建筑机械讲义课件(ppt 35页).ppt

建筑机械,大连交通大学,1,发展历程、现状和趋势,发展历程：从无到有，从小到大。行业初创时期：新中国成立初期，建筑工地使用的建筑机械是旧中国遗留下来的舶来品；50年代中期，开始仿造国外的建筑机械。行业形成时期（19611978）：1961年，国务院决定将抚顺挖掘机厂、贵阳矿山机器厂、徐州重型机械厂等20个厂划归一部五局，专业生产挖掘机、起重机等机械；1963年，柳州工程机械厂、哈尔滨工程机械厂划归一机部；1964年，迁建长江起重机厂等机械厂；这期间，原苏联援建的五大金属结构厂也生产挖掘机、起重机等建筑机械。行业高速发展时期（1978年至今）：由于改革开放，建筑机械市场需求旺盛，大量引进国外先进技术，进行自主开发，新产品种类增加。,2,现状：基本满足了建设的需要，并且已有部分产品打入了国际市场。已有自主知识产权的产品，打造了自己的品牌。例如：徐工、柳工、三一重工、中联重科等。,趋势：大型化、智能化、信息化、一体化和人性化。,3,种类、功能,混凝土施工机械：机器取代人工把水泥、河沙、碎石、水按照一定的配合比进行搅拌：生产出建筑工程等生产作业活动所需的混凝土垂直运输机械：建筑材料的垂直运输和施工人员的上下挖掘装载机械：挖掘质密的坚硬物质，或抬起重物；装载建筑材料钢筋加工机械：用于钢筋除锈、冷拉、冷拔、配料加工、成型加工桩工机械：桩基础施工中，用来钻孔、打桩、沉桩夯工机械：利用冲击和冲击振动作用分层夯实回填土,4,混凝土施工机械,混凝土搅拌机混凝土输送泵混凝土泵车混凝土振动器,5,工作原理：自落式搅拌机主要是按重力机理进行搅拌作业。,混凝土搅拌机(1)自落式：,搅拌筒内壁焊有弧形叶片；当搅拌筒绕水平轴旋转时，叶片不断将物料提升到一定高度，然后自由落下，互相掺和。,7,搅拌机中，在搅拌轴上有不同位置、不同角度的叶片，克服物料的惯性、摩擦力，强制物料产生轴向、径向、轴向运动；叶片通过后的空间，翻越叶片的物料、两侧倒塌的物料、相邻叶片推送过来的物料所填充。,(2)强制式工作原理：利用剪切机理进行搅拌，是强制物料产生剪切位移，而达到均匀搅拌的目的。,8,结构原理图,6,1.上料机构：（液压上料机构）,9,2搅拌装置由搅拌筒、搅拌轴和搅拌叶片等组成。,10,3.配水系统：,配水系统通过时间继电器控制水泵电机的运转时间，来控制向搅拌筒的供水量。,11,4.传动系统传动系统采用搅拌与上料集中驱动方式。,12,混凝土输送泵,双缸液压活塞式混凝土泵工作原理：混凝土输送泵是一种利用压力将混凝土沿管道连续输送的机械.两个混凝土缸1分别与两个液压缸3串联,两个混凝土缸的活塞2由与各自相连的液压缸活塞4驱动.在混凝土缸的前端高有进料口,进料口与料斗相通,排料口与Y形管9相通,并由闸板式分配阀(吸入阀7和排出阀8)控制其”接通”和”切断”两种状态,两个闸板阀的动作由另两个液压缸控.各缸和分配阀动作的协调配合由液压系统的控制油路来保证.,泵送作业时,当一个混凝土缸(图中所示为右侧缸)进入吸料,吸入阀打开该缸的进料口，同时排出阀8关闭其排料口.于是,后退的活塞从料斗6中吸入混凝土.与此同时,另一个混凝土缸(图中所示为左侧缸)的进料口被封闭,排料口被打开,使处于排料行程的混凝土缸由于活塞前进而将混凝土压送到输送管路中.当两个混凝土缸的活塞同时到达各自的复种终点时,分配阀换位,使各缸进,出料口的接通和切断状态与刚才相反。随之,泵送作业进行下一个行程,同左侧缸吸料,右侧缸排料.如此交替反复,循环工作,将混凝土源源不断地沿管道输送出去.,挖掘装载机械,13,挖掘机的分类,1.按照行走方式：履带式挖掘机和轮式挖掘机2.按照传动方式：液压挖掘机和机械挖掘机3.按照用途：通用挖掘机、矿用挖掘机、船用挖掘机、特种挖掘机4.按照驱动方式：内燃机驱动挖掘机和电力驱动挖掘机,液压挖掘机工作的基本原理,柴油发动机的化学能转换为机械能；液压柱塞泵把机械能转换为液压能；,液压系统把液压能分配到各执行元件（液压油缸、回转马达+减速机、行走马达+减速机）；,各执行元件再把液压能转化为机械能，实现工作装置的运动、回转平台的回转运动、整机的行走运动。,履带式挖掘机的基本结构组成,工作装置动臂、斗杆、铲斗、液压油缸、连杆、销轴、管路,上部转台发动机、减震器主泵、主阀、驾驶室、回转机构、回转支承、回转接头、转台、液压油箱、燃油箱、控制油路、电器部件、配重,行走机构履带架、履带、引导轮、支重轮、托轮、终传动、张紧装置,15,14,1、动力系统发动机,原理图,活塞经历进气行程、排气行程、作功行程和排气行程，曲轴旋转二周（720）后，完成了柴油机的一个工作循环。由于飞轮的惯性作用，使曲轴继续旋转，因而带动活塞再次从上止点向下止点移动，此时则开始进行下一个工作循环。这样周而复始，使柴油机不停运转，同时驱动工作机械作功。,）行走动力传输路线：柴油机联轴节液压泵（机械能转化为液压能）分配阀中央回转接头行走马达（液压能转化为机械能）减速箱驱动轮轨链履带实现行走）回转运动传输路线：柴油机联轴节液压泵（机械能转化为液压能）分配阀回转马达（液压能转化为机械能）减速箱回转支承实现回转）动臂运动传输路线：柴油机联轴节液压泵（机械能转化为液压能）分配阀动臂油缸（液压能转化为机械能）实现动臂运动）斗杆运动传输路线：柴油机联轴节液压泵（机械能转化为液压能）分配阀斗杆油缸（液压能转化为机械能）实现斗杆运动）铲斗运动传输路线：柴油机联轴节液压泵（机械能转化为液压能）分配阀铲斗油缸（液压能转化为机械能）实现铲斗运动,动力传输路线,）,2、传动系统液压传动系统,单柱塞泵的工作原理图,凸轮推动柱塞向上运动，柱塞和缸体形成的密封体积减小，油液从密封体积中挤出；凸轮旋转至曲线的下降部位，弹簧迫使柱塞向下，形成一定真空度，油箱中的油液在大气压力的作用下进入密封容积，凸轮使柱塞不断地升降，密封容积周期性地减小和增大，泵就不断吸油和排油。,单柱塞泵原理：,液压泵,齿轮泵,齿轮旋转时，左侧吸油腔由于相互啮合的齿轮逐级分开，密封工作腔容积增大，形成部分真空，油箱中的油液被吸进来，将齿槽充满，并随着齿轮旋转，把油液带到右侧压油腔中；右侧因为齿轮在这面啮合，密封工作腔容积缩小，油液便被挤出去,齿轮泵原理：,液压马达,工作原理：,径向柱塞马达1柱塞2定子3缸体4配油轴,四柱液压机压力油经固定的配油轴4的窗口进入缸体3内柱塞1的底部时，柱塞向外伸出，紧紧顶住定子2的内壁，由于定子与缸体存在一偏心距e。在柱塞与定子接触处，定子对柱塞的反作用力为Fn。液压机力可分解为Ff和Ft两个分力。力Ft对缸体产生一转矩，使缸体旋转。缸体再通过端面连接的传动轴向外输出转矩和转速。,液压缸,液压缸是将液压能转变为机械能的、做直线往复运动（或摆动运动）的液压执行元件,活塞式液压缸原理：,1缸筒2活塞3活塞杆4端盖5活塞杆密封件,活塞杆固定：左腔连续地输入压力油时，则缸筒向左运动，当往右腔输入压力油时，则缸筒右移。缸筒固定：左腔输入压力油，活塞向右运动，对外界做功；反之，往右腔输入压力油时，活塞向左运动，也对外做功。完成了一个往复运动。,柱塞式液压缸是一种单作用式液压缸，靠液压力只能实现一个方向的运动，柱塞回程要靠其它外力或柱塞的自重。,提起手柄1使小活塞2向上移动，活塞下端油腔容积增大，形成局部真空，单向阀4打开，吸油管从油箱10中吸油；用力压下手柄，活塞下移，下腔压力升高，单向阀4关闭，单向阀5打开，下腔的油液经管道6输入举升油缸的下腔，迫使大活塞7向上移动，顶起重物。再次提起手柄吸油时，单向阀5自动关闭，不断地往复扳动手柄，就能不断地把油液压入举升缸下腔，使重物升起。打开截止阀9，重物向下移动。,工作原理：,3、挖掘机的工作装置,反铲结构铰接式反铲式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，完成挖掘提升和卸土等动作。,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,铲斗的类型,标准型铲斗,V型铲斗,梯形铲斗,4、回转机构,1、制动器2、液压马达3、行星齿轮减速器4、回转齿圈5、润滑油杯、6、中央回转接头,高速液压马达经齿轮减速器带动回转齿圈的间接传动,5、行走机构,用两个液压马达各自驱动一个履带。,1、引导轮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,履带式行走机构,两个液压马达同方向旋转，挖掘机将直线行驶；一个液压马达供油，另一个液压马达制动，挖掘机将绕制动一侧的履带转向；左右两个液压马达反向旋转，挖掘即将进行原地转向。,轮胎式行走机构,1、车架2、回转支撑3、