挖掘机理论课件.ppt

挖掘机构造 1 液压式挖掘机的概要 2 液压式挖掘机的结构部件及动力传动 3 机体的主要装置的机构 3 1上部回转体3 2行走装置3 3工作装置 挖掘机构造 前沿 国外挖掘机发展史 国内挖掘机发展史 国内外挖掘机发展概况简介 一 国内挖掘机发展概况我国的挖掘机生产起步较晚 从1954年抚顺挖掘机厂生产第一台斗容量为1m3的机械式单斗挖掘机至今 大体上经历了测绘仿制 自主研制开发和发展提高等三个阶段 新中国成立初期 以测绘仿制前苏联20世纪30 40年代的机械式单斗挖掘机为主 开始了我国的挖掘机生产历史 1967年开始 我国自主研制液压挖掘机 早期开发成功的产品主要有上海建筑机械厂的WYl00型 贵阳矿山机器厂的W4 60型 合肥矿山机器厂的WY60型挖掘机等 随后又出现了长江挖掘机厂的WYl60型和杭州重型机械厂的WY250型挖掘机等 到20世纪80年代末 我国挖掘机生产厂已有30多家 生产机型达40余种 中 小型液压挖掘机已形成系列 改革开放以来 积极引进 消化 吸收国外先进技术 以促进我国挖掘机行业的发展 引进德国利勃海尔 Liebherr 公司 德国德玛克 Demag 公司 引进了日本小松制作所的PC100 PC120 PC200 PC220 PC300 PC400型液压挖掘机 这些企业经过几年的努力已达到一定的规模和水平 例如 玉柴机器股份有限公司在20世纪90年代初开发的小型液压挖掘机 连续多年批量出口欧 美等国家 成为我国挖掘机行业能批量出口的企业 国内自主品牌挖掘机企业大体上可分为三类 1 以小型挖掘机为突破口的企业 如玉柴机器和山河智能 2 由其他产品渗透到挖掘机的大型企业 如柳工 厦工 徐工 临工 福田和福建晋工 龙工 三一重工等 3 新兴的民营小企业 二 国外挖掘机发展概况第一台手动挖掘机问世至今已有130多年的历史 期间经历了由蒸汽驱动半回转挖掘机到电力驱动和内燃机驱动全回转挖掘机 应用机电液一体化技术的全自动液压挖掘机的逐步发展过程 由于液压技术的应用 1968 1970年间 液压挖掘机产量已占挖掘机总产量的83 目前已接近100 工业发达国家的挖掘机生产较早 法国 德国 美国 俄罗斯 日本等是斗容量3 5 40m3单斗液压挖掘机的主要生产国 从20世纪80年代开始生产特大型挖掘机 例如 美国马利昂公司生产的斗容量50 150m3的剥离用挖掘机 斗容量132m3的步行式拉铲挖掘机 B E 布比赛路斯一伊利 公司生产的斗容量168 2m3的步行式拉铲挖掘机 斗容量107m3的剥离用挖掘机等 是世界上目前最大的挖掘机 从20世纪后期开始 国际上挖掘机的生产向大型化 微型化 多功能化 专用化和自动化的方向发展 国产单斗挖掘机型号编制规定 1 液压式挖掘机的概要 挖掘系列以挖掘机为主流 可分为机械式挖掘机和液压式挖掘机 其中 由于液压式挖掘机的运行灵活 维修简便 配备了多种工作装置 因此近年来 成了挖掘机的主流机型 挖掘机机械式液压式液压式挖掘机由上部回转体 发动机 驾驶室等 下部行走体 行走部分 工作装置组成 所谓上部回转体 即是与下部行走体呈360 旋转的机构 在机体固定状态下 利用强有力的工作装置进行作业 1 1挖掘机分类 挖掘机的分类1 按作业分为单斗挖掘机 周期作业 多斗挖掘机 连续作业 2 按用途分为建筑型 通用型 采矿型 专用型 3 按动力分为电动 内燃机 混合型4 按传动方式分为机械 液压 混合型5 按行走装置分为履带式 轮胎式 汽车式6 工作装置分为正铲 反铲 拉铲 抓铲 吊装 1 2液压式挖掘机的分类 2 按行走形式分类履带式轮胎式汽车式 大部分采用履带式 a 挖掘机一旦进入作业现场就不大移动 只行走较短的距离 b 地面接触面积大 能在较松软的地方作业 在凹凸不平的地面行驶时 能够承受猛烈的冲击 轮胎型的挖掘机 因其具有橡胶轮胎 机动性能好 适合于城市内的道路和下水道施工 但不适用于松软地基部位的作业 因此限定在小型范围内 3 按工作装置分类前面的附属装置因作业内容而异 附属装置的开发工作仍在极积进行 品种也在增加 反铲装置 主要适用于从地表面向下挖掘 更换铲斗可进行各种作业 标准反铲普通挖掘用铲斗 梯形铲斗适用于挖掘带有V形剖面的沟槽 法面铲斗适用于填土斜面的成形和压实作业 带推顶器的铲斗挖掘粘土时 带有刮土装置的铲斗 耙齿型铲斗适用于挖掘硬土 和拔树根等作业 单爪耙齿挖掘软岩石 硬土 拔树根等作用的大型爪式挖掘工具 抓铲适用于从地表面垂直挖掘和挖泥作业 用于土质松软部位的挖掘 装卸铲主要是大型挖掘机的工作装置 反铲主要用于地表下面的挖掘 装卸铲用地面的沙石 沙土 岩石的挖掘装卸 2 构造概要 常用的全回转式液压挖掘机的动力装置 传动装置的主要部分 回转机构 辅助设备和驾驶室等都安装在可回转的平台上 通常称为上部转台 因此单斗液压挖掘机概括成由图示的上部回转体 行走机构 和工作装置3个部分组成 动力传输原理图 行走马达 铲斗油缸 动臂油缸 斗杆油缸 行走马达 液压泵 发动机 保持阀 中央回转接头 回转马达 多路阀 液压式挖掘机的动作 行走动作a 前后行进左右侧的履带架中都安装了行走用马达 左右行走马达上分别装有与各马达相对应的液压控制阀 操作该阀 就产生行走动作 上部回转体到下部行走体的动力 液压 传动则通过回转中心上的中心接头传动 左右行走操作杆同时向前 或者向后 推 就能直进 前进或后退 驾驶室位于惰轮侧的状态下 向惰轮侧行走称为前进 向传动链轮侧行走称为后退 另外 前进中 行走时履带链张紧侧为下侧松驰则为上侧 行走阻力比后退时的小 传动链轮与履带链之间的摩损少 所以 希望长距离行驶时 采用前进方向行驶 b 转向 枢轴换向 只要操纵左或右行走操纵杆 该操纵方向的马达就驱动 未操纵的那方的行走马达停止不动 因此 机体以停止的履带中心附近为中心回转 可改变向右 或者左 行进的方向 c 转向 回转换向 同时向相反方向操纵两根行走操纵杆 左右履带就相互向相反方向旋转 这时 能够回转 机体可改变方向 回转动作上部回转体和工作装置可与下部行走体呈360 回转 操纵回转操纵杆使回转马达工作即可实现回转 向右搬动回转操纵杆 就进行右回转 顺时针方向 向左搬动操纵杆 就进行左回转 逆时针方向 1 反铲结构铰接式反铲单斗液压挖掘机最常用的结构形式 动臂 斗杆和铲斗等主要部件彼此铰接 在液压缸的作用下各部件绕铰接点摆动 挖成挖掘机提升和卸土等动作 动臂 动臂是反铲的主要部件 可分为整体式和组合式两种 1 整体式动臂结构简单 质量轻而刚度大 但更换的工作装置少 通用性教差 多用于作业条件相似的挖掘机上 可分为直动臂和弯动臂两种 1 直动臂 结构简单质量轻制造方便 主要用于悬挂式挖掘机 但不能获得较大的挖掘深度 2 弯动臂 目前应用最广泛的结构形式 可获得较大的挖掘深度 但降低了卸土高度 这个正符合挖掘机反铲作业的也要 2 组合式动臂有辅助连杆 或液压缸 或螺栓连接而成 提高挖掘机的作业性能 互换工作装置多 可满足各种作业需要 但质量大 制造成本高 用于中小型挖掘机上 铲斗 1 铲斗的纵向剖面应适应挖掘过程各种物料在斗中运动规律有利于物料的流动 使装土阻力最小 有利于将铲斗充满 2 装设斗齿 以增大铲斗对挖掘物料的线压比 具有较小单位切屑阻力 便于切入及破碎土壤 斗齿应耐磨 易更换 3 为使装进铲斗的物料不易掉出 斗宽与物料直径之比应大于4 14 物料易于卸净 缩短装载时间 并提高铲斗有效容积 结构 为了满足各种挖掘作业的需要 在同一台挖掘机上可配多种结构型式的铲斗 如图分别为反铲用铲斗的基本形式和常用形式 铲斗的斗齿采用装配式 其形式有橡胶卡销式和螺栓连接式 铲斗与液压缸连接的结构型式有四连杆机构和六连杆机构 其中四连杆机构连接方式是铲斗直接铰接于液压缸 使铲斗转角较小 工作力矩变化较大 六连杆机构连接方式的特点是 在液压缸活塞杆形成相同条件下 铲斗可获得较大转角 并改善机构的传动特性 反铲用铲斗基