2023学年完整公开课版推土机

项目一推土机械检修

目录第一节概述第二节推土机的总体构造第三节推土机的新结构新技术第一节概述一、用途二、分类和表示方法三、推土机作业过程一、用途

推土机是一种在履带式拖拉机或轮胎式牵引车的前面安装推土装置及操纵机构的自行式施工机械。主要用来开挖路堑，构筑路堤、回填基坑、铲除障碍、清除积雪、平整场地等，也可完成短距离松散物料的铲运和堆集作业。

1、按发动机功率等级（1）超小型：功率在30kW以下，生产率低，用于极小的作业场地。（2）小型：功率在30～75kW之间，用于零星土方作业。（3）中型：功率在75～

225kW之间，用于一般土方作业。（4）大型：功率在225～

745kW之间，生产率高，用于坚硬土质或深度冻土的大型土方工程。（5）特大型：功率在745kW以上，用于大型露天矿或大型水电工程。二、分类和表示方法2、按行走装置按推土机的行走装置不同，可分为履带式推土机和轮胎式推土机两种，如图1-1所示。

图1-1推土机的外貌a)履带式推土机b)轮胎式推土机3、按推土铲安装形式

1）固定式：推土铲与主机纵向轴线固定为直角，也称直铲式推土机。

2）回转式：推土铲能在水平面内回转一定角度，与主机纵向轴线可以安装成固定直角或非直角，也称角铲式推土机。4、按传动方式

1）机械式传动

2）液力机械传动

3）静液压传动

4）电传动5、按用途

1）标准型推土机

2）专用型推土机a.湿地型推土机（图1-2）b.高原型推土机（图1-3）

环卫型推土机(图1-4)电厂(推煤)型推土机(图1-5)三、推土机作业过程

推土机的基本作业过程(图1-8):循环作业方式

a将铲刀下降至地面以下一定深度（铲土深度通过调整铲刀的升降量实现），推土机向前行驶，此为铲土作业工程。

b铲土完成后，铲刀略升使其贴近地面，推土机继续向前行驶，此为运土作业过程。

c当运土至卸土地点时，提升铲刀，推土机慢速前行，此为卸土作业过程。卸土作业完成后，推土机倒退或掉头快速行驶至铲土地点重新开始铲土作业。第二节推土机的总体构造

一、传动系统二、行走系统三、推土机工作装置四、推土机操纵控制系统一、传动系统

1、机械式传动系统

机械传动系由主离合器、万向节、变速器、中央传动装置、转向离合器和制动器、终传动机构组成。其一般的传动路线为：1-柴油发动机；2-动力输出箱；3-主离合器；4-小制动器；5-联轴器；6-变速器；7-中央传动装置；8-转向离合器；9-转向制动器；10-终传动机构；11-驱动链轮；A-工作装置油泵；B-主离合器油泵；C-转向油泵例：国产TY180型推土机机械式传动系统（图1-9）2、液力机械式传动系统液力机械传动系由液力变矩器、动力换挡变速器、中央传动、转向离合器和制动器、终传动组成。其一般的传动路线为：1-发动机；2-动力输出箱；3-液力变矩器；4-联轴器；5-动力换挡变速器；6-中央传动装置；7-转向离合器与制动器；8-终传动机构；9-驱动链轮A-工作装置油泵；B-变速器油泵；C-转向离合器油泵；D-排油油泵例：D85A-12型推土机液力机械传动系统(1-11)

液力传动有很好的自适应能力，但传动效率比机械传动低。综合两种传动方式的优点，卡特彼勒公司将纯液力变矩器换成功率外分流液力机械变矩器（也称为转矩分配器）。变矩器传递70%～75%的转矩，直接传动轴传递25%～30%的转矩，由行星排合流后传给变速器(图1-13)。图1-13转矩分配器

小松公司将变矩器与离合器结合在一起，形成变矩器自动闭锁系统(图1-14)。当变矩器的闭锁离合器结合后，与变矩器工作轮结合在一起，变矩器失效成为直接传动，从而提高传动效率。图1-14变矩器自动闭锁系统3、静液压式传动系统推土机静液压传动系统由双向变量液压泵、变量液压马达、终传动机构组成，通常采用双泵双回路闭式液压系统。一般的传动路线：图1-15推土机静液压传动系原理图1-发动机；2-履带；3-前液压泵；4-后液压泵；5、10-驱动马达；6、9-终传动；7-驱动链轮；8-停车制动器；11-供油泵；12-分动箱4、转向和制动系推土机通常采用转向离合器加制动器来实现转向和制动。转向离合器有干式和湿式之分。湿式离合器浸在油中，散热好寿命长，逐步替代干式离合器。转向制动器有带式和摩擦式两种型式，国外多采用多片湿式离合器制动，国内大多仍使用带式制动器。

近年来，国外采用一种新的转向结构：双功率流静液压差速转向，制动采用多片湿式离合器，弹簧压紧，液压释放。图1-17双功率静液压差速转向系统原理

优点：转向时不降低传给行走装置的功率，两侧履带始终传力，不降低平均行驶速度；无级控制左右履带的速度差，可实现平稳精确的方向控制；易于实现用一根操纵杆来控制进退和转向。二、行走系统行走系统是直接实现机械行驶和将发动机动力转化成机械牵引力的系统，包括机架（车架）、悬架和行走装置三部分。履带式推土机行走装置由驱动链轮、支重轮、托轮、引导轮（张紧轮）、履带（统称为“四轮一带”）、台车架（履带架或行走架）、张紧装置等组成，如图1-18所示。

图1-18履带式行驶系统构造示意图1-驱动链轮；2-履带；3-支重轮；4-台车架；5-张紧装置；6-引导轮；7-机架；8-悬架；9-托轮三、推土机工作装置

推土机工作装置包括推土装置和松土器。（一）推土装置推土机的推土装置为推土铲，是推土机的主要工作装置，由推土板（铲刀）和推架两部分组成。铲刀安装在推土机的前端，有固定式和回转式两种安装形式。

◆采用固定式铲刀的推土机，其铲刀正对前进方向安装，称为直铲或正铲，多用于中、小型推土机。

◆回转式铲刀可在水平面内回转一定的角度安装，可实现斜铲作业，一般最大回转角为25°；还可使铲刀在垂直平面内倾斜一个角度以实现侧铲作业，侧倾角一般为0°～9°(图1-19)。

图1-19回转式铲刀安装示意a)铲刀回转；b)铲刀侧倾1、固定式推土装置

图1-20所示为D155A3型推土机固定式推土装置，由推土板、顶推梁、斜撑杆、横拉杆和倾斜液压缸等组成。图1-20固定式推土装置1-端刃；2-切削刃3-推土板；4-横拉杆；5-倾斜液压缸；6-顶推梁；7-铰座；8-斜撑杆2、回转式推土装置

回转式推土装置由推土板1、顶推架6、推土板推杆5和斜撑杆2等组成，构造如图1-21。可根据施工作业需要调整铲刀在水平和垂直平面内的倾斜角度。图1-21回转式推土装置1-推土板；2-斜撑杆；3-顶推架支承；4-推杆球状铰销；5-推土板推杆；6-顶推架3、推土板的结构与型式

推土板主要由曲面板和可卸式切削刃组成。切削刃用高强度耐磨材料制造，磨损后可更换。推土板的外形结构常用的有直线形和U形两种。推土板断面结构有开式、半开式、闭式三种型式（图1-22）。

图1-22推土板断面结构型式a)开式；

b)半开式；

c)闭式4、气流润滑式铲刀推土装置

气流润滑式推土装置是由输气钢管向推土板下部提供高压气流，在铲刀表面与土壤之间从下向上形成“气垫”，起隔离和润滑作用，降低推土板的切削阻力(图1-23)。图1-23气流润滑式轮式推土机1-铲刀；2-上拉杆；3-顶推架；4-铲刀升降液压缸；5-铲刀倾斜液压缸；6-横梁；7-空气压缩机传动轴；8-空气压缩机（二）松土装置

松土装置简称松土器或裂土器，悬挂在推土机后部的支撑架上，是推土机的主要附属工作装置。松土器结构分为铰链式、平行四边形式、可调式平行四边形式和径向可调式四种基本型式。现代松土器多采用后三种型式，其典型结构见图1-24。按松土齿的数量可分为单齿式和多齿式松土器。多齿松土器通常安装3-5个松土齿，用于预松硬土和冻土层，配合推土机和铲运机作业。单齿松土器比切削力大，用于松裂岩石作业。图1-24松土器的典型结构a)、b)固定式平行四边形式松土器；c)、d)、e)、f)可调式平行四边形式松土器；g)径向可调式松土器例：D15-5A3型推土机上安装的三齿松土器(图1-25)D155A3型推土机的三齿松土器1-安装架；2-倾斜液压缸；3-提升液压缸；4-横梁；5-齿杆；6-护套板；7-齿尖；8-松土器臂

松土齿由齿杆、护套板、齿尖镶块及固定销组成（图1-26）。齿杆l是主要的受力件，承受巨大的切削载荷。齿杆形状有曲齿形、直齿形和折齿形三种基本结构（图1-26a、b、c）。图1-26松土齿的构造1-齿杆；2-护套板；3-齿尖镶块；4-弹性固定销；5-刚性销轴a)曲齿；b)直齿；c)折齿

直形齿杆在松裂致密分层土壤时，具有良好的剥离表面的能力，还有凿裂块状和板状岩层的功能。曲形齿杆提高了齿杆的抗弯能力，裂土阻力较小，适合松裂非匀质性的土壤。折齿形齿杆形状比曲齿简单些，性能介于直齿形齿杆和曲齿形齿杆之间。齿尖镶块有不同的结构外形（图1-27）。图1-27齿尖镶块的结构a)短型(凿入式)；b)中型(凿入式)；c)长型(对称式)四、推土机操纵控制系统1、工作装置液压操纵系统

现代推土机广泛采用液压系统来操纵工作装置。液压系统回路有开式和闭式之分。开式系统设有油箱，结构简单，散热性能好，油中杂质可在油箱中沉淀。但机构运行平稳性较差，能量损失较大。由于推土机工作装置操纵系统的执行元件以间歇式工作为主，对传动效率的要求不苛刻，故普遍采用开式系统。

例：TY320型履带式推土机开式液压操纵系统(图1-28)

图1-28TY320型履带式推土机工作装置液压系统2、推土板自动找平系统

推土机工作装置安装自动找平系统，可以通过控制铲刀提升液压缸来控制铲刀的切土深度，减少推土机往返作业的遍数和行程，提高大面积场地的平整精度和施工质量。推土机推土装置的找平系统由激光发射器、激光接收器及其高度位移装置、顶推梁纵坡角度传感器、光电转换器及电液伺服跟踪控制回路等组成。激光发射装置通常装设在作业区以外的适当地方，接收器及其高度位移调整装置安装在铲刀上方，用来搜索激光，检测铲刀的相对高度。图1-29激光控制铲刀工作原理图1-转动探头；2-激光发射器；3-可调式三角架；4-发电机：5-激光接收器；6-接收器液压缸；7-铲刀；8-铲刀升降液压缸；9-控制装置；10-油箱；11-激光束激光控制铲刀自动找平原理：

第三节推土机的新结构新技术

一、推土机的新结构二、推土机智能化一、推土机的新结构1、行走结构卡特彼勒公司设计了与传统结构完全不同的高架驱动链轮的三角形履带行走系统。宣化工程机械集团有限公司引进生产的SD7、SD8推土机属此种结构(图1-31)图1-31SD7推土机外形

图1-32SD7推土机行走系统简图1-引导轮总成；2-叉头总成；3-行走架；4-密封套；5-球座；6-托轮；7-履带张紧装置8-衬环；9-防尘圈；10-密封圈；11-履带总成；12-双边支重轮；13-单边支重轮

该结构的特点：（1）驱动链轮高置脱离了行走架，避免了行走和作业时地面直接传到驱动链轮和传动系统的冲击和振动载荷，减少了链轮和履带销的磨损，提高了传动系统的寿命。（2）行走架与机架采用枢轴铰接形式，取代传统的八字梁结构，提高了行走架与机架的连接刚度，使履带后部接地位置不受链轮影响，可调节整机重心在履带接地长度上的位置。（3）传动部件采用模块化装配，使终传动、转向制动、变速器等均可在任何时候方便地拆装，维修时间短（为普通型推土机的1/3）。

大型推土机行走机构采用弹性悬架。弹性悬架支重轮通过摆动架和橡胶弹簧与台车架相连，驱动链轮的轮缘和轮毂之间设有橡胶垫，在不平路面行走时，橡胶弹簧和橡胶垫的缓冲作用大大减少了冲击振动，提高了牵引附着性能和乘坐舒适性。卡特彼勒和小松的弹性悬架机构（图1-33）。图1-33弹性悬架结构a)卡特彼勒产品；b)小松产品2、主要部件模块化

主要部件采取模块化设计，拆装方便,可独立安装调试。

例：(图1-34)卡特彼勒的模块化推土机变速器为标准单元结构由后桥箱的后部插入和拆卸；全套的传动装置和锥齿轮组件也可作为整体件抽出，只需抽出驱动轴，拆下螺栓和操纵连杆，不必移动履带。图1-34卡特彼勒推土机的模块结构1-终传动；2-锥齿轮；3-变速器；4-转向离合器与制动器3、主机架图1-35为卡特彼勒D11RCD的主机架，其设计可很好地吸收高强度冲击和扭转载荷，保证有足够的强度。

图1-35主机架1-后桥箱；2-纵梁上护板；3-横拉杆耳轴；4-前横梁；5-平衡梁；6-纵梁4、新型驾驶室新型全密封六面体驾驶室（图1-36），具有翻车保护结构（Roll-OverProtectiveStructures，ROPS）和落物保护结构(Falling-ObjectProtectiveStructure-s,FOPS）,安装减振器，驾驶室内宽敞明亮，安装冷暖空调，座椅可调，左右单操纵手柄，驾驶员耳边噪声可低到70dB。新型驾驶室二、推土机的智能化所谓智能化，是在工程机械机电液一体化的基础上与微型计算机自动控制结合起来，通过安装各种传感器来获取工作环境的信息，使其具有自我感知、自主决策、自动控制的功能。智能化工程机械是智能机器人的一类。目前工程机械智能化控制技术体现在两个方面：