推土机

建筑机械与电工课题第二章第一节课型新授授课时间周二3、4节（3月18日）课时数2课时教学目的1、了解推土机的种类及适用情况。2、熟悉推土机的基本结构。教学重点及难点重点：推土机的特点与应用难点：推土机的基本结构教学方法讲授法与图片展示教学过程见本节课件作业见课件推土机一、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。经济运距50m~100m。推土机适应于开挖I至Ⅲ类土。第一节概述土的类别土的名称坚实系数f密度kg/m3开挖特征一类土(松软土)砂，亚砂土，冲积砂土层，种植土，泥炭(淤泥)0.5～0.6600～1500能用锹、锄头挖掘二类土(普通土)亚粘土，潮湿的黄土，夹有碎石、卵石的砂，种植土，填筑土及亚砂土0.6～0.81100～1800用锹、锄头挖掘，少许用镐翻松三类土(坚土)软及中等密实粘土，重亚粘土，粗砾石，干黄土及含碎石、卵石的黄土、亚粘土，压实的填筑土0.8～1.01800～1900要用镐，少许用锹、锄头挖掘，部分用撬棍四类土(砂砾坚土)重粘土及含碎石、卵石的粘土，粗卵石，密实的黄土，天然级配砂石，软泥灰岩及蛋白石1.0～1.51900～2000整个用镐、撬棍，然后用锹挖掘，部分用楔子及大锤土的工程分类与现场鉴别土的类别土的名称坚实系数f密度kg/m3开挖特征五类土(软石)硬石炭纪粘土，中等密实的页岩、泥灰岩、白垩土，胶结不紧的砾岩，软的石炭岩1.5～4.01200～2700用镐或撬棍、大锤挖掘，部分使用爆破方法六类土(次坚石)泥岩，砂岩，砾岩，坚实的页岩，泥灰岩，密实的石灰岩，风化花岗岩，片麻岩4.0～102200～2900用爆破方法开挖,部分用风镐七类土(坚石)大理岩，辉绿岩，玢岩，粗、中粒花岗岩，坚实的白云岩、砂岩、砾岩、片麻岩、石灰岩，风化痕迹的安山岩、玄武岩10～182500～2900用爆破方法开挖(特坚硬石))安山岩，玄武岩，花岗片麻岩，坚实的细粒花岗岩、闪长岩、石英岩、辉长岩、辉绿岩、玢岩18～252700～3300用爆破方法开挖二、推土机的用途推土机在建筑、公路、铁路、机场、港口、采矿、农业、水利、林业和国防建设等土石方工程中被广泛应用。推土机可进行如下作业：铲土、运土：如图1-2所示。一般在100米运距内铲运土壤等松散物料。用来修筑路基、开挖路堑、堆集石渣。填土：回填壕堑、基坑，填埋垃圾。平地：平整施工场地及农田等。松土：通过松土器预松硬土、冻土，破坏路面等。其他用途：用于开挖便道（打道），清除树桩、积雪，为铲运机助铲、给装载机喂土等作业，以及作为各种拖式机械或其他机械的牵引车等。图1-2推土机在推土作业图1-3推土机在平整场地图1-4推土机在松土图1-5推土机在清除树根•推土机的用途虽然十分广泛，但受到其铲刀容量的限制，推运土壤的距离不宜太长，所以推土机是一种短运距的土石方施工机械。运距太长，在运土过程中土壤容易从铲刀两侧流失，导致其生产效率降低；运距过短，换向、换档操作频繁，在其工作循环中这些无效作业时间所占比例增大，同样会降低其生产效率。•通常中小型推土机的运距应控制在30～100米范围内；大型推土机的运距不超过150米，推土机的经济运距为50～80米。所谓“经济运距”是指推土机的生产效率达到最高时的运距。二、推土机的分类和表示方法：按功率分超小型(小于30kW)生产率低、用于极小的作业场地小型(30~75kW)零星土方作业中型(75～225kW)一般土方作业大型（225~745kw）生产率高，用于坚硬土质或深度冻土特大型（大于745kw）大型露天矿或大型水电工程按行走装置分：轮胎式和履带式按推土铲安装形式分：固定式和回转式按传动方式分机械式液力机械式全液压式电传动按用途分专用型标准型湿地型推土机高原型推土机环卫型推土机电厂型推土机军用高速推土机推耙型机吊管机轮胎式履带式湿地型推土机机身宽、加长宽幅三角形履带底盘防水密封高原型推土机高原（涡轮）发动机采用耐低温，防紫外线材料环卫型推土机增加护栏、防缠绕履带驾驶室严格密封电厂（推煤）型推土机U型铲、加长宽幅三角形履带底盘防水密封军用高速推土机战时快速除障挖山开路牵引拖车推耙型机前推后耙吊管机各种管材铺设•小松575A型超大型推土机，当今世界上最大的推土机，其功率为1150马力，重143吨，推土铲容量69立方米。推土机的总体构造履带式或轮胎式推土机都由发动机、传动系统、行走装置、工作装置和操纵控制系统等部分组成。推土机总体结构履带式推土机主要组成推土机主要组成•推土机主要由发动机、底盘、工作装置及液压系统和电器系统等组成。•推土机的工作装置包括悬挂在整机前部的推土铲和后部的松土器、绞盘等。其中推土铲是主要工作装置，用于推土作业；松土器、绞盘是辅助工作装置，可以根据需要选用一种。现代推土机的工作装置均采用液压传动。电器系统包括发动机的电启动部分、全机的照明系统、控制系统和发电机、空调等。除此而外，推土机还有燃油箱、液压油箱、驾驶室等附属设备。1、发动机•由于推土机工作条件很差，承受的负荷很重，还经常突变，遭受冲击振动，因此采用的动力均为功率范围广、飞轮输出扭矩大、运转的经济性和燃油的安全性好的柴油机。•柴油机的主要性能参数包括：额定功率（kw或马力）、额定转速（rpm）、最大输出扭矩（N·m）、活塞排量（L）、最低耗油量（g/kW·h）等。•发动机厂家：以上海柴油机股份有限公司、潍柴动力股份有限公司和重庆康明斯发动机有限公司柴油机产品为主。2、履带推土机传动系•传递动力•中断动力•减速增扭•变速变向•过载保护（1）传动系的功用:传动系是指完成动力传递任务的一系列装置或总成的统称。•履带式推土机的传动系有机械传动、液力机械传动、全液压传动和电传动四种类型。国外推土机对传动系的采用趋势：小型推土机——采用液压传动方式中型推土机——采用液压传动或液力机械传动方式大型和特大型推土机——采用液力机械传动方式（2）传动系类型（3）机械传动系•机械传动系是一种有级变速系统，由主离合器、万向节（联轴器）、变速器、中央传动、转向离合器和制动器、最终传动组成。T220型推土机机械传动系结构原理图•在机械传动系统中，主离合器的功用是换档时切断发动机动力，并对传动系起过载保护作用；变速器通过变换排档使机械前进倒退行驶并获取合适的行驶速度；中央传动是一对圆锥齿轮，用来改变传动轴的旋转方向，并将动力传给两侧履带；转向离合器和制动器用来实现推土机转向、控制转向半径大小和减速停车；最终传动用来进一步减速增扭，以保证推土机有合适的行驶速度和牵引力。机械传动系传动路线主离合器离合器的作用(1)切断动力，方便换档；(3)片刻分离，短暂停车；(4)过载打滑，免遭损坏。(2)柔和结合，平稳起步；（4）液力机械式传动系•液力机械传动系是一种无级变速系统，由液力变矩器、联轴节、动力换档变速器、中央传动、转向离合器和制动器、最终传动组成。TY220型推土机液力机械传动系结构原理图•液力机械传动系与机械传动系的区别是：以液力变矩器代替主离合器，以动力换档变速箱代替机械式变速箱，其它总成的结构原理与机械传动系完全相同。•液力变矩器利用液体动能传递动力，其输出的扭矩能自动与负荷相适应，并具有无级调速的作用，同时，液力传动还具有缓和冲击、过载保护的功能。动力换档变速器与机械传动系中的变速器换档方式不同，前者采用液压换档（称动力换档），驾驶员只起操纵作用，因而操纵轻便；后者采用人力换档，操纵频繁，劳动强度大，驾驶员容易疲劳。（5）全液压传动系•全液压传动是指推土机的工作装置（铲刀和松土器）和行走装置（驱动轮）全部采用液压传动。全液压传动系特指由发动机到驱动轮的动力传动系统，由双向变量泵、双向变量液压马达、最终传动等组成，通常采用双泵双回路闭式液压系统。•全液压传动系的结构原理是柴油机驱动液压泵产生高压油，由压力油通过油管输送驱动液压马达旋转，再由液压马达通过减速机构或者直接带动驱动轮转动。•改变液压马达的供油量，就能改变它的转速，进而改变推土机的行驶速度；改变供油方向，就能使马达反转，从而使推土机倒退。推土机全液压传动系传动路线3、行走机构•行走机构使推土机产生驱动力使其行驶，同时承受着机械的全部重量。行走机构分为轮式和履带式。（1）履带行走机构•履带行走机构有两种类型，其一是传统的低位驱动轮型式，前文所述的履带式推土机均是这种型式；其二是高位驱动轮型式。•低位驱动轮型式的行走机构主要由“四轮一带”组成，即行走机构的主要部件由台车架、悬架和驱动轮、引导轮、支重轮、托链轮及履带等组成。行走系统：机架、行走装置、悬架。行走装置：四轮一带、台车架、张紧装置。四轮一带：驱动链轮、支重轮、托轮、引导轮、履带行走系统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-托轮台车架驱动轮引导轮托带轮支重轮履带引导轮托带轮单边支重轮张紧装置台车架双边支重轮斜撑钢板焊接，箱形断面，斜撑焊接在台车架内侧的垂直面上，斜撑的后端与后桥箱下部中间位置的半轴铰接，可绕半轴相对转动。台车架斜撑半轴托带轮支重轮引导轮推杆黄油嘴活塞油缸弹簧座螺杆张紧及缓冲装置宣化SD8高驱动推土机高位驱动链轮行走机构的优点：•高位驱动链轮行走机构的驱动链轮位置较高，不承受行走和作业时所产生的外部冲击和振动载荷，也减轻了泥沙对驱动链轮的磨损和侵蚀作用，能延长机械的使用寿命，降低维修费用。•另一优点是履带架和履带接地部分相对于机体的位置布置自由度较大，后部接地位置不受驱动链轮位置的影响，设计推土机时可按需要进行调整，使整机重心在履带接地长度上的位置更为合理。（2）轮式行走机构•轮式推土机是以装载机底盘为基础开发的一种具有很强工况适应性的施工机械，与履带式推土机相比，其主要特点是行驶速度快、作业循环时间短、转移场地迅速、机动性好；但是其牵引力小、附着性能远不如履带式推土机。•轮式推土机一般用于经常变换工地和良好土壤作业，如公路抢险等，也常作为平板车的牵引机械。4、工作装置•推土机的工作装置包括推土铲、松土器、绞盘和牵引钩等，其中推土铲是主要工作装置，其余属于辅助工作装置，可按用户的要求选装一种。•推土机作业对象是中等坚实度的土质，仅用推土铲即可完成铲掘和推运任务，因此推土铲被公认为推土机的传统工作装置。推土铲的类型有直倾铲、回转铲、推煤铲、环卫铲、组合铲等。工作装置上撑杆U形推架下撑杆刀片1.斜铲的调整直铲：只能向推土机的正前方推土，用于一般作业。斜铲：可以一边推土一边排土，用于填塞壕沟等作业。概念用途直铲：推土机的铲刀与机体纵轴线的夹角固定为900。斜铲：推土机的铲刀与机体纵轴线的夹角可以改变。回转角：铲刀在水平面内左右回转的角度。1.斜铲的调整改变两侧下撑杆在推架座销孔的安装位置。调整方法2.侧铲的调整概念倾斜角：刀刃线与地面的夹角。侧铲：可以利用刀角切土，用于开挖边沟或铲切硬土或者冻土。用途2.侧铲的调整需要降低一侧的上撑杆缩短，伸长另一侧的上撑杆。夹紧螺栓调整孔调整方法3.铲土角的调整概念铲土角：刀片与地面的夹角。铲土角的改变可以改变切土阻力，影响作业效率。用途a推土机的运用推土机的运用工作装置操纵杆进推杆变速杆变矩器闭锁与拖起动操纵杆制动踏板油门踏板TLK220推土机（二）松土装置固定式平行四杆机构松土器可调式松土器平行四杆机构径向可调式松土器的构造：以D155A3型推土机松土器为例：松土器由安装架、倾斜油缸、提升油缸、横梁、齿杆、保护盖、齿尖、松土器臂等组成。松土器的外形图•单齿型松土器三齿型松土器•松土器是大中型推土机不可缺少的工作装置，松土器按齿数分为单齿松土器和三齿松土器。•绞盘装在推土机的后部，用来拖拽圆木、铺管、牵引作业和简单的起重作业。动力从推土机的功率输出轴引出。绞盘一般由卷筒、齿轮减速机构、制动器和离合器等组成，用单个手柄操纵，卷筒可正反向旋转。按动力传递方式，分为机械绞盘和液压绞盘。5、转向和