挖掘机基本构造及工作原理.doc

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第一节概括
一、单斗液压发掘机的整体结构
单斗液压发掘机的整体结构包含①动力装置、②工作装置、③展起色构、④操控机构、
⑤传动系统、⑥行走机构和⑦协助设施等,以下图。
常用的全展转式液压发掘机的动力装置、传动系统的主要部分、展起色构、协助设施和驾驶室等都安装在可展转的平台上,往常称为上部转台。所以又可将单斗液压发掘机归纳成工作装置、上部转台和行走机构等三部分。
工作装置——①动臂、②斗杆、③铲斗、④液
压油缸、⑤连杆、⑥销轴、⑦管路
上部转台——①发动机、②
减震器主泵、③主阀、④驾
驶室、⑤展起色构、⑥展转
支承、⑦展转接头、⑧转台、
⑨液压油箱、⑩燃油箱、○11
控制油路、○12电器零件、○13
配重
行走机构——①履带架、②
履带、③指引轮、④支重轮、
⑤托轮、⑥终传动、⑦张紧
装置
发掘机是经过柴油机把柴油的化学能转变成机械能,由液压柱塞泵把机械能变换成液
压能,经过液压系统把液压能分派到各履行元件(液压油缸、展转马达+减速机、行走马达
+减速机),由各履行元件再把液压能转变成机械能,实现工作装置的运动、展转平台的回
转运动、整机的行走运动。
二、发掘灵巧力系统
1、发掘灵巧力传输路线以下
1)行走动力传输路线:柴油机——联轴节——液压泵(机械能转变成液压能)——分派阀
——中央展转接头——行走马达(液压能转变成机械能)——减速箱——驱动轮——轨链履带——实现行走
2)展转运动传输路线:柴油机——联轴节——液压泵(机械能转变成液压能)——分派阀——展转马达(液压能转变成机械能)——减速箱——展转支承——实现展转
3)动臂运动传输路线:柴油机——联轴节——液压泵(机械能转变成液压能)——分派阀——动臂油缸(液压能转变成机械能)——实现动臂运动
4)斗杆运动传输路线:柴油机——联轴节——液压泵(机械能转变成液压能)——分派阀——斗杆油缸(液压能转变成机械能)——实现斗杆运动
5)铲斗运动传输路线:柴油机——联轴节——液压泵(机械能转变成液压能)——分派阀——铲斗油缸(液压能转变成机械能)——实现铲斗运动
1、指引轮

2、中心展转接头

3、控制阀

4、终传动

5、行走马达

6、液压泵

7、发动机
8、行走速度电磁阀

9、展转制动电磁阀

10、展转马达

11、展起色构

12、展转支承
2、动力装置
单斗液压发掘机的动力装置,多采纳直立多缸式、水冷、一小时功率标定的柴油机。
3、传动系统
单斗液压发掘机传动系统将柴油机的输出动力传达给工作装置、展转装置和行走机构
等。单斗液压发掘机用液压传动系统的种类好多****惯上按主泵的数目、功率的调理方式和回路的数目来分类。有单泵或双泵单回路定量系统、双泵双回路定量系统、多泵多回路定量系统、双泵双回路分功率调理变量系统、双泵双回路全功率调理变量系统、多泵多回路定量
或变量混淆系统等六种。按油液循环方式分为开式系统和闭式系统。按供油方式分为串连系统和并联系统。
1、驱动盘
2、螺旋弹簧
3、止动销
4、摩擦片
5、减震器总成
6、消音器
7、发动机后部安装座
8、发动机前部安装座
凡主泵输出的流量是定值的液压系统为定量液压系统;
反之,主泵的流量能够经过调理
系统进行改变的则称为变量系统。在定量系统中各履行元件在无溢流状况下是按油泵供应的
固定流量工作,油泵的功率按固定流量和最大工作压力确立;
在变量系统中,最常有的是双
泵双回路恒功率变量系统,
有分功率变量与全功率变量之分。
分功率变量调理系统是在系统
的每个回路上分别装一台恒功率变量泵和恒功率调理器,发动机的功率均匀分派给各油泵;
全功率调理系统是有一个恒功率调理器同时控制着系统中的全部油泵的流量变化,
进而达到
同步变量。
开式系统中履行元件的回油直接流回油箱,
其特色是系统简单、
散热成效好。但油箱容量
大,低压油路与空气接触时机多,空气易渗透管路造成振动。
单斗液压发掘机的作业主假如
油缸工作,而油缸大、小有腔的差别较大、工作屡次、发热量大,所以绝大部分单斗液压挖
掘机采纳开式系统;闭式回路中的履行元件的回油路是不直接回油箱的,
其特色式结构紧凑,
油箱容积小,进回油路中有必定的压力,
空气不易进入管路,
运行比较安稳,防止了换向时
的冲击。但系统较复杂,
散热条件差‘单斗液压发掘机的展转装置等局部系统中,
又采纳闭
式回路的液压系统的。
为增补因液压马达正反转的油液漏损,
在闭式系统中常常还设有补油
泵。
4、展起色构
展起色构使工作装置及上部转台向左或向右展转,以便进行发掘和卸料。单斗液压发掘机
的展转装置一定能把转台支撑在机架上,不可以倾斜并使展转轻巧灵巧。为此单斗液压发掘机
都设有展转支撑装置和展转传动装置,它们被称为展转装置。
1、制动器

2、液压马达

3、行星齿轮减速器

4、展转齿圈

5、润滑油杯、

6、中央展转接头
全展转液压发掘机展转装置的传动形式有直接传动和间接传动两种。
1)直接传动。在低速大扭矩液压马达的输出轴上安装驱动小齿轮,与会转齿轮啮合。
2)间接传动。由高速液压马达经齿轮减速器带动展转齿圈的间接传动结构形式。他结构紧
凑,拥有较大的传动比,且齿轮的受力状况较好。轴向柱塞液压马达与同种类的液压油泵结
构基真同样,很多零件能够通用,便于制造及维修,进而降低了成本。但一定设制动器,以
便汲取较大的展转惯性力矩,缩短发掘机作业循环时间,提高生产效率。
5、行走机构
行走机构支撑发掘机的整机质量并达成行走任务,多采纳履带式和轮胎式。
6、履带行走机构
单斗液压发掘机的履带式行走机构的基本结构与其余履带式机构大概同样,但他多采
用两个液压马达各自驱动一个履带。与展转装置的传动相像可用高速小扭矩马达或低速大扭
矩马达。两个液压马达同方向旋转式发掘机将直线行驶;若只向一个液压马达供油,并将另
一个液压马达制动,发掘机将绕制动一侧的履带转向,假如左右两个液压马达反向旋转,挖
掘马上进行原地转向。
行走机构的各零零件都安装在整体式推行走架上。液压泵输入的压力油竟多路换向阀
和中央展转接头进入行走液压马达,该马达将液压能转变成输出扭矩后,经过齿轮减速器传
给驱动轮,最后卷绕履带以实现发掘机的行走。
单斗液压发掘机多半采纳组合式结构履带和平板型履带——没有显然履刺,虽附着性
能差,但牢固耐用,对路面破坏性小合用于坚硬岩石地面作业,或常常转场的作业。也有采
用三履刺型履带,接地面积较大履刺切入土壤深度较浅,适合于发掘机采石作业。推行标准
化后规定发掘机采纳质量轻、强度高、结构简单、价钱较低的轧制履带板。专用于沼泽地的三角形履带板可降低接地比压,提高发掘机在松土地面上的经过能力。
1、指引轮2、履带架3、托链轮4、终传动
5、支重轮6、履带板7、中心护板8、张紧弹簧9、前护板
单斗液压发掘机的驱动轮均采纳整体铸件,能与履带正确啮合、传动安稳。发掘机行走时驱动轮应位于后部,式履带的张紧段较短,减少履带的摩擦磨损和功率消耗。
每条履带都设有张紧装置,以调整履带的张紧度减少振动噪声摩擦磨损和功率损失。
当前单斗液压发掘机都采纳液压张紧结构。其液压缸置与缓冲弹簧内部减小了却构尺寸。
7、轮胎式行走机构
轮胎式发掘机的行走机构由机械传动和液压传动两种。此中的液压传动的轮胎式发掘机的行走机构主要由车架、前桥、后桥、传动轴和液压马达等构成。
行走液压马达安装在固定与机架的变速箱上,动力经变速箱、传动轴传给前后驱动桥,
有的发掘机经轮边减速器驱动车轮。采纳液压马达的高速传动方式使用靠谱,免却了机械传动中的上下传动箱垂直动轴,结构简单部署方便。
1、车架2、展转支撑3、中央展转接头4、支腿5、后桥6、传动轴7、液压马达及变速箱8、前桥
第二节发掘机的工作装置
液压发掘机工作装置的种类众多(可达100余种),当前工程建设中,当前工程建设中应用最多的是反铲和破裂器。
1、反铲结构
铰接式反铲式单斗液压发掘机最常用的结构形式,动臂、斗杆和铲斗等主要零件相互铰接,在液压缸的作用下各零件绕铰接点摇动,达成发掘提高和卸土等动作。
图5-25反铲工作装置
1-斗杆油缸;2-动臂;3-液压管路;4-动臂油缸;5-铲斗;6-斗齿;7-侧齿;
8-连杆;9-摇杆;10-铲斗油缸;11-斗杆

动臂是反铲的主要零件,其结构由整体式和组合式两种。

整体式动臂的长处是结构简单,质量轻而刚度大。其弊端是改换的工作装置少,通用性较
差,多用于长久作业条件相像的发掘机上。整体式动臂又可分为直动臂和曲折动臂两种。其
中的直动臂结构简单质量轻制造方便,主要用于悬挂式发掘机,但它不可以式发掘机获取较大
的发掘深度不合用于通用发掘机;弯动臂是当前是当前应用最宽泛的结构形式,与同厂都得
直动臂对比能够使发掘机有较大的发掘深度,但降低了卸土高度,这正切合发掘机反铲作业
的要求。

组合式动臂有协助连杆(或液压缸)或螺栓连结而成。上下动臂之间的夹角可用协助连杆或液压缸来调理,固然结构操作复杂化但在发掘机作业中可随时大幅度调整上下动臂者间的
夹角,进而提高发掘机的作业性能,特别是用反铲或抓斗发掘窄而深得基坑时,简单获取较大距离的垂直发掘轨迹,提高发掘质量和生产率。组合式动臂的长处是,能够依据作业条件
任意调整发掘机的作业尺寸和发掘能力,且调整时间短。别的他的交换工作装置多,能够知足各样作业的需要,装车运输方便。其弊端是质量大,制造成本高,用于中小型发掘机上。
组合式动臂
(a)连杆下置(b)连杆上置
1、下动臂2、上动臂3、连杆或液压缸
2、铲斗

1)铲斗的纵向剖面应适应发掘过程各样物料的在斗中运动规律有益于物料的流动,使装土
阻力最小,有益于将铲斗充满。
2)装设斗齿,以增大铲斗对发掘物料的线压比,斗持及斗形参数拥有较小单位切削阻力,
便于切入及破裂土壤。斗齿应耐磨、易改换。
3)为式装载铲斗的物料不易掉出,斗款与直径之比应大于4∶1.
4)物料易于卸净,缩短卸载时间,并提高铲斗的容积效率。
。为了知足各样发掘机作业的需
要,在同一台发掘机上能够配置多种形式的铲斗,图2-3、图2-4分别为反用铲斗的基本
形式和常用形式铲斗的斗齿采纳装置式,其形式有橡胶卡销式和螺连结式。
铲斗与液压缸连结的结构形式有四连杆机构和六连杆机构。此中四连杆机构连结方式是铲斗
直接交接与液压缸,使铲斗转角较小,工作力矩变化较大;六连杆机构的特色是,在液压缸
活塞行程同样的条件下,铲斗能够后的较大的转角,并改良机构的传动特征。
2-3
反铲斗
1-齿座;2-斗齿;3-橡胶卡销;4-卡销;5、6、7-斗口板
图2-4斗齿结构
a)螺栓连结方式;b)橡胶卡销连结方式
1-卡销;2-橡胶卡销;3-齿座;4-斗齿
3、液压破裂器

液压破裂器(锤)是利用液压能转变成机械能,对外做工的一种工作装置,它主要用于打桩、开挖冻土层和岩层、可改换的作业工具(凿子、扁铲、镐)等构成。锤的撞击部分再双作用
液压缸作用下,在壳体内作来去直线运动,装机作业工具,达成破裂和开挖作业。液压破裂器经过附带的中间支撑与斗杆连结。为了减少振动,在锤的壳体和支座的连结处常设有橡胶
连结装置。
液压破裂器外观以下图
液压破裂器经过近40年的发展,其规格和功率都大批增添,靠谱性和工作效率也显然提高。此中最大的技术进步是“智能型液压破裂器“的出生,其特色是能依据
岩石的阻力自动调理输出功率,当岩石被击穿是,自动切断功率输出,防止空打、破坏工具和固定销。

依据液压发掘机主机总重选择液压破裂器。它与主机的般配十分重要,此中主要般配参数主要有两个:一是主机液压泵的压力和流量;另一个是主机的总重。采纳是既要考虑充散发挥液压破裂器的工作效率,又要考虑发掘机的稳固性和结果的持久性。所以,针对需安装液压破裂器的发掘机机型,依据供应的液压破裂器与主机总重的般配范围表,可利用以下公式予以校核:G<(W+γq)(N)
式中G——液压破裂器总重,N;G=G1+G2+G3,此中G1为支座总重,G2+为破裂器重量,G3为作业工具(如凿子、扁铲、镐等)量,
——标准铲斗的重量。γ——砂土容量,一般取1600N/m3
q——标准铲斗容量;m3
若液压破裂其总重(G)为标准斗容量(W)和铲斗中沙土中重量(γq)总和的90%以下时,则能够以为破裂器的选择是正确的。

第一、用钢凿将活塞向上
推至打击点地点。

图1表示活塞打击钢凿时
的地点。
活塞的反向腔与高压腔
连通,活塞因上部承压面与
下部承压面的面积差之故
而上涨。
活塞上涨,压缩了气体缓
冲室内充入的气体。