第四章 挖掘机械

第四章挖掘机械第章一、挖掘机械的用途五用途：挖掘机械在建筑、筑路、水利、电力、采矿、石油等工程以及天然气管道铺设和挖掘机械作业特点:分为周期性作业式和连续性作业式两种，前者为单斗挖掘机，后者为多斗挖掘机。现代军事工程中，被广泛地使用；第五章一、挖掘机械的用途在筑路工程中用来开挖堑壕和开挖基础；在水利工程中用来开挖沟渠、运河和挖掘机械疏浚河道；在釆石场、露天采矿等工程中用于剥离和矿石的挖掘等，此外还可对碎石、煤等松散物料进行装载作业；更换工作装置后还可进行起重、浇筑、安装、打桩、夯土和拔桩等工作。第五章一、挖掘机械的用途挖掘机械

由于单斗挖掘机应用普遍，它可以挖掘

Ⅵ级以下的土层和爆破后的岩石。所以本章主要介绍单斗挖掘机。

定义：通过铲斗挖掘、装载土壤或石块，并旋转至一定的卸料位置卸载，是一种集挖掘、装载、卸料于一体的高效施工机械。二、单斗挖掘机的分类挖掘机械第 1、按动力装置分类五

（1）有电驱动式章（2）内燃机驱动式2、按传动装置分类机械传动式液压传动式第五章二、单斗挖掘机的分类（2）轮胎式挖掘机械3、按行走装置分类履带式轮胎式4、按工作装置在水平面可回转的范围分类（1）全回转式(360°)（2）非全回转式(＜270°)第五章二、单斗挖掘机的分类5、按工作装置的操纵方式分类挖掘机械（1

）机械式（2

）液压式第五章1.机械挖掘机工作装置的主要形式正铲正铲挖掘机是挖掘机的主要形式之一反铲挖掘机械反铲挖掘机是正铲挖掘机的一种换用装置拉铲拉铲挖掘机是铲斗作挠性连接的最常用的一种形式。抓斗抓斗挖掘机也是铲斗作挠性连接的常用形式。第五章1.机械挖掘机工作装置的主要形式(5)装有吊钩的挖掘机—起重机吊钩是挖掘机通常的一种换用装置，挖掘机械用来进行装卸，安装等工作。(6)装有其他工作装置的挖掘机除了上述几种形式外，在某些场合，还有刨铲、刮铲、桩锤、夯板等作业装置。五2.液压挖掘机工作装置的主要形式第(1)反铲反铲是中小型液压挖掘机的主要工作装置。章(2)正铲正铲挖掘机主要用于挖掘停机面以上的工作面挖机上的工作面。掘(3)抓斗液压抓斗根据作业对象不同，其结构形状也不相同。械(4)起重吊钩通用液压挖掘机只要在斗杆端部把铲斗换成吊钩，就可以成为液压起重机。(5)其他工作装置液压挖掘机还可以配用其他装置完成不同的作业。第五章三、液压挖掘机的主要技术参数挖掘机械

主要参数有：斗容量、机重、额定功率、最大挖掘半径、最大挖掘深度、最大卸载高度、最小回转半径、回转速度和液压系统的工作压力等、其中主要参数有标准斗容量、机重和额定功率三个第章三、液压挖掘机的主要技术参数五

标准斗容量直接反映了挖掘机的挖掘能力。机械挖掘

机重

反映了机械本身的级别和实际工作能力

额定功率反映了挖掘机的动力性能。第五章三、液压挖掘机的主要技术参数

A—最大挖掘深度

B—最大挖掘高度挖掘机械

C—最大卸载高度

D—最大挖掘半径第五章四、液压挖掘机的发展概况我国的三个发展阶段：

自主开发阶段(1

967—1979年)；挖掘机械

技术的引进、消化、吸收与提高阶段

(1980—1994年)；

国外液压挖掘机生产企业全面进入我国市场，独资与合资企业迅速发展的阶段

(1994年至今)。第五章液压挖掘机的发展概况两个发展方向：挖掘机械

采用机电液一体化技术

向大型化和超大型化发展。第五章第二节机械式单斗挖掘机构造三大组成部分

工作装置包括铲斗、动臂及提升用的主铰车和变幅铰车挖掘机械主铰车和变幅铰车；

转台

包括动力装置、传动装置和操纵装置；包括车座、行走履带及其传

行走装置动装置。单斗挖掘机的机械传动图第五章挖掘机械第五章单斗挖掘机的机械传动图动力由发动机1→主离合器2与链式减速器3→换向机构水平轴48。然后分成两条传动路线：挖掘机械第一条:由圆柱齿轮4、5、11将动力传递至主卷扬轴12，驱动主卷筒回转，控制铲斗的动作另一条:由换向机构经垂直轴41、一个两挡变速器43，通过圆柱齿轮28、26分别将动力传递给回转立轴29和行走立铀30。第五章机械式单斗挖掘机的不足机构不够紧凑挖掘机械

挖掘力不足

动作不平稳

机构不够紧凑

操纵较沉重

更换工作装置麻烦第五章第三节单斗液压挖掘机构造

总体组成：

挖掘机械

发动机

机架

传动系统

行走装置

工作装置

回转装置

操纵控制系统

驾驶室第五章挖掘机械第五章一、工作装置1、反铲工作装置组成动臂、斗杆、铲斗、臂挖掘机械连杆、摇杆、动臂液压缸、斗杆液压缸、铲斗液压缸反铲液压挖掘机

运动仿真第五章一、工作装置机面以上的土方工程挖掘机械

反铲——中小型液压挖掘机

主要用于停机面以下作业，也可以挖停机面以上的土方工程

挖掘切削力大

液压挖掘机的动臂可分为组合式和整体式两种：组合式动臂由上、下两节或多节组成，工作尺寸和挖掘力可调第五一、工作装置铲斗结构的形章状和大小与作业对象有很大关系，在挖同一台挖掘机上可掘以配装不同形式的机铲斗，常用的反铲械斗的斗齿结构普遍采用橡胶卡销式和螺栓连接方式。第五章一、工作装置工作面

也可以挖掘停机面以下工作面挖掘机械2、正铲工作装置

正铲挖掘机主要用于挖掘停机面以上的工作面，也可以挖掘停机面以下工作面的土壤。

正铲的卸土方式有两种：前卸式和底卸式。用反铲改成的正铲斗只能用前卸式卸土。底卸式铲斗靠液压缸打开斗底卸土，以增加卸土高度，减少土对运输车辆的冲击。一、工作装置第五正铲工作装置章组成

动臂挖掘机械

动臂

动臂液压缸

斗杆

斗杆液压缸

铲斗

斗底液压缸一、工作装置第3、抓斗工作装置五章主要结构形式挖掘

梅花式抓斗机械

双颚式抓斗第五章一、工作装置挖掘机械

液压抓斗根据作业对象不同，其结构形状也不相同。用于土方作业的抓斗，一般为双颚式。

由于液压抓斗的抓取力比钢丝绳式抓斗大得多，故其生产率高，作业质量好。

但其挖掘深度受动臂和斗杆限制，因此挖掘深度较小，为了增大挖掘深度，可在斗杆端部和抓斗之间加几节加长杆。第五章一、工作装置主要功能挖掘机械4、液压锤主要功能

进行打桩

开挖冻土和岩层

破坏路面表层

捣实土壤第五章二、回转装置转支承与行走装置相连挖掘机械组成

回转支承装置(起支承作用)工作装置铰接在平台的前瑞、回转平台通过回转支承与行走装置相连

回转驱动装置(驱动转台回转)回转驱动装置使平台相对于行走装置作回转运动，并带动工作装置绕其回转中心转动。回转支承装置的主要结构形式

滚动轴承式回转支承

转柱式回转支承第五章二、回转装置联

般由回转液压马达挖掘机械

内齿圈固定在行走架上，外圈与回转平台固联；回转驱动装置与回转平台固联，一般由回转液压马达、行星减速器和回转驱动小齿轮等组成。通过驱动小齿轮与内齿圈的啮合传动，回转驱动装置在自转的同时绕内齿圈作公转运动，从而带动平台360°转动。第五章三、行走装置

作用:承载整机重量和工作载荷并完成行走任务。挖掘机械

一般有履带式和轮胎式两种，常用的是履带式行走底盘。第五章三、行走装置1．履带行走装置的构造

行走架挖掘机械

中心回转接头

行走驱动装置

驱动轮

引导轮

履带张紧装置第五章三、行走装置行走架的组成

x形底架挖掘机械

履带架

回转支承底座行走驱动机构由双向液压马达经一级齿轮减速，带动驱动链轮。三、行走装置第五2．轮胎式行走装章置的构造挖轮胎式液压行走掘装置的动力通过变速箱机由传动轴输出给前、后械驱动桥，或经轮边减速器驱动车轮。第五章三、行走装置前桥的平衡悬架锁住

减少挖掘机械

挖掘机工作时，换向阀1把两个液压缸的工作腔与油箱的通路切断，此时液压缸将前桥的平衡悬架锁住，减少了摆动，提高了作业稳定性

行走时，换向阀1左移，使两个悬架液压缸的工作腔相通，并与油箱接通，前桥便能适应路面的高低坡度，上下摆动使轮胎与地面保持足够的附着力。第五章四、液压控制系统挖掘机械WY1

0

0型全液压挖掘机采用双泵双回路定量液压系统，从系统原理图可以看出，径向柱塞泵

18出来的高压油分成两个回路，分别进入两组四路集装阀I、Ⅱ，形成两个独立的回路。第五章四、液压控制系统达26 由执行元件返回到四路集装阀挖掘机械进入第一组四路集装阀的高压油，可以分别驱动回转液压马达16、铲斗液压缸3、辅助液压缸及右行走液压马达26。由执行元件返回到四路集装阀的油进入合流阀13。进入第二组四路组合阀的高压油，可以分别控制动臂液压缸4、斗杆液压缸2、左行走液压马达10及推土液压缸7。油液由执行元件返回到回路集装阀，并进入限速阀5中。第五章第四节挖掘机电子控制系统简介目前挖掘机电子（微机)控制系统的主要功能：

电子监控，故障自动报警及故障自动排挖掘机械除

节能降耗，提高了生产效率；

简化了操作，降低了劳动强度；

实现了对柴油机的自动控制；

提高了作业的自动化或半自动化程度；第五章电子控制系统的特点能在-40—80℃的环境温度下可靠、稳定地工作；抗老化，具有较长的使用寿命；挖掘机械密封性能好，能防止水分和污物的侵入，有较好的耐冲击和抗振动性能；有较强的抗干扰能力，系统能在各种干扰下可靠地工作；第五章液压挖掘机的特点比大

作业效率高挖掘机械（l）液压挖掘机的优点：

①挖掘力及牵引力大，传动平稳，传动比大，作业效率高。

②各元件可以相对独立布置，合理布局，易于改进变型。

③液压传动有防止过载的能力，使用安全可行，操纵简便灵活。第五章液压挖掘机的特点挖掘机械（2

）液压挖掘机的缺点：

①液压元件加工精度要求高，装配要求严格，制造较为困难。使用中维修保养要求技术较高，难度较大。

②液压油受温度影响较大，