挖掘機(jī)理論課件

1、挖掘機(jī)構(gòu)造,1.液壓式挖掘機(jī)的概要,2.液壓式挖掘機(jī)的結(jié)構(gòu)部件及動(dòng)力傳動(dòng),3.機(jī)體的主要裝置的機(jī)構(gòu),3.1上部回轉(zhuǎn)體3.2行走裝置3.3工作裝置,挖掘機(jī)構(gòu)造,前沿,,國(guó)外挖掘機(jī)發(fā)展史,國(guó)內(nèi)挖掘機(jī)發(fā)展史,國(guó)內(nèi)外挖掘機(jī)發(fā)展概況簡(jiǎn)介,一、國(guó)內(nèi)挖掘機(jī)發(fā)展概況    我國(guó)的挖掘機(jī)生產(chǎn)起步較晚，從1954年撫順挖掘機(jī)廠生產(chǎn)第一臺(tái)斗容量為1m3的機(jī)械式單斗挖掘機(jī)至今，大體上經(jīng)歷了測(cè)繪仿制、自主研制開(kāi)發(fā)和發(fā)

2、展提高等三個(gè)階段。 新中國(guó)成立初期，以測(cè)繪仿制前蘇聯(lián)20世紀(jì)30～40年代的機(jī)械式單斗挖掘機(jī)為主，開(kāi)始了我國(guó)的挖掘機(jī)生產(chǎn)歷史。1967年開(kāi)始，我國(guó)自主研制液壓挖掘機(jī)。早期開(kāi)發(fā)成功的產(chǎn)品主要有上海建筑機(jī)械廠的WYl00型、貴陽(yáng)礦山機(jī)器廠的W4-60型、合肥礦山機(jī)器廠的WY60型挖掘機(jī)等。隨后又出現(xiàn)了長(zhǎng)江挖掘機(jī)廠的WYl60型和杭州重型機(jī)械廠的WY250型挖掘機(jī)等。 到20世紀(jì)80年代末，我

3、國(guó)挖掘機(jī)生產(chǎn)廠已有30多家，生產(chǎn)機(jī)型達(dá)40余種。中、小型液壓挖掘機(jī)已形成系列 。 改革開(kāi)放以來(lái)，積極引進(jìn)、消化、吸收國(guó)外先進(jìn)技術(shù)，以促進(jìn)我國(guó)挖掘機(jī)行業(yè)的發(fā)展。引進(jìn)德國(guó)利勃海爾(Liebherr)公司、德國(guó)德瑪克(Demag)公司 、引進(jìn)了日本小松制作所的PC100、PC120、PC200、PC220、PC300、PC400型液壓挖掘機(jī) 。 這些企業(yè)經(jīng)過(guò)幾年的努力已達(dá)到一定的規(guī)模和水平。

4、例如，玉柴機(jī)器股份有限公司在20世紀(jì)90年代初開(kāi)發(fā)的小型液壓挖掘機(jī)，連續(xù)多年批量出口歐、美等國(guó)家，成為我國(guó)挖掘機(jī)行業(yè)能批量出口的企業(yè)。,國(guó)內(nèi)自主品牌挖掘機(jī)企業(yè)大體上可分為三類(lèi)：1）以小型挖掘機(jī)為突破口的企業(yè)，如玉柴機(jī)器和山河智能；2）由其他產(chǎn)品滲透到挖掘機(jī)的大型企業(yè)，如柳工、廈工、徐工、臨工、福田和福建晉工、龍工、三一重工等。3）新興的民營(yíng)小企業(yè)。,二、國(guó)外挖掘機(jī)發(fā)展概況 第一臺(tái)手動(dòng)挖掘機(jī)問(wèn)世至今已有13

5、0多年的歷史，期間經(jīng)歷了由蒸汽驅(qū)動(dòng)半回轉(zhuǎn)挖掘機(jī)到電力驅(qū)動(dòng)和內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動(dòng)全回轉(zhuǎn)挖掘機(jī)、應(yīng)用機(jī)電液一體化技術(shù)的全自動(dòng)液壓挖掘機(jī)的逐步發(fā)展過(guò)程。 由于液壓技術(shù)的應(yīng)用， 1968～1970年間，液壓挖掘機(jī)產(chǎn)量已占挖掘機(jī)總產(chǎn)量的83％，目前已接近100％。 工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家的挖掘機(jī)生產(chǎn)較早，法國(guó)、德國(guó)、美國(guó)、俄羅斯、日本等是斗容量3.5-40 m3單斗液壓挖掘機(jī)的主要生產(chǎn)國(guó)，從20世紀(jì)80年代開(kāi)始生產(chǎn)特大型挖掘機(jī)。例如，美國(guó)馬利

6、昂公司生產(chǎn)的斗容量50-150 m3的剝離用挖掘機(jī)，斗容量132 m3的步行式拉鏟挖掘機(jī)；B-E(布比賽路斯一伊利)公司生產(chǎn)的斗容量168.2 m3的步行式拉鏟挖掘機(jī)，斗容量107 m3的剝離用挖掘機(jī)等，是世界上目前最大的挖掘機(jī)?！　?0世紀(jì)后期開(kāi)始，國(guó)際上挖掘機(jī)的生產(chǎn)向大型化、微型化、多功能化、專(zhuān)用化和自動(dòng)化的方向發(fā)展。,國(guó)產(chǎn)單斗挖掘機(jī)型號(hào)編制規(guī)定,1 . 液壓式挖掘機(jī)的概要,挖掘系列以挖掘機(jī)為主流?？煞譃闄C(jī)械式挖掘機(jī)和液壓式挖掘

7、機(jī)。其中，由于液壓式挖掘機(jī)的運(yùn)行靈活，維修簡(jiǎn)便，配備了多種工作裝置，因此近年來(lái)，成了挖掘機(jī)的主流機(jī)型。挖掘機(jī) 機(jī)械式 液壓式 液壓式挖掘機(jī)由上部回轉(zhuǎn)體（發(fā)動(dòng)機(jī)、駕駛室等）、下部行走體（行走部分）、工作裝置組成。所謂上部回轉(zhuǎn)體，即是與下部行走體呈360°旋轉(zhuǎn)的機(jī)構(gòu)，在機(jī)體固定狀態(tài)下，利用強(qiáng)有力的工作裝置進(jìn)行作業(yè)。,,1.1挖掘機(jī)分類(lèi),挖掘機(jī)的分類(lèi)1.按作業(yè)分為單斗挖掘機(jī)（周期作業(yè)）、多斗挖

8、掘機(jī)（連續(xù)作業(yè)）2.按用途分為建筑型（通用型）、采礦型（專(zhuān)用型）3.按動(dòng)力分為電動(dòng)、內(nèi)燃機(jī)、混合型4.按傳動(dòng)方式分為機(jī)械、液壓、混合型5.按行走裝置分為履帶式、輪胎式、汽車(chē)式6.工作裝置分為正鏟、反鏟、拉鏟、抓鏟、吊裝,1.2液壓式挖掘機(jī)的分類(lèi),（2）按行走形式分類(lèi)履帶式輪胎式汽車(chē)式,大部分采用履帶式：a）挖掘機(jī)一旦進(jìn)入作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)就不大移動(dòng)，只行走較短的距離。b）地面接觸面積大，能在較松軟的地方作業(yè)，在凹凸不平的地面行

9、駛時(shí)，能夠承受猛烈的沖擊。輪胎型的挖掘機(jī)，因其具有橡膠輪胎，機(jī)動(dòng)性能好，適合于城市內(nèi)的道路和下水道施工。但不適用于松軟地基部位的作業(yè)，因此限定在小型范圍內(nèi)。,（3）按工作裝置分類(lèi)前面的附屬裝置因作業(yè)內(nèi)容而異。附屬裝置的開(kāi)發(fā)工作仍在極積進(jìn)行，品種也在增加。反鏟裝置：主要適用于從地表面向下 挖掘，更換鏟斗可進(jìn)行各種作業(yè)。?標(biāo)準(zhǔn)反鏟普通挖掘用鏟斗?梯形鏟斗適用于挖掘帶有V形剖面的溝槽。?法面鏟斗適用于填土斜面的成形和壓

10、實(shí)作業(yè)。,? 帶推頂器的鏟斗挖掘粘土?xí)r，帶有刮土裝置的鏟斗。? 耙齒型鏟斗適用于挖掘硬土，和拔樹(shù)根等作業(yè)。? 單爪耙齒挖掘軟巖石、硬土、拔樹(shù)根等作用的大型爪式挖掘工具。? 抓鏟適用于從地表面垂直挖掘和挖泥作業(yè)，用于土質(zhì)松軟部位的挖掘。,裝卸鏟 主要是大型挖掘機(jī)的工作裝置。反鏟主要用于地表下面的挖掘，裝卸鏟用地面的沙石、沙土、巖石的挖掘裝卸。,2、構(gòu)造概要,常用的全回轉(zhuǎn)式液壓挖掘機(jī)的動(dòng)力裝置、傳動(dòng)裝置的主要部分、回轉(zhuǎn)

11、機(jī)構(gòu)、輔助設(shè)備和駕駛室等都安裝在可回轉(zhuǎn)的平臺(tái)上，通常稱(chēng)為上部轉(zhuǎn)臺(tái)。因此單斗液壓挖掘機(jī)概括成由圖示的上部回轉(zhuǎn)體、行走機(jī)構(gòu)、和工作裝置3個(gè)部分組成。,動(dòng)力傳輸原理圖,行走馬達(dá),鏟斗油缸,動(dòng)臂油缸,斗桿油缸,行走馬達(dá),液壓泵,發(fā)動(dòng)機(jī),保持閥,中央回轉(zhuǎn)接頭,,回轉(zhuǎn)馬達(dá),,多路閥,液壓式挖掘機(jī)的動(dòng)作,􀂑 行走動(dòng)作a. 前后行進(jìn)左右側(cè)的履帶架中都安裝了行走用馬達(dá)。左右行走馬達(dá)上分別裝有與各馬達(dá)相對(duì)應(yīng)的液壓控制閥。操作該閥，就產(chǎn)

12、生行走動(dòng)作。 上部回轉(zhuǎn)體到下部行走體的動(dòng)力（液壓）傳動(dòng)則通過(guò)回轉(zhuǎn)中心上的中心接頭傳動(dòng)。,,左右行走操作桿同時(shí)向前（或者向后）推，就能直進(jìn)（前進(jìn)或后退）。駕駛室位于惰輪側(cè)的狀態(tài)下，向惰輪側(cè)行走稱(chēng)為前進(jìn)，向傳動(dòng)鏈輪側(cè)行走稱(chēng)為后退。 另外，前進(jìn)中，行走時(shí)履帶鏈張緊側(cè)為下側(cè)松馳則為上側(cè)，行走阻力比后退時(shí)的小，傳動(dòng)鏈輪與履帶鏈之間的摩損少。所以，希望長(zhǎng)距離行駛時(shí)，采用前進(jìn)方向行駛。,b. 轉(zhuǎn)向（樞軸換向) 只

13、要操縱左或右行走操縱桿，該操縱方向的馬達(dá)就驅(qū)動(dòng)，未操縱的那方的行走馬達(dá)停止不動(dòng)。因此，機(jī)體以停止的履帶中心附近為中心回轉(zhuǎn)，可改變向右（或者左）行進(jìn)的方向。,c. 轉(zhuǎn)向（回轉(zhuǎn)換向）同時(shí)向相反方向操縱兩根行走操縱桿，左右履帶就相互向相反方向旋轉(zhuǎn)。這時(shí)，能夠回轉(zhuǎn)，機(jī)體可改變方向。,回轉(zhuǎn)動(dòng)作 上部回轉(zhuǎn)體和工作裝置可與下部行走體呈360°回轉(zhuǎn)。操縱回轉(zhuǎn)操縱桿使回轉(zhuǎn)馬達(dá)工作即可實(shí)現(xiàn)回轉(zhuǎn)。向右搬動(dòng)回轉(zhuǎn)操縱桿，就進(jìn)行右回轉(zhuǎn)（順時(shí)針?lè)较?/p>

14、）；向左搬動(dòng)操縱桿，就進(jìn)行左回轉(zhuǎn)（逆時(shí)針?lè)较颍?,1.反鏟結(jié)構(gòu)鉸接式反鏟單斗液壓挖掘機(jī)最常用的結(jié)構(gòu)形式，動(dòng)臂、斗桿和鏟斗等主要部件彼此鉸接，在液壓缸的作用下各部件繞鉸接點(diǎn)擺動(dòng)，挖成挖掘機(jī)提升和卸土等動(dòng)作。,動(dòng)臂：,動(dòng)臂是反鏟的主要部件，可分為整體式和組合式兩種。（1）整體式動(dòng)臂 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，質(zhì)量輕而剛度大，但更換的工作裝置少，通用性教差，多用于作業(yè)條件相似的挖掘機(jī)上。 可分為直動(dòng)臂和彎動(dòng)臂兩種。 1）直動(dòng)臂：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單質(zhì)量輕

15、制造方便，主要用于懸掛式挖掘機(jī)，但不能獲得較大的挖掘深度； 2）彎動(dòng)臂：目前應(yīng)用最廣泛的結(jié)構(gòu)形式，可獲得較大的挖掘深度，但降低了卸土高度，這個(gè)正符合挖掘機(jī)反鏟作業(yè)的也要。,（2）組合式動(dòng)臂有輔助連桿（或液壓缸）或螺栓連接而成。提高挖掘機(jī)的作業(yè)性能，互換工作裝置多，可滿(mǎn)足各種作業(yè)需要，但質(zhì)量大，制造成本高，用于中小型挖掘機(jī)上。,鏟斗,1）鏟斗的縱向剖面應(yīng)適應(yīng)挖掘過(guò)程各種物料在斗中運(yùn)動(dòng)規(guī)律有利于物料的流動(dòng)，使裝土阻力最小，有利于將鏟斗充

16、滿(mǎn)。2)裝設(shè)斗齒，以增大鏟斗對(duì)挖掘物料的線壓比，具有較小單位切屑阻力，便于切入及破碎土壤。斗齒應(yīng)耐磨、易更換。3）為使裝進(jìn)鏟斗的物料不易掉出，斗寬與物料直徑之比應(yīng)大于4：14）物料易于卸凈，縮短裝載時(shí)間，并提高鏟斗有效容積。,結(jié)構(gòu),為了滿(mǎn)足各種挖掘作業(yè)的需要，在同一臺(tái)挖掘機(jī)上可配多種結(jié)構(gòu)型式的鏟斗，如圖分別為反鏟用鏟斗的基本形式和常用形式。鏟斗的斗齒采用裝配式，其形式有橡膠卡銷(xiāo)式和螺栓連接式。鏟斗與液壓缸連接的結(jié)構(gòu)型式有四連桿機(jī)

17、構(gòu)和六連桿機(jī)構(gòu)。其中四連桿機(jī)構(gòu)連接方式是鏟斗直接鉸接于液壓缸，使鏟斗轉(zhuǎn)角較小，工作力矩變化較大；六連桿機(jī)構(gòu)連接方式的特點(diǎn)是，在液壓缸活塞桿形成相同條件下，鏟斗可獲得較大轉(zhuǎn)角，并改善機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)特性。,反鏟用鏟斗基本形式,,液壓挖掘機(jī)的回轉(zhuǎn)裝置必須能把轉(zhuǎn)臺(tái)支承載固定部分（下車(chē)）上。不能傾翻倒，并能使回轉(zhuǎn)輕便靈活。為此，液壓挖掘機(jī)都設(shè)置了回轉(zhuǎn)支承裝置（起支承作用）和回轉(zhuǎn)傳動(dòng)裝置（驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)臺(tái)回轉(zhuǎn)），并統(tǒng)稱(chēng)為液壓挖掘機(jī)的回轉(zhuǎn)裝置。,履帶式行走裝置有