單斗挖掘機(jī)的結(jié)構(gòu)及液壓操作系統(tǒng).ppt

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1、1.4 單斗挖掘機(jī)的構(gòu)造,單斗挖掘機(jī)的總體結(jié)構(gòu)包括動(dòng)力裝置、傳動(dòng)系統(tǒng)、工作裝置、回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、行走機(jī)構(gòu)、操縱機(jī)構(gòu)和輔助設(shè)備等，如圖所示。 液壓系統(tǒng)由液壓泵、控制閥、液壓缸、液壓馬達(dá)、管路、油箱等組成。 電氣控制系統(tǒng)包括監(jiān)控盤(pán)、發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)、泵控制系統(tǒng)、各類(lèi)傳感器、電磁閥等。,一 構(gòu)造概要,1.1 底盤(pán) 底盤(pán)即行走裝置, 包括履帶架和行走機(jī)構(gòu), 主要由履帶架、行走馬達(dá)+減速機(jī)及其管路、驅(qū)動(dòng)輪、導(dǎo)向輪、托鏈輪、支重輪、履帶、張緊緩沖裝置組成，見(jiàn)下圖。其功能為支承挖掘機(jī)的重量，并把驅(qū)動(dòng)輪傳遞的動(dòng)力轉(zhuǎn)變?yōu)闋恳?，?shí)現(xiàn)整機(jī)的行走。行走馬達(dá)+減速機(jī)=行走機(jī)構(gòu) 下車(chē)：底盤(pán)+回轉(zhuǎn)支承+中央回轉(zhuǎn)接頭,底盤(pán)

2、chassis,支重輪 托鏈輪 導(dǎo)向輪,行走馬達(dá) 驅(qū)動(dòng)輪 張緊緩沖裝置,履帶架 履帶架（即車(chē)架總成）為整體焊接件, 采用X 形結(jié)構(gòu)，其主要優(yōu)點(diǎn)是具有高的承載能力. 車(chē)架總成由左縱梁（即左履帶架）、主車(chē)架（即中間架）、右縱梁（即右履帶架）三部分焊接而成。,中央回轉(zhuǎn)接頭 中央回轉(zhuǎn)接頭是聯(lián)接回轉(zhuǎn)平臺(tái)與底盤(pán)油路的液壓元件，它保證回轉(zhuǎn)平臺(tái)旋轉(zhuǎn)任意角度后，還能正常給行走馬達(dá)供油。,1.2 平臺(tái) 平臺(tái)是上車(chē)部分主要承載結(jié)構(gòu)件，分主平臺(tái)和左右平臺(tái)三部分。見(jiàn)圖。,1.3 配重,1.4 駕駛室與空調(diào) 駕駛室為流線形鋼結(jié)構(gòu)， 前窗擋風(fēng)玻璃可滑動(dòng)，天窗可開(kāi)啟，配置雨刮器、清洗器、收放機(jī)、空調(diào)、 座椅及操縱

3、件、先導(dǎo)開(kāi)關(guān) 4處出風(fēng)口（除霜、吹腳、吹臉左、吹臉右）,空調(diào)系統(tǒng),空調(diào)系統(tǒng)的組成 1 壓縮機(jī)總成 2 冷凝器總成 3 貯液干燥器總成 4 蒸發(fā)器總成 5 管路系統(tǒng) 6 電器系統(tǒng),常用的全回轉(zhuǎn)式液壓挖掘機(jī)的動(dòng)力裝置、傳動(dòng)裝置的主要部分、回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、輔助設(shè)備和駕駛室等都安裝在可回轉(zhuǎn)的平臺(tái)上，通常稱(chēng)為上部轉(zhuǎn)臺(tái)。因此單斗液壓挖掘機(jī)概括成由圖示的上部回轉(zhuǎn)體、行走機(jī)構(gòu)、和工作裝置3個(gè)部分組成。,挖掘機(jī)是通過(guò)柴油機(jī)把柴油的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，由液壓柱塞泵把機(jī)械能轉(zhuǎn)換成液壓能，通過(guò)液壓系統(tǒng)把液壓能分配到各執(zhí)行元件（液壓油缸、回轉(zhuǎn)馬達(dá)+減速機(jī)、行走馬達(dá)+減速機(jī)），由各執(zhí)行元件再把液壓能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，實(shí)現(xiàn)工作裝置的

4、運(yùn)動(dòng)、回轉(zhuǎn)平臺(tái)的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)、整機(jī)的行走運(yùn)動(dòng)。 單斗液壓挖掘機(jī)的動(dòng)力裝置，多采用直立多缸式、水冷、一小時(shí)功率標(biāo)定的柴油機(jī)。,二 動(dòng)力裝置,動(dòng)力系統(tǒng)的基本知識(shí) 挖掘機(jī)動(dòng)力系統(tǒng)的核心是柴油發(fā)動(dòng)機(jī)。其功用是將供給的燃油燃燒并將熱能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能，并通過(guò)液壓傳動(dòng)系統(tǒng)使挖掘機(jī)行走和工作。 柴油機(jī)的動(dòng)力輸出就是液壓泵的動(dòng)力輸入。 動(dòng)力系統(tǒng)包括發(fā)動(dòng)機(jī)及附件、燃油箱、水箱等。 挖掘機(jī)動(dòng)力裝置由下列系統(tǒng)組成： 冷卻系統(tǒng)、進(jìn)氣系統(tǒng)、 排氣系統(tǒng)、燃油系統(tǒng)、 潤(rùn)滑系統(tǒng)、電器系統(tǒng)、 減震和傳動(dòng)系統(tǒng),5.3 SY310挖掘機(jī)用柴油機(jī)介紹 采用康明斯QSB5.9-240 型柴油機(jī), 其可靠性、動(dòng)力 性、燃油經(jīng)濟(jì)性和低排

5、放性等指標(biāo)在國(guó)際上都具有領(lǐng)先水 平。 柴油機(jī)主要技術(shù)參數(shù)：: 型式：六缸直列、水冷、直噴、渦輪增壓、中冷、電控 氣缸直徑 (mm)活塞行程 (mm) ：102120 額定功率 (kW)/轉(zhuǎn)速(rpm) ： 182/2000 最大扭矩 (Nm)/轉(zhuǎn)速 (rpm)： 990/1500 最低燃油消耗量 (g/kWh)： 210,5.4 動(dòng)力傳輸路線表 行走動(dòng)力傳輸路線：柴油機(jī)聯(lián)軸節(jié)液壓泵（機(jī)械能轉(zhuǎn)化為液壓能）分配閥中央回轉(zhuǎn)接頭行走馬達(dá)（液壓能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能）減速箱驅(qū)動(dòng)輪軌鏈履帶實(shí)現(xiàn)行走 回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)傳輸路線：柴油機(jī)聯(lián)軸節(jié)液壓泵（機(jī)械能轉(zhuǎn)化為液壓能）分配閥回轉(zhuǎn)馬達(dá)（液壓能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能）減速箱回轉(zhuǎn)支承實(shí)現(xiàn)回轉(zhuǎn)

6、,動(dòng)臂運(yùn)動(dòng)傳輸路線：柴油機(jī)聯(lián)軸節(jié)液壓泵（機(jī)械能轉(zhuǎn)化為液壓能）分配閥動(dòng)臂油缸（液壓能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能）實(shí)現(xiàn)動(dòng)臂運(yùn)動(dòng) 斗桿運(yùn)動(dòng)傳輸路線：柴油機(jī)聯(lián)軸節(jié)液壓泵（機(jī)械能轉(zhuǎn)化為液壓能）分配閥斗桿油缸（液壓能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能）實(shí)現(xiàn)斗桿運(yùn)動(dòng) 鏟斗運(yùn)動(dòng)傳輸路線：柴油機(jī)聯(lián)軸節(jié)液壓泵（機(jī)械能轉(zhuǎn)化為液壓能）分配閥鏟斗油缸（液壓能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能）實(shí)現(xiàn)鏟斗運(yùn)動(dòng),行走馬達(dá),鏟斗油缸,動(dòng)臂油缸,斗桿油缸,行走馬達(dá),液壓泵,發(fā)動(dòng)機(jī),保持閥,中央回轉(zhuǎn)接頭,,回轉(zhuǎn)馬達(dá),,多路閥,動(dòng)力傳輸原理圖,三 傳動(dòng)系統(tǒng),單斗液壓挖掘機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)將柴油機(jī)的輸出動(dòng)力傳遞給工作裝置、回轉(zhuǎn)裝置和行走機(jī)構(gòu)等。單斗液壓挖掘機(jī)用液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的類(lèi)型很多，習(xí)慣上按主泵的數(shù)

7、量、功率的調(diào)節(jié)方式和回路的數(shù)量來(lái)分類(lèi)。有單泵或雙泵單回路定量系統(tǒng)、雙泵雙回路定量系統(tǒng)、多泵多回路定量系統(tǒng)、雙泵雙回路分功率調(diào)節(jié)變量系統(tǒng)、雙泵雙回路全功率調(diào)節(jié)變量系統(tǒng)、多泵多回路定量或變量混合系統(tǒng)等六種。按油液循環(huán)方式分為開(kāi)式系統(tǒng)和閉式系統(tǒng)。按供油方式分為串聯(lián)系統(tǒng)和并聯(lián)系統(tǒng)。,1、驅(qū)動(dòng)盤(pán) 2、螺旋彈簧 3、止動(dòng)銷(xiāo) 4、摩擦片 5、減震器總成 6、消音器 7、發(fā)動(dòng)機(jī)后部安裝座 8、發(fā)動(dòng)機(jī)前部安裝座,單斗挖掘機(jī)以及其他工程機(jī)械，作業(yè)時(shí)要求其上部的轉(zhuǎn)臺(tái)可相對(duì)于其下部的底架作360 的回轉(zhuǎn)，并要求回轉(zhuǎn)時(shí)輕便靈活，因此采用了回轉(zhuǎn)支承裝置。 回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)使工作裝置及上部轉(zhuǎn)臺(tái)向左或向右回轉(zhuǎn)，以便進(jìn)行挖掘和卸料。

8、單斗液壓挖掘機(jī)的回轉(zhuǎn)裝置必須能把轉(zhuǎn)臺(tái)支撐在機(jī)架上，不能傾斜并使回轉(zhuǎn)輕便靈活。為此單斗液壓挖掘機(jī)都設(shè)有回轉(zhuǎn)支撐裝置和回轉(zhuǎn)傳動(dòng)裝置，它們被稱(chēng)為回轉(zhuǎn)裝置。,四 回轉(zhuǎn)支承裝置,試機(jī)回轉(zhuǎn),回轉(zhuǎn)支撐,1轉(zhuǎn)柱式回轉(zhuǎn)支承 擺動(dòng)式液壓馬達(dá)驅(qū)動(dòng)的轉(zhuǎn)柱式支承如下圖所示。 它由固定在回轉(zhuǎn)體1上的上、下支承軸4和6，上、下軸座3和7組成。軸承座用螺栓固定在機(jī)架5上?；剞D(zhuǎn)體與支承軸組成轉(zhuǎn)柱，插入軸承座的軸承中。外殼固定在機(jī)架5上的擺動(dòng)液壓缸輸出軸插入下支承軸6內(nèi)，驅(qū)動(dòng)回轉(zhuǎn)體相對(duì)于機(jī)架轉(zhuǎn)動(dòng)?；剞D(zhuǎn)體常做成“匚”形，以避免與回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)碰撞。工作裝置鉸接在回轉(zhuǎn)體上，與回轉(zhuǎn)體一起回轉(zhuǎn)。,轉(zhuǎn)柱式回轉(zhuǎn)支承 1-回轉(zhuǎn)體；2-擺動(dòng)液壓缸；3

9、-上軸承座； 4-上支承軸；5-機(jī)架；6-下支承軸；7-下軸承座,2滾動(dòng)軸承式回轉(zhuǎn)支承 滾動(dòng)軸承式回轉(zhuǎn)支承實(shí)際上就是一個(gè)大直徑的滾動(dòng)軸承。它與普通軸承的最大區(qū)別是它的轉(zhuǎn)速很慢。挖掘機(jī)的回轉(zhuǎn)速度在511r/min之間。此外，一般軸承滾道中心直徑和高度比為45，而回轉(zhuǎn)支承則達(dá)1015。所以，這種軸承的剛度較差，工作中要靠支承連接結(jié)構(gòu)來(lái)保證。 滾動(dòng)軸承式回轉(zhuǎn)支承的典型構(gòu)造如圖3-3所示。內(nèi)座圈或外座圈可加工成內(nèi)齒圈或外齒圈。帶齒圈的座圈為固定圈，用沿圓周分布的螺栓4、5固定在底座上。不帶齒的座圈為回轉(zhuǎn)圈，用螺栓與挖掘機(jī)轉(zhuǎn)臺(tái)連接。裝配時(shí)可先把座圈1、3和滾動(dòng)體8裝好，形成一個(gè)完整的部件，然后再與挖

10、掘機(jī)組裝。為保證轉(zhuǎn)動(dòng)靈活，防止受熱膨脹后產(chǎn)生卡死現(xiàn)象，回轉(zhuǎn)支承應(yīng)留有一定的軸向間隙。此間隙因加工誤差和滾道與滾動(dòng)體的磨損而變化。所以在兩座圈之間設(shè)有調(diào)整墊片2，裝配和修理時(shí)可以調(diào)整間隙。隔離體7用來(lái)防止相鄰滾動(dòng)體8間的擠壓，減少滾動(dòng)體的磨損，并起導(dǎo)向作用。滾動(dòng)體可以是滾珠或滾柱。,滾動(dòng)軸承式支承 1-下座圈；2-調(diào)整墊片；3-上座圈；4、5-螺栓； 6-內(nèi)齒圈；7-隔離體；8-滾動(dòng)體；9-油嘴；10-密封裝置,,1、制動(dòng)器 2、液壓馬達(dá) 3、行星齒輪減速器 4、回轉(zhuǎn)齒圈 5、潤(rùn)滑油杯 6、中央回轉(zhuǎn)接頭,全回轉(zhuǎn)液壓挖掘機(jī)回轉(zhuǎn)裝置的傳動(dòng)形式有直接傳動(dòng)和間接傳動(dòng)兩種。 1）直接傳動(dòng)。在低速大扭矩液壓

11、馬達(dá)的輸出軸上安裝驅(qū)動(dòng)小齒輪，與會(huì)轉(zhuǎn)齒輪嚙合。 2）間接傳動(dòng)。由高速液壓馬達(dá)經(jīng)齒輪減速器帶動(dòng)回轉(zhuǎn)齒圈的間接傳動(dòng)結(jié)構(gòu)形式。他結(jié)構(gòu)緊湊，具有較大的傳動(dòng)比，且齒輪的受力情況較好。軸向柱塞液壓馬達(dá)與同類(lèi)型的液壓油泵結(jié)構(gòu)基本相同，許多零件可以通用，便于制造及維修，從而降低了成本。但必須設(shè)制動(dòng)器，以便吸收較大的回轉(zhuǎn)慣性力矩，縮短挖掘機(jī)作業(yè)循環(huán)時(shí)間，提高生產(chǎn)效率。,五 行走機(jī)構(gòu),行走機(jī)構(gòu)支撐挖掘機(jī)的整機(jī)質(zhì)量并完成行走任務(wù)，多采用履帶式和輪胎式。 因?yàn)樾凶哐b置兼有液壓挖掘機(jī)支撐和運(yùn)行兩大功能，因此液壓挖掘機(jī)行走裝置應(yīng)盡量滿(mǎn)足以下要求： 1）應(yīng)有較大的驅(qū)動(dòng)力，使挖掘機(jī)在軟濕或高低不平等不良地面上行走時(shí)具有良好的

12、通過(guò)性能、爬坡性能和轉(zhuǎn)向性能。 2）在不增大行走裝置高度的前提下，式挖掘機(jī)具有較大的離地間隙，以提高其不平地面上的越野性能。 3）行走裝置具有較大的支撐面積或較小的接地比壓，，以提高挖掘機(jī)的穩(wěn)定性。 4）挖掘機(jī)在斜坡下行時(shí)不發(fā)生下滑和超速溜坡現(xiàn)象，以提高挖掘機(jī)的安全性。 5）行走裝置的外形尺寸應(yīng)符合道路運(yùn)行要求。,履帶行走機(jī)構(gòu) 單斗液壓挖掘機(jī)的履帶式行走機(jī)構(gòu)的基本結(jié)構(gòu)與其他履帶式機(jī)構(gòu)大致相同，但他多采用兩個(gè)液壓馬達(dá)各自驅(qū)動(dòng)一個(gè)履帶。與回轉(zhuǎn)裝置的傳動(dòng)相似可用高速小扭矩馬達(dá)或低速大扭矩馬達(dá)。兩個(gè)液壓馬達(dá)同方向旋轉(zhuǎn)式挖掘機(jī)將直線行駛；若只向一個(gè)液壓馬達(dá)供油，并將另一個(gè)液壓馬達(dá)制動(dòng)，挖掘機(jī)將繞制動(dòng)一側(cè)

13、的履帶轉(zhuǎn)向，若是左右兩個(gè)液壓馬達(dá)反向旋轉(zhuǎn)，挖掘即將進(jìn)行原地轉(zhuǎn)向。,1、引導(dǎo)輪 2、履帶架 3、托鏈輪 4、終傳動(dòng) 5、支重輪 6、履帶板 7、中心護(hù)板 8、張緊彈簧 9、前護(hù)板,輪胎式行走機(jī)構(gòu) 輪胎式挖掘機(jī)的行走機(jī)構(gòu)由機(jī)械傳動(dòng)和液壓傳動(dòng)兩種。其中的液壓傳動(dòng)的輪胎式挖掘機(jī)的行走機(jī)構(gòu)主要由車(chē)架、前橋、后橋、傳動(dòng)軸和液壓馬達(dá)等組成。 行走液壓馬達(dá)安裝在固定與機(jī)架的變速箱上，動(dòng)力經(jīng)變速箱、傳動(dòng)軸傳給前后驅(qū)動(dòng)橋，有的挖掘機(jī)經(jīng)輪邊減速器驅(qū)動(dòng)車(chē)輪。采用液壓馬達(dá)的高速傳動(dòng)方式使用可靠，省掉了機(jī)械傳動(dòng)中的上下傳動(dòng)箱垂直動(dòng)軸，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單布置方便。,1、車(chē)架2、回轉(zhuǎn)支撐3、中央回轉(zhuǎn)接頭4、支腿 5、后橋6、傳動(dòng)

14、軸7、液壓馬達(dá)及變速箱8、前橋,液壓挖掘機(jī)工作裝置的種類(lèi)繁多（可達(dá)100余種），目前工程建設(shè)中，目前工程建設(shè)中應(yīng)用最多的是反鏟和破碎器。,六 工作裝置,工作裝置的結(jié)構(gòu)形式 標(biāo)準(zhǔn)式和伸縮臂式： 標(biāo)準(zhǔn)式工作裝置為常規(guī)的結(jié)構(gòu)，即由動(dòng)臂、斗柄、挖斗(或其他作業(yè)裝置)、油缸和其他桿件組成，如下圖所示。,1 、 反鏟結(jié)構(gòu) 鉸接式反鏟式單斗液壓挖掘機(jī)最常用的結(jié)構(gòu)形式，動(dòng)臂、斗桿和鏟斗等主要部件彼此鉸接，在液壓缸的作用下各部件繞鉸接點(diǎn)擺動(dòng)，完成挖掘提升和卸土等動(dòng)作。,反鏟工作裝置 1-斗桿油缸；2-動(dòng)臂；3-液壓管路；4-動(dòng)臂油缸；5-鏟斗； 6-斗齒；7-側(cè)齒；8-連桿；9-搖桿；10-鏟斗油缸；11-斗桿

15、,1.1動(dòng)臂 動(dòng)臂是反鏟的主要部件，可分為整體式和組合式兩種。 （1）整體式動(dòng)臂 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，質(zhì)量輕而剛度大，但更換的工作裝置少，通用性教差，多用于作業(yè)條件相似的挖掘機(jī)上。 可分為直動(dòng)臂和彎動(dòng)臂兩種。 1）直動(dòng)臂：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單質(zhì)量輕制造方便，主要用于懸掛式挖掘機(jī)，但不能獲得較大的挖掘深度； 2）彎動(dòng)臂：目前應(yīng)用最廣泛的結(jié)構(gòu)形式，可獲得較大的挖掘深度，但降低了卸土高度，這個(gè)正符合挖掘機(jī)反鏟作業(yè)的也要。,組合式動(dòng)臂 組合式動(dòng)臂有輔助連桿（或液壓缸）或螺栓連接而成。上下動(dòng)臂之間的夾角可用輔助連桿或液壓缸來(lái)調(diào)節(jié)，雖然結(jié)構(gòu)操作復(fù)雜化但在挖掘機(jī)作業(yè)中可隨時(shí)大幅度調(diào)整上下動(dòng)臂者間的夾角，從而提高挖掘機(jī)的作業(yè)性能，

16、尤其是用反鏟或抓斗挖掘窄而深得基坑時(shí)，容易得到較大距離的垂直挖掘軌跡，提高挖掘質(zhì)量和生產(chǎn)率。 優(yōu)點(diǎn)是可以根據(jù)作業(yè)條件隨意調(diào)整挖掘機(jī)的作業(yè)尺寸和挖掘能力，且調(diào)整時(shí)間短。此外他的互換工作裝置多，可以滿(mǎn)足各種作業(yè)的需要，裝車(chē)運(yùn)輸方便。 其缺點(diǎn)是質(zhì)量大，制造成本高，用于中小型挖掘機(jī)上。,組合式動(dòng)臂 （a）連桿下置 （b） 連桿上置 1、下動(dòng)臂2、上動(dòng)臂3、連桿或液壓缸,動(dòng)臂的兩種結(jié)構(gòu)形式： 單節(jié)整體式動(dòng)臂；雙節(jié)可調(diào)式動(dòng)臂。 單節(jié)整體式：彎曲外形，箱形斷面，制造簡(jiǎn)單，重量輕，成本低； 雙節(jié)可調(diào)式：上動(dòng)臂下動(dòng)臂，可得到不同的工作參數(shù)；,2、 鏟斗 1.2.1 基本要求 1）鏟斗的縱向剖面應(yīng)適應(yīng)挖掘過(guò)程

17、各種物料的在斗中運(yùn)動(dòng)規(guī)律有利于物料的流動(dòng)，使裝土阻力最小，有利于將鏟斗充滿(mǎn)。 2）裝設(shè)斗齒，以增大鏟斗對(duì)挖掘物料的線壓比，斗持及斗形參數(shù)具有較小單位切削阻力，便于切入及破碎土壤。斗齒應(yīng)耐磨、易更換。 3）為式裝載鏟斗的物料不易掉出，斗款與直徑之比應(yīng)大于41. 4）物料易于卸凈，縮短卸載時(shí)間，并提高鏟斗的容積效率。,1.2.2結(jié)構(gòu)反鏟用的鏟斗形狀尺寸與其作業(yè)對(duì)象有很大關(guān)系。為了滿(mǎn)足各種挖掘機(jī)作業(yè)的需要，在同一臺(tái)挖掘機(jī)上可以配置多種形式的鏟斗，圖23、圖24分別為反用鏟斗的基本形式和常用形式鏟斗的斗齒采用裝配式，其形式有橡膠卡銷(xiāo)式和螺連接式。 鏟斗與液壓缸連接的結(jié)構(gòu)形式有四連桿機(jī)構(gòu)和六連桿機(jī)構(gòu)。其

18、中四連桿機(jī)構(gòu)連接方式是鏟斗直接交接與液壓缸，使鏟斗轉(zhuǎn)角較小，工作力矩變化較大；六連桿機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)是，在液壓缸活塞行程相同的條件下，鏟斗可以后的較大的轉(zhuǎn)角，并改善機(jī)構(gòu)的傳 動(dòng)特性。 單斗液壓挖掘機(jī)斗齒作用力的大小和方向在挖掘過(guò)程中，隨傳力構(gòu)件位置而變。 最大挖掘力是指額定油壓時(shí)能發(fā)揮的最大斗齒作用力。,圖23,反鏟斗 1-齒座；2-斗齒；3-橡膠卡銷(xiāo)；4-卡銷(xiāo)；5、6、7-斗口板,圖2-4 斗齒結(jié)構(gòu) a）螺栓連接方式；b）橡膠卡銷(xiāo)連接方式 1-卡銷(xiāo)；2-橡膠卡銷(xiāo)；3-齒座；4-斗齒,3、液壓破碎器 3.1概述 液壓破碎器（錘）是利用液壓能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，對(duì)外做工的一種工作裝置，它主要用于打樁、開(kāi)挖凍

19、土層和巖層、可更換的作業(yè)工具（鑿子、扁鏟、鎬）等組成。錘的撞擊部分再雙作用液壓缸作用下，在殼體內(nèi)作往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)，裝機(jī)作業(yè)工具，完成破碎和開(kāi)挖作業(yè)。液壓破碎器通過(guò)附加的中間支撐與斗桿連接。為了減輕振動(dòng)，在錘的殼體和支座的連接處常設(shè)有橡膠連接裝置。 液壓破碎器外觀如下圖所示 液壓破碎器經(jīng)過(guò)近40年的發(fā)展，其規(guī)格和功率都大量增加，可靠性和工作效率也明顯提高。其中最大的技術(shù)進(jìn)步是“智能型液壓破碎器“的誕生，其特點(diǎn)是能根據(jù)巖石的阻力自動(dòng)調(diào)節(jié)輸出功率，當(dāng)巖石被擊穿是，自動(dòng)切斷功率輸出，避免空打、損壞工具和固定銷(xiāo)。,挖掘機(jī)工作裝置之正鏟,單斗液壓挖掘機(jī)的正鏟結(jié)構(gòu)如圖所示，主要由動(dòng)臂2、動(dòng)臂油缸1、鏟斗5、斗

20、底油缸4等組成。 鏟斗的斗底利用液壓缸來(lái)開(kāi)啟，斗桿6是鉸接在動(dòng)臂的頂端，由雙作用的斗桿油缸7使其轉(zhuǎn)動(dòng)。斗桿油缸的一端鉸接在動(dòng)臂上，另一端鉸接在斗桿上。其鉸接形式有兩種：一種是鉸接在斗桿的前端；另一種是鉸接在斗桿的尾端。 動(dòng)臂均為單桿式，頂端呈叉形，以便與斗桿鉸接。動(dòng)臂有單節(jié)的和雙節(jié)的兩種。單節(jié)的動(dòng)臂有長(zhǎng)短兩種備品，可根據(jù)需要更換。雙節(jié)的動(dòng)臂則由上、下兩節(jié)拼裝而成，根據(jù)拼裝點(diǎn)的不同，動(dòng)臂的工作長(zhǎng)度也不同。,1動(dòng)臂油缸；2動(dòng)臂；3加長(zhǎng)臂；4斗底油缸； 5鏟斗；6斗桿；7斗桿油缸；8液壓軟管,挖掘機(jī)工作裝置之拉鏟,拉鏟挖土機(jī)的工作裝置簡(jiǎn)單，可直接由起重機(jī)改裝，其特點(diǎn)為鏟斗懸掛在鋼絲繩下而無(wú)剛性的斗柄

21、上。由于拉鏟支桿較長(zhǎng)，鏟斗在自重作用下落至地面時(shí)，借助于自身的機(jī)械能可使斗齒切入土中，故開(kāi)挖的深度和寬度均較大，常用以開(kāi)挖溝槽、基坑和地下室等。也可開(kāi)挖水下和沼澤地帶的土壤。 拉鏟挖掘機(jī)的鏟斗呈畚箕形，斗底前緣裝斗齒。工作時(shí),將鏟斗向外拋擲于挖掘面上,鏟斗齒借斗重切入土中，然后由牽引索拉曳鏟斗挖土，挖滿(mǎn)后由提升索將斗提起，轉(zhuǎn)臺(tái)轉(zhuǎn)向卸土點(diǎn)，鏟斗翻轉(zhuǎn)卸土?？赏谕C(jī)面以下的土壤，還可進(jìn)行水下挖掘，挖掘范圍大，但挖掘精確度差。,拉鏟挖掘機(jī)（圖4）適用于挖掘低于承機(jī)面的土壤，挖掘半徑大。挖掘時(shí)放松提升繩，鏟斗被拋到作業(yè)面（由位置）并靠自重使斗齒切入土壤，然后用牽引繩把鏟斗拉向機(jī)體進(jìn)行挖掘（由位置），用提

22、升繩控制切削深度。滿(mǎn)斗后收緊提升繩將鏟斗吊離作業(yè)面，此時(shí)收緊卸料繩使鏟斗不致傾翻。然后一邊收提升繩，一邊松牽引繩將鏟斗帶到所需要的卸載高度和卸載距離，同時(shí)轉(zhuǎn)臺(tái)轉(zhuǎn)到卸料處（位置）。再放松牽引繩使卸料繩松開(kāi)，鏟斗在自重作用下傾翻卸料（位置）。卸料后，轉(zhuǎn)臺(tái)轉(zhuǎn)回到挖掘位置，開(kāi)始下一個(gè)作業(yè)循環(huán)。,挖掘機(jī)工作裝置之抓鏟,抓鏟挖掘機(jī)的鏟斗由兩個(gè)或多個(gè)顎瓣鉸接而成,顎瓣張開(kāi),擲于挖掘面時(shí)，瓣的刃口切入土中,利用鋼索或液壓缸收攏顎瓣,挖抓土壤。松開(kāi)顎瓣即可卸土。用于基坑或水下挖掘，挖掘深度大。也可用于裝載顆粒物料。 抓鏟挖土機(jī)一般由正、反鏟液壓挖土機(jī)更換工作裝置（去掉鏟斗換上抓斗，圖1.47）而成，或由履帶式起

23、重機(jī)改裝。可用以挖掘獨(dú)立柱基的基坑和沉井，以及其他的挖方工程，最適宜于進(jìn)行水中挖土。,1.5 單斗挖掘機(jī)的液壓操作系統(tǒng),將液壓動(dòng)力元件、液壓執(zhí)行元件、液壓控制元件和其它輔件、管路按作業(yè)要求連接起來(lái)，稱(chēng)為液壓系統(tǒng)。 液壓系統(tǒng)組成：液壓泵、主控制閥、馬達(dá)、油缸、先導(dǎo)控制閥、液壓油箱、液壓油散熱器、管路等。 作用：將發(fā)動(dòng)機(jī)的機(jī)械能轉(zhuǎn)換成液壓油的壓力能，驅(qū)動(dòng)馬達(dá)或油缸運(yùn)動(dòng)，完成能量傳遞。 挖掘機(jī)的液壓系統(tǒng)通常由一臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)、兩個(gè)液壓主泵、一個(gè)先導(dǎo)泵、一個(gè)整體式控制閥組、四個(gè)液壓油缸、一個(gè)回轉(zhuǎn)馬達(dá)和二個(gè)行走馬達(dá)組成。,液壓挖掘機(jī)的特點(diǎn)與機(jī)械式挖掘機(jī)相比,比之機(jī)械傳動(dòng)有許多優(yōu)點(diǎn)：無(wú)級(jí)調(diào)速且調(diào)速范圍大(最高與

24、最低速度之比可達(dá)1000：1)；能得到較低的穩(wěn)定轉(zhuǎn)速(采用柱塞式油馬達(dá)，穩(wěn)定轉(zhuǎn)速可低到1r/min)；轉(zhuǎn)動(dòng)慣量較小，加減速過(guò)程較快；傳動(dòng)平穩(wěn)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，吸收沖擊和振動(dòng)；操縱省力，易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制；易實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化、通用化、系列化等。 由于調(diào)速范圍大，可增加挖掘力(約30)；由于結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使機(jī)重減小(約減少30以上)；由于各元件相互位置無(wú)嚴(yán)格要求，可使結(jié)構(gòu)緊湊、外形美觀、布置方便。 因此，斗容量不大時(shí)，單斗液壓挖掘機(jī)已大量取代了機(jī)械傳動(dòng)式單斗挖掘機(jī)。,液壓系統(tǒng)概述 液壓元件組成：動(dòng)力元件、控制元件、執(zhí)行元件、輔件 動(dòng)力元件：主泵 控制元件：主控制閥組 執(zhí)行元件：回轉(zhuǎn)馬達(dá)、行走馬達(dá)、動(dòng)臂油缸、斗桿油缸

25、、鏟斗油缸。 輔件：油箱、油冷卻器、蓄能器、電磁閥、比例閥、先導(dǎo)濾清器、中央回轉(zhuǎn)接頭、液壓管接件等。,液壓挖掘機(jī)的缺點(diǎn): (1)液壓元件加工精度要求高，裝配要求嚴(yán)格，制造較為困難。使用中維修保養(yǎng)要求技 術(shù)較高，難度較大。 (2)液壓油受溫度影響較大，總效率較低，有時(shí)有噪音和振動(dòng)。 隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，會(huì)使液壓挖掘機(jī)在結(jié)構(gòu)和性能上不斷提高和完善，更好地為國(guó)民經(jīng)濟(jì)各部門(mén)服務(wù)。,2 液壓系統(tǒng)分類(lèi) 單斗液壓挖掘機(jī)的液壓系統(tǒng)各式各樣，一般按主油泵的數(shù)量、功率調(diào)節(jié)方式和回路的數(shù)量來(lái)分類(lèi)。 六類(lèi)基本形式：?jiǎn)伪没螂p泵單路定量系統(tǒng)，雙泵雙路定量系統(tǒng)，多泵多路定量系統(tǒng)，雙泵雙路分功率調(diào)節(jié)變量系統(tǒng)，雙泵雙路全

26、功率調(diào)節(jié)變量系統(tǒng)和多泵多路定量、變量混合系統(tǒng)。 另外，還有開(kāi)式油路與閉式油路之分。 液壓系統(tǒng)是挖掘機(jī)的能源轉(zhuǎn)換系統(tǒng)和各職能部件的控制系統(tǒng)，由主油路系統(tǒng)和先導(dǎo)操縱系統(tǒng)組成。 主液壓回路：用于主泵向各執(zhí)行元件供油 先導(dǎo)液壓回路：主要用于操作控制閥,1、單泵單路定量系統(tǒng),支腿,支腿,鏟斗,動(dòng)臂,斗柄,馬達(dá),動(dòng)臂,轉(zhuǎn)斗,,,,2、雙泵雙路定量系統(tǒng),推土,,,,,,3、雙泵雙路分功率調(diào)節(jié)變量系統(tǒng),主泵為兩臺(tái)軸向柱塞式變量泵。 挖掘機(jī)小負(fù)荷時(shí)，泵輸出的流量大，動(dòng)作速度快； 大負(fù)荷時(shí)，泵輸出的流量小，工作裝置可以較低的速度克服較大的負(fù)荷。 油量的改變是通過(guò)壓力變化反饋到泵本身的變量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。 由

27、于每臺(tái)泵只能輸出發(fā)動(dòng)機(jī)功率的二分之一，并且各自獨(dú)立調(diào)節(jié)，故稱(chēng)為分功率調(diào)節(jié)變量系統(tǒng)。,3、雙泵雙路分功率調(diào)節(jié)變量系統(tǒng),,鏟斗,動(dòng)臂,斗柄,,回轉(zhuǎn),,4、雙泵雙路全功率調(diào)節(jié)變量系統(tǒng),主泵為雙聯(lián)斜軸泵； 在任何供油壓力下，都能輸出全部功率。 兩個(gè)泵是同步變量的，流量總是相等。決定泵流量變化的壓力不是P1、P2的單數(shù)值，而是P1P2； 全功率變量系統(tǒng)有以下特點(diǎn)： 當(dāng)一臺(tái)泵空載時(shí)，另一臺(tái)泵可以輸出全部功率； 可保證左右履帶同步運(yùn)行； 挖掘作業(yè)中，卸土完畢后機(jī)械的回轉(zhuǎn)和動(dòng)臂的下降可同時(shí)動(dòng)作，從而提高了作業(yè)效率。,工作條件 1 液壓挖掘機(jī)正常工作環(huán)境溫度為-2055。 2 液壓挖掘機(jī)應(yīng)能在級(jí)土壤中正常作業(yè)，

28、對(duì)凍土層和巖石，需松裂和爆破后方可施工，且須使用巖石型鏟斗進(jìn)行作業(yè)；巖石型鏟斗斗齒須滿(mǎn)足JG/T 90-1999 的要求. 3 輪胎式挖掘機(jī)在巖石工況作業(yè)時(shí)，對(duì)輪胎進(jìn)行必要的保護(hù)。 4 海拔3000 m能正常工作。 5 能在沙漠、鹽堿地區(qū)工作。 6 適于各種濕度地區(qū)工作，最大相對(duì)濕度要滿(mǎn)足100。,1.6 挖掘機(jī)的國(guó)內(nèi)外發(fā)展概況簡(jiǎn)介,1 國(guó)外挖掘機(jī)的發(fā)展史 1）1837年第一臺(tái)挖掘機(jī)在美國(guó)誕生----以蒸汽作動(dòng)力的動(dòng)力鏟 2）1900年第一臺(tái)以柴油機(jī)作動(dòng)力的挖掘機(jī)問(wèn)世 3）1954年第一臺(tái)全液壓挖掘機(jī)在德國(guó)出現(xiàn) 4）1961年日本從歐美引進(jìn)了液壓挖掘機(jī)技術(shù) 5）1985年第一臺(tái)全電腦控制的液壓挖掘機(jī)在日本出現(xiàn) 2 國(guó)內(nèi)挖掘機(jī)的發(fā)展史 1）1954年生產(chǎn)出第一臺(tái)機(jī)械式挖掘機(jī) 2）1960年開(kāi)始研制液壓挖掘機(jī),