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1、,第二章 推土机,第一节 概 述,一、用途 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。 二、分类和表示方法 推土机可按功率等级、行走装置、推土铲安装形式、传动方式、用途等进行分类。,推土机分类,1按发动机功率等级 按推土机装备的发动机功率等级不同，可分为五类。2按行走装置 按推土机的行走装置不同，可分为履带式推土机和轮胎式推土机两种。,推土机的外貌履带式推上机 轮胎式推土饥,推土机分类,3按推土铲安装形式 1)固定式 2)回转式 4按传动方式 l)机械式传动 2)液力机械传动 3)液压传动。 4)电传动。 5按用途 1)标准型推土机
2、2)专用型推土饥:有湿地型推土机，高原型推土机,环卫型推土机森林伐木型推土机、电厂型推土机军用高速推土机、推耙机吊管机等。,推土机作业过程,三、推土机作业过程 铲土作业运土作业卸土作业,推土机作业过程,卸土作业完成后，推土机倒退或掉头快速行驶至铲土地点重新开始铲土作业,推土机经过铲土、运土和卸土作业及空驶回程四个过程完成一个工作循环，故推土机属于循环作业式的土方工程机械。,第二节 推土机的总体构造,不论是履带式推土机还是轮胎式推土机，都由发动机、传动系统、行走系统、工作装置和操纵控制系统等几部分组成。 一、传动系统 传动系统的作用是将发动机的动力减速增矩后传给行走装置，使推土机具有足够的牵引力
3、和合适的工作速度，常用的传动方式有机械传动、液力机械传动和静液压传动三种。,1机械式传动系统 机械传动系由主离合器、联轴器、变速器、中央传动装置、转向离合器和制动器、终传动机构组成。,推土机的总体构造,推土机的总体构造,2液力机械式传动系统 液力机械传动系由液力变矩器、动力换挡变速器、中央传动装置、转向离合器和制动器、终传动机构组成。,推土机的总体构造,推土机的总体构造,液力变矩器,以液体为工作介质的一种非刚性扭矩变换器，是液力传动的型式之一。图为液力变矩器，它有一个密闭工作腔，液体在腔内循环流动，其中泵轮、涡轮和导轮分别与输入轴、输出轴和壳体相联。动力机(内燃机、电动机等)带动输入轴旋转时，
4、液体从离心式泵轮流出，顺次经过涡轮、导轮再返回泵轮，周而复始地循环流动。泵轮将输入轴的机械能传递给液体。高速液体推动涡轮旋转，将能量传给输出轴。液力变矩器靠液体与叶片相互作用产生动量矩的变化来传递扭矩。液力变矩器不同于液力耦合器的主要特征是它具有固定的导轮。导轮对液体的导流作用使液力变矩器的输出扭矩可高于或低于输入扭矩，因而称为变矩器。输出扭矩与输入扭矩的比值称变矩系数，输出转速为零时的零速变矩系数通常约26。变矩系数随输出转速的上升而下降。液力变矩器的输入轴与输出轴间靠液体联系，工作构件间没有刚性联接。液力变矩器的特点是：能消除冲击和振动,过载保护性能和起动性能好;输出轴的转速可大于或小于输
5、入轴的转速，两轴的转速差随传递扭矩的大小而不同;有良好的自动变速性能,载荷增大时输出转速自动下降,反之自动上升;保证动力机有稳定的工作区，载荷的瞬态变化基本不会反映到动力机上。液力变矩器在额定工况附近效率较高，最高效率为85%92%,液力变矩器的从动部分(涡轮及其输出轴)能够根据推土机负荷的变化，在较大范围内自动改变其输出转速和转矩，从而使推土机在较宽的范围内自动调节工作速度和牵引力，因此变速器的挡位数少，可减少传动系统的冲击负荷，避免推土机超载熄火。液力传动有很好的自适应能力，但传动效率比机械传动低。,推土机的总体构造,3液压式传动系统 推土机液压传动系统由双向变量液压泵变量液压马达、终传动
6、机构组成，通常采用双泵双回路闭式液压系统，图115所示为静液压式传动系统原理图。,推土机的总体构造,推土机的总体构造,4转向和制动系 采用机械传动和液力机械传动的推土机，通常采用转向离合器加转向制动器来实现转向与制动。 采用液压传动方式的推土机，无需转向器和行车制动器，只要控制每一侧液压马达的输出转速或旋转方向，就可实现转向和原地转向。当操纵阀在中位时，液压节流即可实现行车制动。,二、行走系统 行走系统是直接实现机械行驶和将发动机动力转化成机械牵引力的系统，包括机架(车架)、悬架和行走装置三部分。 机架是整车的骨架，用来安装所有总成和部件；行走装置用来支承机体，把发动机传到驱动轮上的转矩和旋转
7、运动转变为推土机工作与行驶所需的驱动力和前后运动。机架与行走装置通过悬架连接起来。,推土机的总体构造,推土机的总体构造,履带式推土机行走装置由驱动链轮、支重轮、托轮、引导轮(张紧轮)、履带(统称为“四轮一带”)、台车架(履带架或行走架)、张紧装置等组成，如图l18所示。,三、推土机工作装置 推土机工作装置包括推土装置和松土器。 （一）推土装置 推土机的推土装置为推土铲，是推土机的主要工作装置，由推土板(铲刀)和推架两部分组成，安装在推土机的前端，有固定式和回转式两种安装形式。,推土机的总体构造,推土机的总体构造,固定式铲刀：其铲刀正对前进方向安装，称为直铲或正铲，多用于中，小型推土机。回转式铲
8、刀：可在水平面内回转一定的角度安装，以实现斜铲作业。一般最大回转角为25；还可使铲刀在垂直平面内倾斜一个角度以实现侧铲作业，侧倾角一般为0-9，如图1-19所示。回转式铲刀以0回转角安装时，同样可实现直铲作业，因此，回转式铲刀的作业适应范围更广，大、中型推土机多安装回转式铲刀。,推土机的总体构造,通常，向前推挖土石方、平整场地或堆积松散物料时，广泛采用直铲作业；傍山铲土或单侧弃土，常采用斜铲作业；在斜坡上铲削硬上或挖边沟，采用侧铲作业。,推土机的总体构造,1.固定式推土装置,推土机的总体构造,2.回转式推土装置,推土机的总体构造,3.推土板的结构形式 外形结构参数：宽度、高度、曲率半径； 外形
9、结构：直线形、U形,推土机的总体构造,推土板常采用圆弧曲面,推土机的总体构造,4.气流润滑式铲刀推土装置 高压气流在铲刀表面与土壤之间从下向上形成“气垫”。这层“气垫”在铲刀和土壤之间起隔离和润滑作用，降低推土板的切削阻力提高了推土机的生产率和经济性能。,推土机的总体构造,(二)松土装置 松土装置简称松土器或裂土器，悬挂在推土机后部的支撑架上，是推土机的主要附属工作装置。 用途：用于硬土、粘土、页岩、粘结砾石的预松作业，也可替代传统的爆破施工方法，用以凿裂层理发达的岩石，开挖露天矿山，提高施工的安全性，降低生产成本。,推土机的总体构造,推土机的总体构造,推土机的总体构造,四、推土机操纵控制系统
10、 1工作装置液压操纵系统 现代工程机械广泛采用液压系统来操纵工作装置。液压系统回路有开式和闭式之分。由动力元件、执行元件、控制元件和辅助装置及管道组成。图128所示为TY320型履带式推土机开式液压操纵系统。,推土机的总体构造,推土机的总体构造,2推土板自动找平系统,第三节 推土机的新结构新技术,一、推土机的新结构 1行走机构 推土机作业环境恶劣，且越来越向大型化发展，若继续采用原有结构，会使底盘零部件产生巨大应力。为尽量减少地面冲击振动载荷对履带行走机构的不良影响，卡特彼勒公司设计了与传统结构完全不同的高架驱动链轮的三角形履带行走系统。宣化工程机械集团有限公司引进生产的SD7、SD8属于此种
11、结构，图131、图132所示分别为SD7推土机外形和行走系统简图。,推土机的新结构新技术,该行走系统由行走架、支重轮、引导轮总成、叉头总成、履带张紧装置、履带总成等部件组成。叉头处导向套还设有防尘密封，防止机油外渗和外界泥水侵入。结构特点： 1)驱动链轮高置，脱离了行走架， 避免了行走和作业时地面直接传到驱动链轮和通过驱动链轮传递到传动系统的冲击和振动载荷，减少了链轮和履带销的磨损，大大提高了传动系统的寿命，减少了传动系统的设计重量。,推土机的新结构新技术,2）行走架与机架釆用枢轴式铰接形式 取代传统的八字梁结构，提高下行走架与机架的连接刚度，同时履带后部接地位置不受链轮位置影响，使得整机重心
12、在履带接地长度上可调节，满足不同机具对整机重心的使用要求。 3）传动部件实现了模块化装配， 特别是终传动、转向制动、变速器等均可在任何时候方便地拆装，维修时间短(为普通型推土机的13)。 4)大型推土机行走机构采用弹性悬架， 适宜于崎岖路面的作业，卡特彼勒和小松都有自己独特的弹性悬架机构。,推土机的新结构新技术,推土机的新结构新技术,2主要部件模块化推土机经常在偏远地区进行施工，现场的维修设施比较差，修理困难。因此将机器主要部件采取模块化设计，使它们尽量成为一个整体(即模块)，拆装方便，可独立安装调试。,推土机的新结构新技术,推土机的新结构新技术,图l34所示为卡特彼勒的模块化推土机，变速器作
13、为标准单元结构可插于后桥箱的后部，易于拆卸；全套的传动装置和锥齿轮组件也可作为整体件抽出，只需抽出驱动轴，拆下螺栓和操纵连杆，不必移动履带。,3主机架卡特彼勒DllRCD的主机架，其设计可很好地吸收高强度冲击和扭转载荷，保证有足够的强度。机架纵梁采用全箱形断面没计，确保纵梁平行排列。4新型驾驶室 新型全密封六面体驾驶室,推土机的新结构新技术,二、推土机智能化 具有自我感知、自主决策、自动控制的功能。 1GPS全球定位系统 确定和控制作业时机械的位置和移动路径，即导航；确定和控制作业装置的位置和姿态，即自动找平控制。,推土机的新结构新技术,2动力传动系统控制 动力传动系统控制包括发动机控制、换挡
14、操纵控制、转向控制，可根据推土机行驶速度与负载状态自动换挡，并使发动机转速与运行工况相匹配，达到节能目的，且操作方便，提高了生产率。3推土作业自动找平 目前应用在推上机上的自动找平控制方式有两种：GPS找平控制和激光找平控制。,推土机的新结构新技术,4计算机控制状态监测和故障诊断 卡特被勒推土机上的状态监测和故障诊断系统，也称为关键信息管理系统(Vital Information Management System，VIMS)。监控系统具有能同时监控发动机燃油液面高度、冷却液温度、变矩器油温和液压油温等，还具有故障诊断能力，并可向驾驶员提供三级报警。,推土机的新结构新技术,5网络化与机群控制
15、通过GPS和无线通信技术CDMA、CPRS、GSM等使机载电子控制系统与地面基站实现网络化，并通过基站控制，统一管理工程机械机群作业。,推土机的新结构新技术,思 考 题 1简述推土机的用途、分类和作业过程。 2推土机常用的传动方式有哪些?用简图说明各方式的传动路线。 3履带式推土机液力机械传动方式与机械传动方式在结构组成上有什么不同?由此产生什么效果? 4试述履带式推土机普通式行走装置和高架式行走装置的不同之处及优缺点。 5试述推土机工作装置的结构形式及其工作特点。 6推土机作业自动找平控制方式有几种?简述激光导问铲刀自动找平的原理和作用。,液力变矩器的从动部分(涡轮及其输出轴)能够根据推土机负荷的变化，在较大范围内自动改变其输出转速和转矩，从而使推土机在较宽的范围内自动调节工作速度和牵引力，因此变速器的挡位数少，可减少传动系统的冲击负荷，避免推土机超载熄火。液力传动有很好的自适应能力，但传动效率比机械传动低。,
