《露天采掘機械》教案單斗液壓挖掘機完

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1、露 天 采 掘 機 械 緒 論要求： 1、 露 天 礦 用鉆孔機械的 穿 孔 原 理 、 結 構 、 工 作 參 數 ； 2、機械式單斗挖掘機的 基 本 結 構 和 工 作 原 理 、 主 要參 數 計 算 ； 3、單斗液壓挖掘機的 基 本 結 構 和 工 作 原 理 ； 4、拉斗鏟的 基 本 結 構 和 工 作 原 理 、 作 業(yè) 方 式 和 參 數 ； 5、輪斗挖掘機的 基 本 結 構 和 工 作 原 理 、 作 業(yè) 方 式 與作 業(yè) 參 數 、 主 要 參 數 計 算 ； 6、推土機、鏟運機、平地機、前裝機、排土機、破碎機、露天采礦機等 其 它 機 械 的 基 本 結 構 和 工 作 原

2、 理 。 挖 掘 機 械 2 單 斗 液 壓 挖 掘 機一、概述1、 用 途 和 類 型 基 于 機 械 式 挖 掘 機 發(fā) 展 而 來 ， 與 機 械 式 的 主 要 區(qū) 別 在于 傳 動 和 控 制 裝 置 不 同 ： 機 械 式 ： 利 用 齒 輪 、 鏈 輪 、 鋼 繩 、 皮 帶 等 來 傳 遞 動 力 ； 液 壓 式 ： 采 用 容 積 式 液 壓 傳 動 來 傳 遞 動 力 ， 由 液 壓 泵 、 液 壓 馬達 、 液 壓 缸 、 控 制 閥 、 油 管 等 元 件 組 成 ； 工 作 循 環(huán) ： 挖 掘 滿 斗 提 升 回 轉 卸 載 返 回 ； 挖 掘 機 械 2 單 斗 液

3、 壓 挖 掘 機 概 述1、 用 途 和 類 型 用 途 ： 除 礦 山 外 ， 廣 泛 用 于 建 筑 、 交 通 、 水 利 的 工 程 ； 類 型 ： 通 用 型 、 專 用 型 ； 通 用 型 ： 工 作 裝 置 以 反 鏟 為 主 ， 可 以 換 裝 正 鏟 、 抓 斗 、 裝 載 、起 重 、 推 土 等 作 業(yè) 裝 置 ， 行 走 方 式 有 履 帶 式 、 輪 胎 式 、 汽車 式 、 懸 掛 式 、 拖 式 ， 斗 容 量 較 小 ； 專 用 型 ： 主 要 用 于 礦 山 （ 礦 用 液 壓 挖 掘 機 ） ， 工 作 裝 置 多 見 正鏟 或 裝 載 ， 也 有 反 鏟

4、， 大 多 采 用 履 帶 行 走 裝 置 。 挖 掘 機 械 2 單 斗 液 壓 挖 掘 機 概 述2、 組 成 和 工 作 原 理 組 成 ： 工 作 裝 置 、 回 轉 裝 置 、 行 走 裝 置 ； 1)工 作 裝 置 ： 鏟 斗 、 斗 桿 、 動 臂 及 相 應 油 缸 ； 2)回 轉 裝 置 ： 動 力 裝 置 、 回 轉 支 承 、 操 作 機 構 、輔 助 設 備 ； 3)行 走 裝 置 ： 底 盤 、 履 帶 架 、 履 帶 傳 動 裝 置 、 張 緊 裝 置 等 。 1 鏟 斗 ； 2 斗 桿 ； 3 動 臂 ； 4、 5、 6、 7 液 壓 缸 ； 8 發(fā) 動 機 ；

5、9 液 壓 泵 ； 10 安 全 閥 ； 11 分 配 閥 ； 12 油 箱 工 作 裝 置 ； 回 轉 裝 置 ； 行 走 裝 置 挖 掘 機 械 2 單 斗 液 壓 挖 掘 機 概 述2、 組 成 和 工 作 原 理 工 作 原 理 ： 柴 油 機 驅 動 液 壓 泵 ， 將 高 壓油 通 過 分 配 閥 送 到 各 液 壓 缸 和液 壓 馬 達 （ 4、 5、 6、 7） ， 即可 驅 動 相 應 的 機 構 進 行 工 作 ： 4-動 臂 升 降 ； 5-斗 桿 收 放 ； 6-鏟 斗 轉 動 ； 7-斗 底 開 閉 ； 為 縮 短 循 環(huán) 時 間 ， 可 實 現(xiàn) 上 述 兩 種 或

6、多 種 動 作 的 復 合 。 挖 掘 機 械 2 單 斗 液 壓 挖 掘 機 概 述3、 單 斗 液 壓 挖 掘 機 的 特 點 1)質 量 輕 、 生 產 能 力 大 斗 容 相 同 時 ， 液 壓 挖 掘 機 比 機 械 式 質 量 輕 40 60%， 2)挖 掘 力 大 這 是 由 兩 種 挖 掘 機 工 作機 構 的 工 作 原 理 決 定 的 ： 液 壓 式 ： 鏟 斗 與 斗 桿 鉸 接 ， 可 相對 轉 動 ， 強 制 切 入 巖 層 ； 機 械 式 ： 依 靠 撓 性 的 鋼 繩 提 升 鏟 斗 來 進 行 挖 掘 ； 挖 掘 機 械 2 單 斗 液 壓 挖 掘 機 概 述3

7、、 單 斗 液 壓 挖 掘 機 的 特 點 3)良 好 的 運 動 軌 跡 機 械 式 ： 近 似 圓 弧 形 ； 液 壓 式 ： 能 沿 礦 層 輪 廓 運 動 ， 做 各 種 不同 的 直 線 、 折 線 、 曲 線 運 動 ， 可進 行 分 層 開 采 ， 鏟 平 、 清 根 、 松石 時 不 用 輔 助 設 備 ； 4)移 動 性 能 好 液 壓 獨 立 行 走 裝 置 ， 結 構 簡 單緊 湊 ， 操 作 靈 活 ， 轉 彎 方 便 ； 挖 掘 機 械 2 單 斗 液 壓 挖 掘 機 概 述3、 單 斗 液 壓 挖 掘 機 的 特 點 5)利 用 工 作 裝 置 越 過 路 坎 或

8、高 地 ， 運 移 時 自 行 上 下 運 輸 設 備 ， 自 救 本 領 。 總 之 ， 由 于 以 上 特 點 ， 液 壓 挖 掘 機 在 礦 山 將 得 到 越 來 越廣 泛 的 應 用 ， 它 的 鏟 斗 運 動 自 如 ， 裝 滿 率 比 機 械 鏟 高 15%，斗 齒 壽 命 提 高 1.2倍 ； 靈 活 的 裝 卸 料 動 作 ， 加 上 較 快 的 平臺 回 轉 速 度 ， 縮 短 了 作 業(yè) 周 期 時 間 ， 可 得 到 較 高 的 生 產 能力 和 較 低 的 作 業(yè) 成 本 。 主 要 缺 點 ： 元 件 的 加 工 精 度 要 求 高 、 裝 配 要 求 嚴 格 、

9、制 造 困 難 、 維護 要 求 高 ； 液 壓 油 要 求 高 。 挖 掘 機 械 2 單 斗 液 壓 挖 掘 機 概 述4、 生 產 制 造 情 況 1954年 ， 德 馬 克 公 司 生 產 出 第 一 臺 液 壓 挖 掘 機 ； 1961年 ， O H公 司 生 產 出 第 1臺 全 液 壓 挖 掘 機 ； 挖 掘 機 械 2 單 斗 液 壓 挖 掘 機 概 述4、 生 產 制 造 情 況 美 國 特 雷 克 斯 -O動 臂 油 缸 閉 鎖 條 件 ；dcPP s abPP t fePP u 挖 掘 機 械 2 單 斗 液 壓 挖 掘 機 液 壓 挖 掘 機 主 要 機 構 的 綜 合

10、 分 析1、 工 作 裝 置 2） 挖 掘 力 的 計 算 挖 掘 力 的 校 核 挖 掘 力 受 被 動 液 壓 缸閉 鎖 條 件 限 制 ， 只 有 當被 動 液 壓 缸 對 斗 齒 產 生的 轉 矩 大 于 挖 掘 力 產 生的 轉 矩 時 才 能 閉 鎖 ； 鏟 斗 挖 掘 時 ： 閉 鎖 條 件 ： 斗 桿 油 缸 閉 鎖 條 件 ;動 臂 油 缸 閉 鎖 條 件 ； tabPP sdcPP ufePP 挖 掘 機 械 2 單 斗 液 壓 挖 掘 機 液 壓 挖 掘 機 主 要 機 構 的 綜 合 分 析1、 工 作 裝 置 2） 挖 掘 力 的 計 算 挖 掘 力 的 校 核 滿

11、足 整 機 穩(wěn) 定 性 要 求 ： ； 防 止 打 滑 后 退 要 求 ：lgGmP gGP 挖 掘 機 械 2 單 斗 液 壓 挖 掘 機 液 壓 挖 掘 機 主 要 機 構 的 綜 合 分 析1、 工 作 裝 置 3） 工 作 裝 置 的 改 進 鏟 斗 沿 站 立 水 平 面 水 平 直 線 運 動 挖 掘 和 裝 載 散 裝 物 料 時 ， 要 求 鏟 斗 沿 站 立 水 平 面 具 有 水平 直 線 運 動 軌 跡 ； 普 通 正 鏟 要 實 現(xiàn) 水 平 直 線 推 進 ， 須 同 時 操 縱 動 臂 、 斗 桿 、鏟 斗 三 組 液 壓 缸 ， 復 雜 ； 挖 掘 機 械 2 單

12、斗 液 壓 挖 掘 機 液 壓 挖 掘 機 主 要 機 構 的 綜 合 分 析1、 工 作 裝 置 3） 工 作 裝 置 的 改 進 鏟 斗 沿 站 立 水 平 面水 平 直 線 運 動 改 進 后 ： 鏟 斗 液 壓 缸 4鉸 接 在 動臂 的 上 端 （ 原 來 是 在 斗 桿 上 ） ， 增 加 一 個 連 桿 液 壓 缸 3， 一 端 鉸 接在 動 臂 上 ， 另 一 端 鉸 接 在 斗 桿 上 ， 液 壓 缸 的 大 小 腔 分 別 與 動 臂 液 壓缸 1的 大 小 腔 相 連 ， 形 成 閉 式 油 路 ； 斗 桿 前 伸 時 ， 連 桿 液 壓 缸 被 迫 拉 長 ， 液 壓

13、油 進 入 動 臂 液 壓 缸 小 腔 ，使 動 臂 下 降 ； 相 反 ， 斗 桿 回 縮 時 ， 動 臂 上 升 ； 作 業(yè) 中 ， 只 需 控 制 一 個 斗 桿 液 壓 缸 ， 就 能 實 現(xiàn) 鏟 斗 的 水 平 直 線 推移 運 動 。 挖 掘 機 械 2 單 斗 液 壓 挖 掘 機 液 壓 挖 掘 機 主 要 機 構 的 綜 合 分 析1、 工 作 裝 置 3） 工 作 裝 置 的 改 進 鏟 斗 提 升 中 對 地 面 傾 角 不 變 在 動 臂 與 平 臺 之 間 增 加 一 個輔 助 液 壓 缸 1， 其 大 小 腔 分 別與 鏟 斗 液 壓 缸 2的 大 小 腔 相 通 ；

14、 動 臂 提 升 時 ， 輔 助 液 壓 缸 被拉 長 ， 油 進 入 鏟 斗 液 壓 缸 的 小 腔 ， 油 缸 被 壓 縮 ， 鏟 斗 按 順 時 針 方 向轉 動 ， 保 持 鏟 斗 相 對 地 面 傾 角 不 變 ， 實 現(xiàn) 近 似 水 平 提 升 動 作 ； 動 臂下 降 ， 輔 助 液 壓 缸 壓 縮 ， 鏟 斗 液 壓 缸 大 腔 壓 力 升 高 ， 鏟 斗 逆 時 針 轉 動 。 挖 掘 機 械 2 單 斗 液 壓 挖 掘 機 液 壓 挖 掘 機 主 要 機 構 的 綜 合 分 析1、 工 作 裝 置 3） 工 作 裝 置 的 改 進 強 力 三 角 ： 機 構 的 核 心 部

15、 分 ： 在 動 臂 上 鉸 接 一 個 三 角 形 杠 桿 ，鉸 接 點 為 E， 三 個 頂 點 H、 F、 G分 別與 鏟 斗 液 壓 缸 HK、 動 臂 液 壓 缸 FD、連 桿 液 壓 缸 GB鉸 接 ， 三 角 形 杠 桿 既隨 動 臂 運 動 ， 又 繞 E點 轉 動 ； 挖 掘 時 ， 斗 桿 液 壓 缸 LA伸 出 ， 鏟 斗 推 出 ， 動 臂 液 壓 缸 處 于 浮 動 位置 ， 斗 桿 向 前 推 進 時 ， 動 臂 因 自 重 作 用 下 降 ， 鏟 斗 相 對 于 地 面 傾 角不 變 ， 并 作 水 平 直 線 運 動 ； 當 動 臂 提 升 時 ， 動 臂 油

16、缸 伸 長 ， 三 角 形 杠 桿 繞 E點 順 時 針 轉 動 ，鏟 斗 則 繞 J點 相 應 地 反 時 針 轉 動 ， 在 鏟 斗 油 缸 長 度 不 變 的 情 況 下 ，鏟 斗 對 水 平 面 角 度 不 變 ， 滿 足 平 移 性 要 求 。 挖 掘 機 械 2 單 斗 液 壓 挖 掘 機 液 壓 挖 掘 機 主 要 機 構 的 綜 合 分 析1、 工 作 裝 置 3） 工 作 裝 置 的 改 進 強 力 三 角 ： 挖 掘 機 械 2 單 斗 液 壓 挖 掘 機 液 壓 挖 掘 機 主 要 機 構 的 綜 合 分 析2、 回 轉 裝 置 液 壓 挖 掘 機 的 回 轉 時 間 約

17、 占 全 部 工 作 循 環(huán) 時 間 的 50-70%，能 量 消 耗 約 占 25-40%； 回 轉 裝 置 的 作 用 ： 支 承 、 驅 動 平 臺 回 轉 ； 挖 掘 機 械 2 單 斗 液 壓 挖 掘 機 液 壓 挖 掘 機 主 要 機 構 的 綜 合 分 析2、 回 轉 裝 置 回 轉 支 承 ： 滾 動 軸 承 式 回 轉 支 承 ； 單 排 滾 球 式 ： 1-錐 銷 ； 2-圓 柱 塞 ； 3-密 封 圈 ； 4-滾 球 ； 5-內 齒 圈 ； 6-外 座 圈 在 外 座 圈 上 開 一 個 徑 向 孔 ， 滾球 和 隔 離 體 從 徑 向 孔 裝 入 滾 道 ，裝 滿 后

18、用 圓 柱 銷 2將 徑 向 孔 堵 住 ，并 打 入 錐 銷 1； 挖 掘 機 械 2 單 斗 液 壓 挖 掘 機 液 壓 挖 掘 機 主 要 機 構 的 綜 合 分 析2、 回 轉 裝 置 回 轉 支 承 ： 滾 動 軸 承 式 回 轉 支 承 ； 雙 排 滾 球 式 ： 上 下 兩 排 滾 球 ； 挖 掘 機 械 2 單 斗 液 壓 挖 掘 機 液 壓 挖 掘 機 主 要 機 構 的 綜 合 分 析2、 回 轉 裝 置 回 轉 支 承 ： 滾 動 軸 承 式 回 轉 支 承 ； 單 排 交 叉 滾 柱 式 ： 類 似 于 單 排 滾 球 式 ，滾 動 體 為 圓 柱 或 圓 錐形 滾 柱

19、 ， 相 鄰 滾 柱 的軸 線 成 90 ， 交 叉 排列 ， 通 常 滾 柱 的 長 度較 其 直 徑 短 0.5-1mm， 內 外 座 圈 上 各 有 兩 條 滾 道 ， 其 斷 面為 直 線 形 ； 挖 掘 機 械 2 單 斗 液 壓 挖 掘 機 液 壓 挖 掘 機 主 要 機 構 的 綜 合 分 析2、 回 轉 裝 置 回 轉 支 承 ： 滾 動 軸 承 式 回 轉 支 承 ； 三 排 滾 柱 式 ： 兩 排 滾 柱 水 平 放 置 : 承 受 軸 向 載 荷 和 傾 翻 力 矩 ， 第 三 排 垂 直 布 置 : 受 經 向 載 荷 。 挖 掘 機 械 2 單 斗 液 壓 挖 掘 機

20、 液 壓 挖 掘 機 主 要 機 構 的 綜 合 分 析2、 回 轉 裝 置 回 轉 傳 動 ： 1個 或 2個 液 壓 馬 達 驅 動 ； 按 液 壓 馬 達 的 結 構 型 式 分 為 ： 高 速 方 案 、 低 速 方 案 ， 高 速 方 案 ： 高 速 馬 達 -減 速 箱 -小 齒 輪 繞 固 定 齒 圈 轉 動 ，體 積 小 ， 效 率 高 ， 多 用 ； 低 速 方 案 ： 低 速 馬 達 -直 接 驅 動 小 齒 輪 繞 齒 圈 滾 動 。 挖 掘 機 械 2 單 斗 液 壓 挖 掘 機 液 壓 挖 掘 機 主 要 機 構 的 綜 合 分 析3、 行 走 裝 置 挖 掘 機 的

21、 支 承 部 分 ， 承 受 挖 掘 機 的 自 重 及 工 作 裝 置 挖 掘時 的 反 力 ， 應 滿 足 ： 較 大 的 牽 引 力 ， 較 強 的 爬 坡 能 力 和 轉彎 能 力 ， 較 大 的 離 地 間 隙 ， 通 過 性 能 好 ， 較 大 的 支 承 面 積 ，對 地 比 壓 小 ； 礦 用 液 壓 挖 掘 機 普 遍 采 用 履 帶 行 走 裝 置 ， 包 括 ： 底 座 、履 帶 架 、 驅 動 輪 、 導 向 輪 、 支 重 輪 、 托 鏈 輪 、 履 帶 、 張 緊裝 置 、 傳 動 裝 置 等 ， 構 造 與 機 械 式 挖 掘 機 行 走 裝 置 類 似 ； 挖

22、掘 機 械 2 單 斗 液 壓 挖 掘 機 液 壓 挖 掘 機 主 要 機 構 的 綜 合 分 析3、 行 走 裝 置 構 造 ： 一 般 都 設 有 2-3種 不 同 寬 度 的 履 帶 板 ， 以 適 應 不 同 的 對地 比 壓 要 求 ； 驅 動 輪 通 常 放 在 后 部 ， 導 向 輪 為 光 輪 ， 引 導 履 帶 彎 曲 ；多 用 多 支 點 式 履 帶 行 走 裝 置 ； 底 座 一 般 為 組 合 式 結 構 ， 既 便 于 拆 裝 和 運 輸 ， 也 便 于 實現(xiàn) 履 帶 架 的 變 型 ； 挖 掘 機 械 2 單 斗 液 壓 挖 掘 機 液 壓 挖 掘 機 主 要 機 構 的 綜 合 分 析3、 行 走 裝 置 傳 動 方 式 ： 兩 條 履 帶 采 用 獨 立 驅 動 ， 可 以 同 步 前 進 、 后 退 ， 也 可 以一 條 驅 動 、 一 條 制 動 轉 彎 ， 兩 條 方 向 轉 動 ， 可 實 現(xiàn) 原 地 轉彎 ； 高 速 方 案 ： 液 壓 馬 達 、 制 動 器 、 減 速 器 ， 驅 動 可 靠 、 離地 間 隙 大 ， 減 速 裝 置 復 雜 ， 國 外 礦 用 液 壓 挖 掘 機 廣 泛 采 用 ； 低 速 方 案 ： 大 扭 矩 ， 馬 達 徑 向 尺 寸 大 、 離 地 間 隙 小 、 效率 低 。