路开道等。液压操纵推土机除了可以升降推土板外，还可调整推土板的角度，具有更大的灵活性。１、运距100m之间生产效率最高,在75m以内最经济;2、用于基坑的开挖；管沟回填；工地的现场清理；场地平整等；3、在修堤、筑坝等大规模施工中又能协调其他施工机械工作。3、推土机3、推土机1.固定式推土机与万能式推土机固定式推土机又称为直铲式推土机，其推土刀的安装垂直于拖拉机纵轴方向并且与顶推架的联接为刚性固定。这种推土机在作业时只能进行正向前进推土，而不能作侧向移土和侧向开挖。万能式推土机又称为回转式推土机，其推土刀除了可以在水平面向左或向右作倾斜20°～30°安装外，还可在垂直面相对水平面转动0°～9°安装。这种推土机既可以在前进推土的同时作侧向移土，还可以根据作业要求进行一定深度的侧向开挖。1推土机的类型、特点及应用3、推土机2.机械式推土机与液压式推土机机械式推土机又称绳索式推土机，其推土刀的升降是利用装在拖拉机后部的绞盘和钢丝绳、滑轮组来操纵的，推土刀靠自重切入土壤。这种推土机是我国20世纪50年代的老产品，现在工程上很少使用。液压式推土机即液压操纵式推土机，其推土刀的升降是靠安装在拖拉机前方两侧的双作用油缸来操纵的。这种推土机在作业中可以随时改变推土刀的切入深度。3、推土机3.履带式推土机与轮胎式推土机履带式推土机的行走装置为履带，是目前使用最普遍的一种推土机。其主要特点是机动性大、动作灵活、爬坡能力强，履带与地面的接触压强小，可在松软、湿地作业。其缺点是行驶时易损坏路面。轮胎式推土机有的采用专用底盘，也有的以轮胎式拖拉机为基础，经加固改装而成。其特点是行驶速度快、动作灵活、对路面无损坏，广泛用于抢险，修筑港口、道路，构筑军事掩体等工程。其缺点是接地比压大，在泥泞、松软场地作业时易打滑、陷机。3、推土机推土机图片履带式推土机轮胎式推土机推土机的工作装置主要由推土刀和支持架两部分组成。推土刀分固定式和回转式两种，如图所示。固定式推土装置，推土铲刀与主机轴线固定成90°角。它由顶推架1、斜撑杆2、铲刀升降油缸3、推土板4和水平撑杆6组成。推杆与推土铲刀铰接成一刚架装在履带架上。回转式推土装置，它通过中间球铰4、斜撑杆5和下撑杆6与推土板3和顶推架1铰接成一个刚架。推土机的工作装置与工作过程3、推土机固定式推土装置1—顶推架；2—斜撑杆；3—铲刀升降油缸；4—推土板；5—球形铰；6—水平撑杆；7—销连接；8—刀片3、推土机回转式推土装置1—顶推架；2—铲刀升降油缸；3—推土板；4—中间球铰；5—斜撑杆；6—下撑杆；7—铰接；8—刀片3、推土机由于斜撑杆可以根据作业的需要固定在顶推架两边不同位置的耳座上，所以推土铲刀可调节成斜铲。当调节两提升缸为不同长度时，便可调成侧铲。若要改变推土铲刀切削角，只要同时调节左、右斜撑杆的长度就可以实现。3、推土机1．作业过程（1）切土过程在推土机前进的同时推土板放下切入土中，从地表切削的土屑聚集在推土板前。此时推土机采用I档行驶速度。（2）运土过程铲土过程结束后，推土板在运行中提升到地面高度，将土推运到卸土地点。此时可采用Ⅲ档的行驶速度，液压操纵系统的换向阀处于浮动状态，一般运距在100m以内。推土机的作业过程3、推土机（3）卸土过程卸土方法有两种：一种是弃土法，即推土机将土运至卸土处，将推土板提升后返回，卸掉的土壤无一定的堆放要求；另一种是按施工要求分层铺卸土壤，此时推土机将土运至卸土地点后，将推土板提升一定高度，推土机继续前进，土壤即从推土板下方卸掉，然后将推土板略提高一些返回。（4）返回过程即推土机由卸土地点以最高的速度返回铲土地点。为了缩短空行程时间，在30~50m的运距内，应以最高的倒挡速度退回。3、推土机2．作业法选择履带式推土机能对土壤、石碴、带卵石的混合土进行推运作业，也可以在条件较差的地段和沼泽地进行作业。对Ⅲ级以下土壤可直接进行推运作业，而在Ⅳ级以上土壤和冻土区作业时，必须预松。推土机的作业方法如下：（1）直铲作业法它是推土机的主要作业方法，能对土壤、石碴进行推运和场地的平整。其经济运距如下：小型履带式推土机为50m以内；中型履带式推土机为50~100m；大型履带式推土机为50~100m，也可达150m。推土机在经济运距内比铲运机有更高的生产率。3、推土机（2）斜铲作业法它用于填土、铲土、单侧弃土或落方推运。此时