平地机在土方施工中的应用课件

1、工程机械工程机械 施工施工第五章平地机1平地机在土方施工中的应用2021/8/2一、概述一、概述 v平地机是一种以刮刀为主，并配置有其他多种可更换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路施工机的作业装置，以完成土地平整和整形作业的公路施工机械。械。v公路施工中，可利用平地机进行路基基底处理，完成公路施工中，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，填筑高度小于草皮或表层剥离；从路线两侧取土，填筑高度小于1m1m的的路堤；整修路堤的断面；旁刷边坡；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、开挖路槽和边沟；

2、在路基上拌和、摊铺路面基层材料。平地机可以摊铺路面基层材料。平地机可以用于整修和养护土路，清除路面用于整修和养护土路，清除路面积雪。积雪。 （一）工作特点及作用（一）工作特点及作用2021/8/2分类分类l1 1按车轮数、驱动轮对数和转向轮对数可分为按车轮数、驱动轮对数和转向轮对数可分为以下几种以下几种 1 1）四轮平地机）四轮平地机 有：有：l2 21 11 1型，前轮转向，后轮驱动型，前轮转向，后轮驱动 l2 22 22 2型，全轮转向，全轮驱动型，全轮转向，全轮驱动2021/8/2分类分类l2 2）六轮平地机）六轮平地机 有：有：l3 32 21 1型，前轮转向，中后轮驱动型，前轮转向，

3、中后轮驱动 l3 33 31 1型，前轮转向，全轮驱动型，前轮转向，全轮驱动l3 33 33 3型，全轮转向，全轮驱动型，全轮转向，全轮驱动 2021/8/22021/8/2l目前生产的平地机大都采用铰接式机架，它的优点是：目前生产的平地机大都采用铰接式机架，它的优点是： (1)(1)转弯半径小，一般比整体式的小转弯半径小，一般比整体式的小4040左右，可以容易左右，可以容易地通过狭窄地段，能快速调头，在弯道多的路面上尤为适宜。地通过狭窄地段，能快速调头，在弯道多的路面上尤为适宜。 (2)(2)采用铰接式机架可以扩大作业范围，在直角拐弯的角采用铰接式机架可以扩大作业范围，在直角拐弯的角落处，刮

4、刀刮不到的地方极少。落处，刮刀刮不到的地方极少。 (3)(3)在斜坡上作业时，可将前在斜坡上作业时，可将前 轮置于斜坡上，而后轮和轮置于斜坡上，而后轮和 机身可在乎坦的地面上行机身可在乎坦的地面上行 进，提高了机械的稳定性，进，提高了机械的稳定性， 使作业比较安全。使作业比较安全。2021/8/2分类分类l铰接机架转向铰接机架转向2021/8/2分类分类l4、按刮刀长度和发动机功率分：轻、中、重型类型拖式平地机自行式平地机刮刀长度（m）刮刀长度（m）发动机功率（kW）机重（kg）轻型1800-2000300044-665000-9000中型2000-30003000-370066-110900

5、0-14000重型3000-42003700-4200110-22014000-190002021/8/2三、发展概况三、发展概况 l 美国是最早生产平地机的国家，美国平地机的产量居世美国是最早生产平地机的国家，美国平地机的产量居世界首位。美国卡特皮勒、德莱赛、约翰界首位。美国卡特皮勒、德莱赛、约翰迪尔等公司生产迪尔等公司生产的平地机制造技术先进，其技术性能具有世界先进水平。的平地机制造技术先进，其技术性能具有世界先进水平。l日本小松制作所和三菱重工是世界著名的平地机生产企日本小松制作所和三菱重工是世界著名的平地机生产企业，其电子技术应用领先世界水平。业，其电子技术应用领先世界水平。l在世界范

6、围内，各国正在加速现代化的进程，土方工程在世界范围内，各国正在加速现代化的进程，土方工程规模日益扩大，平地机有向大型化方向发展的趋势。加规模日益扩大，平地机有向大型化方向发展的趋势。加拿大拿大ChampionChampion公司生产的功率为公司生产的功率为522kW522kW的的100t100t超重型平地超重型平地机，是当前世界上最大的平地机。与此同时，为满足狭机，是当前世界上最大的平地机。与此同时，为满足狭窄场地施工作业的需要，一些国家也注重发展轻型平地窄场地施工作业的需要，一些国家也注重发展轻型平地机。最小的平地机是日本生产的机。最小的平地机是日本生产的MGD743MGD743轻型平地机，

7、功轻型平地机，功率只有率只有26kW26kW。2021/8/2四、四、 平地机总体构造平地机总体构造 l平地机主要由发动机、传动系统、机架、行走装置、工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。作装置和操纵系统组成。l很多公司生产的平地机上装有工程机械专用柴油机，以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：在高负荷低转速下可以较大幅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。度地提高输出扭矩。2021/8/2v平地机的整体式平地机的整体式车架车架为支持在前桥与后桥上的弓形梁架。为支持在前桥与后桥上的弓形梁架。其其上装

8、有发动机、传动装置、驾驶室和工作装置等。上装有发动机、传动装置、驾驶室和工作装置等。v机架中间的弓背处装有油缸支架，上面安装刮刀升降油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。铰接机架设有左右铰接转向油缸，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相对位置。用以改变或固定前后机架的相对位置。2021/8/21、平地机传动系统v平地机传动系统一般由平地机传动系统一般由主离合器或液力变矩器、主离合器或液力变矩器、变速箱、后桥传动、平变速箱、后桥传动、平衡箱串联传动装置等组衡箱串联传动装置等组成。成。2021/8/2v变矩器采用单级向心式液力

9、变矩器，具有一定的正透性。变矩器采用单级向心式液力变矩器，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）与发动机飞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，涡轮轴为定轴式动力换档变速箱的输入轴。轮直接相连，涡轮轴为定轴式动力换档变速箱的输入轴。v采用定轴式动力换档变速箱，由变速油泵向液压换挡离采用定轴式动力换档变速箱，由变速油泵向液压换挡离合器提供压力油，以实现动力换档。变速泵除向换档离合合器提供压力油，以实现动力换档。变速泵除向换档离合器提供压力油外，同时向液力变矩器供油，然后经冷却器器提供压力油外，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

10、统。冷却，再供给变速箱的压力润滑系统。2021/8/22021/8/23、平地机的后桥及平衡箱1-1-连接盘；连接盘；2-2-主动锥齿轮轴主动锥齿轮轴；5-5-主动锥齿轮座；主动锥齿轮座；8-8-齿轮箱体；齿轮箱体；9-9-轴承盖；轴承盖；12-12-从从动锥齿轮；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-壳体；壳体；17-17-托架；托架；18-18-导导板；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；2

11、5-25-主动链轮；主动链轮；26-26-半轴半轴；27-27-端盖；端盖；28-28-垫片；垫片；29-29-钢套；钢套；30-30-轴承；轴承；32-32-压板压板2021/8/22021/8/2l后桥平衡箱特点 为了提高行驶、牵引性能和作业性能，一般六轮平地为了提高行驶、牵引性能和作业性能，一般六轮平地机部采用在后桥的每一侧由两个车轮前后布置的结构形机部采用在后桥的每一侧由两个车轮前后布置的结构形式，但只用一个后桥。式，但只用一个后桥。作用：作用：1 1）平衡箱串联传动就是将后桥半轴传出的动力，经）平衡箱串联传动就是将后桥半轴传出的动力，经串联传动分别传给中、后车轮。串联传动分别传给中、

12、后车轮。 2 2）由于平衡箱结构有较好的摆动性，因面保证了每个）由于平衡箱结构有较好的摆动性，因面保证了每个中、后轮同时着地，有效地保证了平地机的附着牵引性中、后轮同时着地，有效地保证了平地机的附着牵引性能。能。 3 3）平衡箱可大大提高平地机利刀作业平整性。）平衡箱可大大提高平地机利刀作业平整性。2021/8/2v当左右两中轮同时被高度为当左右两中轮同时被高度为H H的障碍物抬起时，后桥的中心的障碍物抬起时，后桥的中心升起高度为升起高度为H/2H/2，而位于机身中部的刮刀的高度变化为，而位于机身中部的刮刀的高度变化为H/4H/4；2021/8/2v当左中轮被高度为当左中轮被高度为H H的障碍

13、物抬起，后桥的左端升高的障碍物抬起，后桥的左端升高H/2H/2，后桥中部升高值为后桥中部升高值为H/4H/4，刮刀的左端升高值，刮刀的左端升高值3H/83H/8，右端升高，右端升高值仅为值仅为H/8H/8。2021/8/21 1）、组成）、组成4 4、前桥装置、前桥装置2021/8/24 4、前桥装置、前桥装置1 1）、组成）、组成2021/8/21 1）、组成）、组成2021/8/2v平地机转向时，平地机转向时，左右车轮左右车轮可通过转向油缸推动左右转可通过转向油缸推动左右转向节偏转，实现平地机转向，向节偏转，实现平地机转向，此时此时将前轮向转向内侧倾斜，将前轮向转向内侧倾斜，可进一步减小平

14、地机的转弯可进一步减小平地机的转弯半径；半径；2021/8/2v平地机在横坡上作业时，平地机在横坡上作业时，倾斜前轮使其处于垂直状态，倾斜前轮使其处于垂直状态，有利于提高前轮的附着力和有利于提高前轮的附着力和平地机的作业稳定性。平地机的作业稳定性。2021/8/2五、平地机工作装置五、平地机工作装置 松土装置耙土装置刮土装置推土装置2021/8/2（一）刮土工作装置（一）刮土工作装置 1 1、组成、组成1) 1) 牵引架前端为球形牵引架前端为球形铰，与车架前端铰接，铰，与车架前端铰接，因而牵引架可绕球铰在因而牵引架可绕球铰在任意方向转动和摆动。任意方向转动和摆动。2)2)支承在牵引架上的回支承

15、在牵引架上的回转圈在回转驱动装置的转圈在回转驱动装置的驱动下绕牵引架转动，驱动下绕牵引架转动，从而带动刮刀回转。从而带动刮刀回转。2021/8/23) 3) 刮刀背面有上下两刮刀背面有上下两条支撑在两侧角位器条支撑在两侧角位器滑槽上的滑轨，可在滑槽上的滑轨，可在刮刀侧移油缸的推动刮刀侧移油缸的推动下侧向滑动。下侧向滑动。4)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。松开螺螺母固定住。松开螺母时，角位器可以摆母时，角位器可以摆动，从而带动刮刀改动，从而带动刮刀改变切削角。变切削角。2021/8/2刮刀如下六种动作刮刀如下六种动作 1)1)刮刀的倾斜或升降

16、：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。2021/8/24)4)刮刀移出机身：由刮刀移出机身：由牵引架引出油缸、刮刀牵引架引出油缸、刮刀侧移油缸及回转驱动装侧移油缸及回转驱动装置同时动作实现。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

17、螺母、切削角调节油缸共同完成。油缸共同完成。2021/8/22021/8/2 3 3、牵引架、牵引架 牵引架用来安装转盘，转盘上装有刮刀，使之悬挂在平牵引架用来安装转盘，转盘上装有刮刀，使之悬挂在平地机弓形架鼻梁上能作上下升降，以便它随机械的前进进行地机弓形架鼻梁上能作上下升降，以便它随机械的前进进行刮土作业。转盘是用来直接安装刮刀，并将它悬挂在牵引架刮土作业。转盘是用来直接安装刮刀，并将它悬挂在牵引架下面，使之能进行刮土刀水平方向的回转，以调整刮土角。下面，使之能进行刮土刀水平方向的回转，以调整刮土角。2021/8/2v分为分为A A型和型和T T型两种。前者为箱形截面三角形钢架。型两种。前

18、者为箱形截面三角形钢架。vA A型牵引架前端球铰与弓形前机架前端铰接，后端横梁两型牵引架前端球铰与弓形前机架前端铰接，后端横梁两端球头与刮刀提升油缸活塞杆铰接。牵引架前端和后端下端球头与刮刀提升油缸活塞杆铰接。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小齿轮。部焊有底板，前底板中部伸出部分可安装转盘驱动小齿轮。2021/8/2vT T型牵引架型牵引架2021/8/24 4、回转圈及支承装置、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

19、齿圈制造及配件，所以齿圈制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。2021/8/2v回转圈在牵引架的滑道上回转圈在牵引架的滑道上回转，滑道与回转圈之间为回转，滑道与回转圈之间为间隙配合且便于调节，并且间隙配合且便于调节，并且因回转支承装置的滑动性能因回转支承装置的滑动性能和耐磨性能都较好，不需要和耐磨性能都较好，不需要更换支承垫块。更换支承垫块。2021/8/22021/8/22021/8/25、回转驱动装置、回转驱动装置 安装在牵引架中部的铲刀回转液压马达，可通过蜗轮安装在牵引架中部的铲刀回转液压马达，可通过蜗轮减速装置驱动转盘，使安装其上的铲刀相对牵引

20、架做减速装置驱动转盘，使安装其上的铲刀相对牵引架做360回转，用以改变铲刀在水平面内的倾斜角度，实现回转，用以改变铲刀在水平面内的倾斜角度，实现平地机侧移卸土填堤，平地机侧移卸土填堤， 或回填沟渠。或回填沟渠。 2021/8/2 6、刮刀、刮刀 ：各种平地机的铲刀都基本相似，它包括刀身和切：各种平地机的铲刀都基本相似，它包括刀身和切削刃两部分。削刃两部分。刀身切削刃切削刃v刀身为一块钢板制成的长方形曲面弧形板，其下缘和两端刀身为一块钢板制成的长方形曲面弧形板，其下缘和两端用螺栓装有切削刀片。用螺栓装有切削刀片。v刀片由耐磨抗冲击高合金钢制成。其切削刃是上下对称，刀片由耐磨抗冲击高合金钢制成。其

21、切削刃是上下对称，刀口磨钝或磨损后可上下换边或左右对换使用。刀口磨钝或磨损后可上下换边或左右对换使用。v为提高刮刀抗扭抗弯刚度和强度，在刀身的背面焊有加固为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，此加固横条就是上下两条供刮刀侧横条，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。伸时使用的滑轨。2021/8/2l刮刀切削角的调节刮刀切削角的调节v平地机刮土作业时，应根据土壤性质和切削阻力大小适平地机刮土作业时，应根据土壤性质和切削阻力大小适时调整刮刀切削角。时调整刮刀切削角。1 1）由人工调整）由人工调整v多应用在中小型平地机上，调整后应将紧固螺母锁

22、紧。多应用在中小型平地机上，调整后应将紧固螺母锁紧。2021/8/22 2）通过油缸调整）通过油缸调整v油缸体铰接在回转圈油缸体铰接在回转圈两侧，活塞杆头部与角两侧，活塞杆头部与角位器铰接，当松开紧固位器铰接，当松开紧固螺母后，操纵油缸伸缩，螺母后，操纵油缸伸缩，即可使角位器带动刮刀即可使角位器带动刮刀绕下铰点转动，使切削绕下铰点转动，使切削角改变，调好后人工将角改变，调好后人工将紧固螺母锁紧。紧固螺母锁紧。2021/8/2切削角调整油缸2021/8/2（二）（二）松土工作装置松土工作装置1 1、作用、作用v用于疏松不能用刮刀直接切削的坚硬土壤。用于疏松不能用刮刀直接切削的坚硬土壤。2 2、分类、分类1 1）耙土器负荷比较小，一般采用前置布置方式，即布置）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。在刮刀和前轮之间。2 2）松土器负荷较大，采用后置布置方式，布置在平地机尾）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，车架刚度大，允许进行重负荷松部，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。土作业。2021/8/23 3、耙土装置、耙土装置1 1）组成）组成2021/8/2v分双连杆式和