第三章 平地机

1、第三章 平地机第一节 概述第二节 平地机总体构造第三节 平地机工作装置第四节 平地机液压操纵系统 平 地 机 施 工 现 场 图 第一节 概述 一、平地机的工作特点及作用v平地机是一种以刮刀为主，并配置有其他多种可平地机是一种以刮刀为主，并配置有其他多种可更换的作业装置，以完成土地平整和整形作业的公更换的作业装置，以完成土地平整和整形作业的公路施工机械。平地机的刮刀比推土机的铲刀使用更路施工机械。平地机的刮刀比推土机的铲刀使用更加灵活；它能连续改变刮刀的平面角和倾斜角，并加灵活；它能连续改变刮刀的平面角和倾斜角，并可使刮刀向任意一侧伸出。可使刮刀向任意一侧伸出。v公路施工中，可利用平地机进行路

2、基基底处理，公路施工中，可利用平地机进行路基基底处理，完成草皮或表层剥离；从路线两侧取土，填筑高度完成草皮或表层剥离；从路线两侧取土，填筑高度小于小于1m1m的路堤；整修路堤的断面；旁刷边坡；开挖的路堤；整修路堤的断面；旁刷边坡；开挖路槽和边沟；在路基上拌和、摊铺路面基层材料。路槽和边沟；在路基上拌和、摊铺路面基层材料。平地机可以用于整修和养护土路，清除路面积雪。平地机可以用于整修和养护土路，清除路面积雪。 平地机完成土地平整和整形作业平地机进行基层稳定土材料的拌制平地机进行旁刷边坡、开挖边沟作业平地机进行路槽和边沟的开挖平地机短片二、平地机的分类v按操纵方式分,平地机可分为平地机可分为: :

3、1)1)机械操纵式的平地机机械操纵式的平地机; ;2)2)液压操纵式的平地机。液压操纵式的平地机。v按机架结构形式分,平地机可分为平地机可分为: :1)1)整体机架式平地机整体机架式平地机; ;2)2)铰接机架式平地机。铰接机架式平地机。 1)1)四轮平地机，其中：四轮平地机，其中：2 21 11 1型型前轮转向，后轮驱动；前轮转向，后轮驱动；2 22 22 2型型全轮转向，全轮驱动。全轮转向，全轮驱动。v按车轮数、驱动轮对数和转向轮对数分,平地机可分为:二、平地机的分类2)2)六轮平地机六轮平地机, ,其中：其中：3 32 21 1型型前轮转向，中后轮驱动；前轮转向，中后轮驱动；3 33 3

4、1 1型型前轮转向，全轮驱动；前轮转向，全轮驱动；3 33 33 3型型全轮转向，全轮驱动。全轮转向，全轮驱动。二、平地机的分类v按车轮数、驱动轮对数和转向轮对数分,平地机可分为:第二节 平地机总体构造v平地机主要由发动机、传动系统、机架、行平地机主要由发动机、传动系统、机架、行走装置、工作装置和操纵系统组成。走装置、工作装置和操纵系统组成。v很多公司生产的平地机上装有工程机械专用很多公司生产的平地机上装有工程机械专用柴油机，以适应施工中的恶劣工况：在高负柴油机，以适应施工中的恶劣工况：在高负荷低转速下可以较大幅度地提高输出扭矩。荷低转速下可以较大幅度地提高输出扭矩。一、组成：国产PY180型

5、平地机结构图国产PY170型平地机外形图国产PY160型平地机外形图二、平地机的机架：v机架是一个支持在前桥与后桥上的弓形梁架。机架是一个支持在前桥与后桥上的弓形梁架。在机架上装着发动机、主传动装置、驾驶室和工在机架上装着发动机、主传动装置、驾驶室和工作装置等。作装置等。v在机架中间的弓背处装有油缸支架，上面安装在机架中间的弓背处装有油缸支架，上面安装刮刀升降油缸和牵引架引起油缸。铰接机架设有刮刀升降油缸和牵引架引起油缸。铰接机架设有左右铰接转向油缸，用以改变或固定前后机架的左右铰接转向油缸，用以改变或固定前后机架的相对位置。相对位置。整体式机架三、平地机传动系统v平地机传动系统一平地机传动系

6、统一般由主离合器、液力般由主离合器、液力变矩器、变速箱、后变矩器、变速箱、后桥传动、平衡箱串联桥传动、平衡箱串联传动装置等组成。传动装置等组成。（一）PY180平地机传动系结构特点：v液力变矩器为单级向心式变矩器，具有一定的正液力变矩器为单级向心式变矩器，具有一定的正透性。变矩器泵轮通过弹性连接盘（非金属材料）透性。变矩器泵轮通过弹性连接盘（非金属材料）与发动机飞轮直接相连；与发动机飞轮直接相连；v采用定轴式动力换档变速箱，涡轮轴为定轴式动采用定轴式动力换档变速箱，涡轮轴为定轴式动力换档变速箱的输入轴。由变速油泵向液压换挡离力换档变速箱的输入轴。由变速油泵向液压换挡离合器提供压力油，以实现动力

7、换档。变速泵由泵轮合器提供压力油，以实现动力换档。变速泵由泵轮轴驱动，安装在变速箱内的后上方。除向换档离合轴驱动，安装在变速箱内的后上方。除向换档离合器提供压力油外，同时向液力变矩器供油，然后经器提供压力油外，同时向液力变矩器供油，然后经冷却器冷却，再供给变速箱的压力润滑系统。冷却器冷却，再供给变速箱的压力润滑系统。（三）PY180平地机传动系组成与工作过程：（四）PY180平地机变速箱：v通过通过K1K1、K2K2、K3K3、K4K4、KVKV换档离合器换档离合器及及KRKR换向离合器换向离合器 的组合接合，实现的组合接合，实现6 6个前进档，个前进档，3 3个倒个倒档的变换。档的变换。PY

8、180平地机变速箱各档工作情况：前进1档vKVKV、K1K1接合，接合，传力路线：传力路线：变矩器涡轮变矩器涡轮1267812678913913，为四对，为四对啮合齿轮对；啮合齿轮对；前进2档vK4K4、K1K1接合，接合，传力路线：传力路线：变矩器涡轮变矩器涡轮1311 1311 12105 12105 46784678913913，为八对，为八对啮合齿轮对；啮合齿轮对；前进3档vKVKV、K2K2接合，接合，传力路线：传力路线：变矩器涡轮变矩器涡轮1245124589138913，四对，四对啮合齿轮对；啮合齿轮对；前进4档vK4K4、K2K2接合，接合，传力路线：传力路线：变矩器涡轮变矩器

9、涡轮1311 1311 121058121058913913，为六，为六对啮合齿轮对；对啮合齿轮对；前进5档vKVKV、K3K3接合，接合，传力路线：传力路线：变矩器涡轮变矩器涡轮124512451091310913，为，为四对啮合齿轮对；四对啮合齿轮对；前进6档vK4K4、K3K3接合，接合，传力路线：传力路线：变矩器涡轮变矩器涡轮131112131112913913，为四，为四对啮合齿轮对；对啮合齿轮对；倒退1档vKRKR、K1K1接合，接合，传力路线：传力路线：变矩器涡轮变矩器涡轮13541354678967891313，为五对，为五对啮合齿轮对；啮合齿轮对；倒退2档vKRKR、K2K2

10、接合，接合，传力路线：传力路线：变矩器涡轮变矩器涡3，为三对啮合齿，为三对啮合齿轮对；轮对；倒退3档vKRKR、K3K3接合，接合，传力路线：传力路线：变矩器涡轮变矩器涡轮1351013510913913，为三，为三对啮合齿轮对；对啮合齿轮对；四、PY180型平地机的前桥：（一）组成：平地机前桥外形图平地机前桥外形图（二）PY180型平地机前桥工作特点v平地机转向时，平地机转向时，左右车轮可左右车轮可通过转向油缸推动左右转向节通过转向油缸推动左右转向节偏转，实现平地机转向，此时偏转，实现平地机转向，此时将前轮向转向内侧倾斜，可进将前轮向转向内侧倾斜，可进一步减小平地机

11、的转弯半径；一步减小平地机的转弯半径；v平地机在横坡上作业时，倾平地机在横坡上作业时，倾斜前轮使其处于垂直状态，有斜前轮使其处于垂直状态，有利于提高前轮的附着力和平地利于提高前轮的附着力和平地机的作业稳定性。机的作业稳定性。1-1-连接盘；连接盘；2-2-主动锥齿轮轴；主动锥齿轮轴；3 3、7 7、11-11-轴承；轴承；4 4、6 6、1010、31-31-垫片；垫片；5-5-主动锥主动锥齿轮座；齿轮座；8-8-齿轮箱体；齿轮箱体；9-9-轴承盖；轴承盖；12-12-从动锥齿轮；从动锥齿轮；13-13-直齿轮；直齿轮；14-14-从动直齿轮；从动直齿轮；15-15-轮毂；轮毂；16-16-壳

12、体；壳体；17-17-托架；托架；18-18-导板；导板；1919、28-28-垫片；垫片；20-20-链轮；链轮；21-21-车轮轴；车轮轴；22-22-平衡箱体；平衡箱体；23-23-轴承座；轴承座；24-24-链条；链条；25-25-主动链轮；主动链轮；26-26-半轴；半轴；27-27-端盖；端盖；28-28-垫垫片；片；29-29-钢套；钢套；30-30-轴承；轴承；32-32-压板压板五、平地机的后桥及平衡箱：五、平地机的后桥及平衡箱：平地机平衡箱工作特点：v平衡箱可将主传动器的由半轴传出动的力，平衡箱可将主传动器的由半轴传出动的力，经链传动分别传给中、后车轮。经链传动分别传给中、

13、后车轮。v因平衡箱箱体有较好的摆动性，因而保证因平衡箱箱体有较好的摆动性，因而保证了每侧的中、后轮同时着地，有效地保证了每侧的中、后轮同时着地，有效地保证了平地机的附着牵引性能，并大大提高平了平地机的附着牵引性能，并大大提高平地机刮刀作业平整性。地机刮刀作业平整性。v当左右两中轮同时被当左右两中轮同时被高度为高度为H H的障碍物抬起的障碍物抬起时，后桥的中心升起高时，后桥的中心升起高度为度为H/2H/2，而位于机身，而位于机身中部的刮刀的高度变化中部的刮刀的高度变化为为H/4H/4；分析：v当左中轮被高度为当左中轮被高度为H H的的障碍物抬起，此时后桥障碍物抬起，此时后桥的左端升高的左端升高H

14、/2H/2，后桥中，后桥中部升高值为部升高值为H/4H/4，刮刀的，刮刀的左端升高值左端升高值3H/83H/8，右端，右端升高值仅为升高值仅为H/8H/8。第三节 平地机的工作装置 v平地机工作装置分为主要工作装置和附加工作平地机工作装置分为主要工作装置和附加工作装置；前者为刮刀，后者有耙土器、松土器和推装置；前者为刮刀，后者有耙土器、松土器和推土铲等，生产厂家可根据用户要求加装其中一种土铲等，生产厂家可根据用户要求加装其中一种或两种。或两种。v多数平地机将耙土器装在刮刀与前轮之间，用多数平地机将耙土器装在刮刀与前轮之间，用来帮助清除杂物和疏松表层土壤；松土器安装在来帮助清除杂物和疏松表层土壤

15、；松土器安装在平地机的尾部；推土铲安装在平地机前面，用来平地机的尾部；推土铲安装在平地机前面，用来配合刮刀作业。配合刮刀作业。一、刮土工作装置：1) 牵引架的前端个球牵引架的前端个球形铰，与车架前端铰形铰，与车架前端铰接，因而牵引架可绕接，因而牵引架可绕球铰在任意方向转动球铰在任意方向转动和摆动。和摆动。2)支承在牵引架上的支承在牵引架上的回转圈在回转驱动装回转圈在回转驱动装置的驱动下绕牵引架置的驱动下绕牵引架转动，从而带动刮刀转动，从而带动刮刀回转。回转。一、刮土工作装置：3) 刮刀的背面有上下刮刀的背面有上下两条支撑在两侧角位两条支撑在两侧角位器滑槽上的滑轨，可器滑槽上的滑轨，可在刮刀侧移

16、油缸的推在刮刀侧移油缸的推动下侧向滑动。动下侧向滑动。4)角位器与回转圈耳角位器与回转圈耳板下端铰接，上端用板下端铰接，上端用螺母固定住。当松开螺母固定住。当松开螺母时，角位器可以螺母时，角位器可以摆动，从而带动刮刀摆动，从而带动刮刀改变切削角。改变切削角。刮土工作装置外形图平地机刮刀的动作方式 :1)1)刮刀的倾斜或升降：刮刀的倾斜或升降：由左右升降油缸完成。由左右升降油缸完成。2)2)刮刀回转：回转驱刮刀回转：回转驱动装置带动回转圈，动装置带动回转圈，回转圈再带动耳板，回转圈再带动耳板，耳板通过滑轨带动刮耳板通过滑轨带动刮刀回转。刀回转。3)3)刮刀侧移：刮刀侧刮刀侧移：刮刀侧移油缸活塞杆

17、通过滑移油缸活塞杆通过滑轨带动刮刀侧移。轨带动刮刀侧移。平地机刮刀的动作方式 :4)4)刮刀移出机身：由刮刀移出机身：由牵引架引出油缸、刮牵引架引出油缸、刮刀侧移油缸及回转驱刀侧移油缸及回转驱动装置同时动作实现。动装置同时动作实现。5)5)刮刀切削角的改变：刮刀切削角的改变：由角位器及角位器紧由角位器及角位器紧固螺母、切削角调节固螺母、切削角调节油缸共同完成。油缸共同完成。刮土动作短片（一）牵引架：v牵引架在结构形式上可分为牵引架在结构形式上可分为A A型和型和T T型两种。型两种。A A型牵引架为箱形截面三角形钢架，前端通过球铰型牵引架为箱形截面三角形钢架，前端通过球铰与弓形前机架前端铰接，

18、后端横梁两端通过球头与弓形前机架前端铰接，后端横梁两端通过球头与刮刀提升油缸活塞杆铰接，并通过两侧刮刀提与刮刀提升油缸活塞杆铰接，并通过两侧刮刀提升油缸悬挂在前机架上。牵引架前端和后端下部升油缸悬挂在前机架上。牵引架前端和后端下部焊有底板，前底板中部伸出部分可安装转盘驱动焊有底板，前底板中部伸出部分可安装转盘驱动小齿轮。小齿轮。A型牵引架结构图 T型牵引架结构图回转圈与牵引架 （二）回转圈及支承装置：v回转圈由齿圈、耳板、回转圈由齿圈、耳板、拉杆等焊接而成。耳板拉杆等焊接而成。耳板应强度足够以免破坏。应强度足够以免破坏。回转圈属于不经常传动回转圈属于不经常传动件，所以齿圈制造及配件，所以齿圈制

19、造及配合面的配合精度可不高，合面的配合精度可不高，并且暴露在外。并且暴露在外。 （二）回转圈及支承装置：v回转圈在牵引架的滑回转圈在牵引架的滑道上回转，滑道与回转道上回转，滑道与回转圈之间为间隙配合且便圈之间为间隙配合且便于调节，并且因回转支于调节，并且因回转支承装置的滑动性能和耐承装置的滑动性能和耐磨性能都较好，不需要磨性能都较好，不需要更换支承垫块。更换支承垫块。安装在T型牵引架下的回转圈（三）平地机的刮刀：v刮刀包括刀身和切削刃两部分。刀身为一块钢刮刀包括刀身和切削刃两部分。刀身为一块钢板制成的长方形曲面弧形板，在其下缘和两端用板制成的长方形曲面弧形板，在其下缘和两端用螺栓装有切削刀片。

20、刀片采用耐磨抗冲击高合金螺栓装有切削刀片。刀片采用耐磨抗冲击高合金钢制成。刀片为矩形，一般有钢制成。刀片为矩形，一般有2 23 3片，其切削刃片，其切削刃是上下对称的，刀口磨钝或磨损后可上下换边或是上下对称的，刀口磨钝或磨损后可上下换边或左右对换使用。左右对换使用。（三）平地机的刮刀：v为了提高刮刀抗扭抗弯刚度和强度，在刀身为了提高刮刀抗扭抗弯刚度和强度，在刀身的背面焊有加固横条，在某些平地机上，此加的背面焊有加固横条，在某些平地机上，此加固横条就是上下两条供刮刀侧伸时使用的滑轨。固横条就是上下两条供刮刀侧伸时使用的滑轨。刮刀切削角的调整：v平地机刮土作业时，应根据土壤性质和切削平地机刮土作业

21、时，应根据土壤性质和切削阻力大小适时调整刮刀切削角。阻力大小适时调整刮刀切削角。v该方式目前在中小型平地机上应该方式目前在中小型平地机上应用较多，调整后应将紧固螺母锁紧。用较多，调整后应将紧固螺母锁紧。b）通过油缸调整 a）由人工调整v油缸体铰接在回转圈两侧，缸杆油缸体铰接在回转圈两侧，缸杆头部与角位器铰接，当松开紧固螺头部与角位器铰接，当松开紧固螺母后，操纵油缸伸缩，即可使角位母后，操纵油缸伸缩，即可使角位器绕下铰点转动，使切削角改变，器绕下铰点转动，使切削角改变，调好后人工将紧固螺母锁紧。调好后人工将紧固螺母锁紧。回转圈及刮刀切削角调整油缸二、松土工作装置：（一）松土工作装置的作用：v松土

22、工作装置主要用于疏松比较坚硬的土壤。对松土工作装置主要用于疏松比较坚硬的土壤。对于不能用刮刀直接切削的地面，可先用松土装置疏于不能用刮刀直接切削的地面，可先用松土装置疏松，然后再用刮刀进行切削。松，然后再用刮刀进行切削。（二）松土工作装置的分类：v松土工作装置按作业负荷程度分为耙土器和松土工作装置按作业负荷程度分为耙土器和松土器。松土器。v耙土器负荷比较小，一般采用前置布置方式，耙土器负荷比较小，一般采用前置布置方式，即布置在刮刀和前轮之间。即布置在刮刀和前轮之间。v松土器负荷较大，采用后置布置方式，布置松土器负荷较大，采用后置布置方式，布置在平地机尾部，安装位置离驱动轮近，车架刚在平地机尾部

23、，安装位置离驱动轮近，车架刚度大，允许进行重负荷松土作业。度大，允许进行重负荷松土作业。（三）耙土装置： 1、组成：耙土装置短片2、动作过程：（四）松土器 ：v松土器有双连杆式和单连杆式两种。松土器有双连杆式和单连杆式两种。v单连杆式松土器由于其连单连杆式松土器由于其连杆长度有限，松土齿在不同杆长度有限，松土齿在不同的入土深度下的松土角变化的入土深度下的松土角变化较大，但结构简单。较大，但结构简单。v双连杆近似于平行四边形双连杆近似于平行四边形机构，其优点是松土齿在不机构，其优点是松土齿在不同的切土深度角基本功变，同的切土深度角基本功变，这对松土有利。另外，双连这对松土有利。另外，双连杆同时承

24、载，改善了松土器杆同时承载，改善了松土器架的受力状态。架的受力状态。第四节 平地机操纵与控制系统 一、对平地机液压操纵系统的要求：v操纵控制精度高，动作响应速度快。这与一些其操纵控制精度高，动作响应速度快。这与一些其它机械如挖掘机、装载机等有所不同。因此，对液它机械如挖掘机、装载机等有所不同。因此，对液压系统的主要要求是平稳的流速和较大的流量。平压系统的主要要求是平稳的流速和较大的流量。平稳的流速有利于司机掌握扳动手柄的时间与执行元稳的流速有利于司机掌握扳动手柄的时间与执行元件的移动距离之间的稳定比例关系，使操纵有较好件的移动距离之间的稳定比例关系，使操纵有较好的可预测性，便于操作精度控制。大

25、的流量可以提的可预测性，便于操作精度控制。大的流量可以提高元件的执行速度，使动作响应及时。此外，还须高元件的执行速度，使动作响应及时。此外，还须考虑能量损失要小，能实现复合动作。考虑能量损失要小，能实现复合动作。二、液压操纵系统的类型 ： v按泵的类型分：可分为定量系统和变量系统；按泵的类型分：可分为定量系统和变量系统；v按主要工作油泵的个数分：有单泵和双泵系统，按主要工作油泵的个数分：有单泵和双泵系统，一般双泵用于双回路；一般双泵用于双回路；v按回路的不同分：单回路和双回路；按回路的不同分：单回路和双回路；v按工作装置液压系统与转向液压系统的关系分：按工作装置液压系统与转向液压系统的关系分：

26、独立式和混合式。独立式和混合式。PY180型平地机液压系统图1-前推土板升降油缸；2-刮刀回转液压马达；3-铲土角变换油缸；4-前轮转向油缸；5-刮刀引出油缸；6-刮刀摆动油缸；7、8-左、右升降油缸；9-铰接转向油缸；10-后松土器升降油缸；11-前轮倾斜油缸；12-制动分泵；13-双联泵（、）；14-转向泵15-紧急转向泵；16-限压阀；17-制动阀；18-油路转换阀总成；19-多路操纵阀（上）；20-多路操纵阀（下）；21-旁通指示阀；22-转向阀；23-液压转向器；24-压力油箱；25-补油阀；26-双向液压锁27-单向节流阀；28-冷却器；29-微型测量接头；30-进排气阀；31-蓄

27、能器 三、平地机自动调平装置 v该系统由四该系统由四部分组成：控部分组成：控制箱制箱1 1、横向斜、横向斜度控制装置度控制装置3 3、纵向斜度控制纵向斜度控制装置装置4 4、液压伺、液压伺服装置服装置2 2。1.轮式随动装置的刮平控制装置 v方形连接套装在刮刀一侧的方形连接套装在刮刀一侧的背面，连接整个装置的方形杆背面，连接整个装置的方形杆可插入套内，然后固定住。整可插入套内，然后固定住。整个装置可以从刮刀的一端换到个装置可以从刮刀的一端换到另一端，拆装方便。另一端，拆装方便。v工作时，随动轮在基准路面工作时，随动轮在基准路面上被刮刀拖着滚动，轮子相对上被刮刀拖着滚动，轮子相对于刮刀上下跳动量

28、直接传给刮于刮刀上下跳动量直接传给刮平传感器上的摆杆，使之绕摆平传感器上的摆杆，使之绕摆轴转动，转动角由传感器测得。轴转动，转动角由传感器测得。转动角的大小反映了刮刀高度转动角的大小反映了刮刀高度的变化。的变化。 v如果测得的高度与司机在控如果测得的高度与司机在控制箱上设置的高度存在偏差，制箱上设置的高度存在偏差，通过信号立即传到液压伺服装通过信号立即传到液压伺服装置，控制升降油缸调节刮刀高置，控制升降油缸调节刮刀高度至设置高度为止。轮式随动度至设置高度为止。轮式随动装置常用于以比较硬的地面装置常用于以比较硬的地面（如沥青路面等）为基准时的（如沥青路面等）为基准时的作业。作业。 1.轮式随动装置的刮平控制装置 2、滑靴式随动装置 v在该滑靴式随动装置在该滑靴式随动装置中，滑靴由连杆带动，中，滑靴由连杆带动，连杆与刮刀背面的接块连杆与刮刀背面的接块铰接，可相对于刮刀作铰接，可相对于刮刀作上下摆动，摆动量通过上下摆动，摆动量通过连杆上的支杆拨动摆杆连杆上的支杆拨动摆杆传给传感器。传给传感器。 3