《推土機(jī)概論》PPT課件

第1講 推土機(jī)概述,SD42-3型履帶式推土機(jī),一、定義 推土機(jī)前部為推土刀片（或稱“推土鏟”），通過駕駛員的操控，放下鏟刀，鏟刀切入土壤，依靠推土機(jī)前進(jìn)時的動力，可以完成土壤的切削和推運(yùn)作業(yè)。 推土機(jī)是一種自行式的、適于短距離推土運(yùn)土的工程機(jī)械。由于它的結(jié)構(gòu)簡單、操縱機(jī)動靈活、能適應(yīng)多種作業(yè)以及生產(chǎn)率高等特點，在基礎(chǔ)建設(shè)中得到非常廣泛地應(yīng)用。是一種用途最廣的工程機(jī)械。,二、推土機(jī)的用途 推土機(jī)在建筑、公路、鐵路、機(jī)場、港口、采礦、農(nóng)業(yè)、水利、林業(yè)和國防建設(shè)等土石方工程中被廣泛應(yīng)用。推土機(jī)可進(jìn)行如下作業(yè)： 鏟土、運(yùn)土：如圖1-2所示。一般在100米運(yùn)距內(nèi)鏟運(yùn)土壤等松散物料。用來修筑路基、開挖路塹、堆集石渣。 填土：回填壕塹、基坑，填埋垃圾。 平地：平整施工場地及農(nóng)田等。 松土：通過松土器預(yù)松硬土、凍土，破壞路面等。 其他用途：用于開挖便道（打道），清除樹樁、積雪，為鏟運(yùn)機(jī)助鏟、給裝載機(jī)喂土等作業(yè)，以及作為各種拖式機(jī)械或其他機(jī)械的牽引車等。,圖1-2 推土機(jī)在推土作業(yè) 圖1-3 推土機(jī)在平整場地,圖1-4 推土機(jī)在松土 圖1-5推土機(jī)在清除樹根,推土機(jī)的用途雖然十分廣泛，但受到其鏟刀容量的限制，推運(yùn)土壤的距離不宜太長，所以推土機(jī)是一種短運(yùn)距的土石方施工機(jī)械。運(yùn)距太長，在運(yùn)土過程中土壤容易從鏟刀兩側(cè)流失，導(dǎo)致其生產(chǎn)效率降低；運(yùn)距過短，換向、換檔操作頻繁，在其工作循環(huán)中這些無效作業(yè)時間所占比例增大，同樣會降低其生產(chǎn)效率。 通常中小型推土機(jī)的運(yùn)距應(yīng)控制在30100米范圍內(nèi)；大型推土機(jī)的運(yùn)距不超過150米，推土機(jī)的經(jīng)濟(jì)運(yùn)距為5080米。所謂“經(jīng)濟(jì)運(yùn)距”是指推土機(jī)的生產(chǎn)效率達(dá)到最高時的運(yùn)距。,三、推土機(jī)主要組成,推土機(jī)主要由發(fā)動機(jī)、底盤、工作裝置及液壓系統(tǒng)和電器系統(tǒng)等組成 。 推土機(jī)的工作裝置包括懸掛在整機(jī)前部的推土鏟和后部的松土器、絞盤等。其中推土鏟是主要工作裝置，用于推土作業(yè)；松土器、絞盤是輔助工作裝置，可以根據(jù)需要選用一種?，F(xiàn)代推土機(jī)的工作裝置均采用液壓傳動。電器系統(tǒng)包括發(fā)動機(jī)的電啟動部分、全機(jī)的照明系統(tǒng)、控制系統(tǒng)和發(fā)電機(jī)、空調(diào)等。除此而外，推土機(jī)還有燃油箱、液壓油箱、駕駛室等附屬設(shè)備。,履帶式推土機(jī)主要組成,四、分類 （1）按行走裝置不同分為： 履帶式推土機(jī)和輪胎式推土機(jī),（2）按傳動方式分 這里的傳動特指履帶式推土機(jī)從發(fā)動機(jī)到驅(qū)動輪的傳動。 機(jī)械傳動：傳動可靠，傳動效率高，結(jié)構(gòu)簡單，維修方便；但操作繁重，不能適應(yīng)外阻力的變化，作業(yè)效率低，牽引性能不如其它傳動方式，目前國內(nèi)僅小型推土機(jī)采用。 液力機(jī)械傳動：液力傳動元件是液力變矩器，這種傳動方式能根據(jù)外阻力的變化自動調(diào)整行駛速度和牽引力，大大提高了推土機(jī)的牽引性能，從而提高其生產(chǎn)效率，操縱方便，并且能防止發(fā)動機(jī)過載。但是制造成本高，維修困難。目前中型以上的推土機(jī)均采用這種傳動方式。 靜液壓傳動 ：整機(jī)重量減輕，結(jié)構(gòu)緊湊，并且大大方便了推土機(jī)的整體布置。；能原地轉(zhuǎn)向，轉(zhuǎn)向性能好。但存在傳動效率不高、價格較貴等不利因素。目前，受液壓元件限制，靜液壓傳動在大功率推土機(jī)上無法應(yīng)用。國內(nèi)三一重工的TQ230型、TQ160型推土機(jī)屬于靜液壓傳動推土機(jī) 。,（3）按功率等級分 推土機(jī)按其裝備的柴油機(jī)功率大小，可分為： 微型：功率在30kw以下。適用于極狹小的施工場地或者零星土方施工、場地平整。 輕型：功率在3075kw之間，適用于零星土方作業(yè)。 中型：功率在75225kw之間，中型推土機(jī)應(yīng)用范圍最廣。 大型：功率在225745kw之間，適用于堅硬土質(zhì)或深度凍土的大型土方工程。 特大型：功率在745kw以上，用于大型露天礦山或大型水電工程工地。國內(nèi)目前還沒有特大型推土機(jī)產(chǎn)品。,小松575A型超大型推土機(jī)，當(dāng)今世界上最大的推土機(jī)，其功率為1150馬力，重143噸，推土鏟容量69立方米。,（4）按鏟刀的裝置形式，可以分為固定式（直鏟式）和回轉(zhuǎn)式兩種。,（5）按施工場地和用途分 通用型，濕地型，高原型，環(huán)衛(wèi)型，電廠型，推耙機(jī)，吊管機(jī)，軍用推土機(jī)。 其他還有深水型推土機(jī)、爆破推土機(jī)、低噪聲推土機(jī)等推土機(jī)變型產(chǎn)品。除通用型外，其他推土機(jī)是適應(yīng)特殊用途而生產(chǎn)的推土機(jī)，統(tǒng)稱為專用型推土機(jī)。,五、主要性能參數(shù),1、推土機(jī)的外形尺寸 推土機(jī)的外形尺寸包括整機(jī)長、寬、高，國產(chǎn)推土機(jī)用毫米表示，進(jìn)口推土機(jī)用英寸表示 。,山推220馬力系列推土機(jī)的各項參數(shù),表1-1 山推220馬力推土機(jī)整機(jī)尺寸（單位：毫米）,2、推土機(jī)主要性能參數(shù) 推土機(jī)的主要性能參數(shù)包括飛輪功率（kw）、工作質(zhì)量(kg)、各檔行駛速度(m/s)、燃油消耗率(g/h)、最大生產(chǎn)率(m3/h)、最大爬坡能力()、最大牽引力(kg)等。山推220馬力推土機(jī)主要性能參數(shù)見表1-3所示。,表1-2 山推220馬力推土機(jī)主要性能參數(shù),六、推土機(jī)的銘牌型號,TY220E型推土機(jī)是目前鐵路、高速公路建設(shè)中廣泛使用的主力機(jī)型，代號含義如下： T推土機(jī)； Y液壓操縱； 220主參數(shù)，220馬力； E結(jié)構(gòu)改進(jìn)代號。,產(chǎn)品代碼（Pruduct code）：D表示推土機(jī)（Bulldozer或Dozer的縮寫）。 尺寸代碼（Size code）：1或2個數(shù)字表示機(jī)器大小。 驅(qū)動方式代碼（Drive system code）：用一個數(shù)字表示，其中：0-直接聯(lián)接；1-液壓換檔；2,3,5,8,9-液力傳動；6-全液壓傳動；7-兩種傳動方式 (液壓換檔&液力傳動)。,輔助型號代碼（Auxiliary model code）：用一個字母表示，其中：A-推土機(jī)；P-濕地推土機(jī)；E-長履帶推土機(jī)；S-履帶式裝載機(jī)；Q-濕地用履帶式裝載機(jī)；F-農(nóng)用拖拉機(jī)；C-管道敷設(shè)機(jī)；W-兩棲推土機(jī)。 特殊代碼（Special code）：用13個字母表示，其中：L-濕地；LL-超濕地（用于特別松軟的地帶）；F-農(nóng)用規(guī)格；M-林業(yè)規(guī)格；R-無線控制；G-橡膠履帶；X-HSS/HMT。 改進(jìn)型號（Version）,七、推土機(jī)總體結(jié)構(gòu),1、發(fā)動機(jī),由于推土機(jī)工作條件很差，承受的負(fù)荷很重，還經(jīng)常突變，遭受沖擊振動，因此采用的動力均為功率范圍廣、飛輪輸出扭矩大、運(yùn)轉(zhuǎn)的經(jīng)濟(jì)性和燃油的安全性好的柴油機(jī)。 柴油機(jī)的主要性能參數(shù)包括：額定功率（kw或馬力）、額定轉(zhuǎn)速（rpm）、最大輸出扭矩（Nm）、活塞排量（L）、最低耗油量（g/kWh）等。 發(fā)動機(jī)廠家：以上海柴油機(jī)股份有限公司、濰柴動力股份有限公司和重慶康明斯發(fā)動機(jī)有限公司柴油機(jī)產(chǎn)品為主 。,2、履帶推土機(jī)傳動系,傳遞動力 中斷動力 減速增扭 變速變向 過載保護(hù),（1）傳動系的功用:,傳動系是指完成動力傳遞任務(wù)的一系列裝置或總成的統(tǒng)稱。,履帶式推土機(jī)的傳動系有機(jī)械傳動、液力機(jī)械傳動、全液壓傳動和電傳動四種類型。,國外推土機(jī)對傳動系的采用趨勢：,小型推土機(jī)采用液壓傳動方式 中型推土機(jī)采用液壓傳動或液力機(jī)械傳動方式 大型和特大型推土機(jī)采用液力機(jī)械傳動方式,（2）傳動系類型,（3）機(jī)械傳動系,機(jī)械傳動系是一種有級變速系統(tǒng)，由主離合器、萬向節(jié)（聯(lián)軸器）、變速器、中央傳動、轉(zhuǎn)向離合器和制動器、最終傳動組成 。,T220型推土機(jī)機(jī)械傳動系結(jié)構(gòu)原理圖,在機(jī)械傳動系統(tǒng)中，主離合器的功用是換檔時切斷發(fā)動機(jī)動力，并對傳動系起過載保護(hù)作用；變速器通過變換排檔使機(jī)械前進(jìn)倒退行駛并獲取合適的行駛速度；中央傳動是一對圓錐齒輪，用來改變傳動軸的旋轉(zhuǎn)方向，并將動力傳給兩側(cè)履帶；轉(zhuǎn)向離合器和制動器用來實現(xiàn)推土機(jī)轉(zhuǎn)向、控制轉(zhuǎn)向半徑大小和減速停車；最終傳動用來進(jìn)一步減速增扭，以保證推土機(jī)有合適的行駛速度和牽引力。,機(jī)械傳動系傳動路線,（4）液力機(jī)械式傳動系,液力機(jī)械傳動系是一種無級變速系統(tǒng)，由液力變矩器、聯(lián)軸節(jié)、動力換檔變速器、中央傳動、轉(zhuǎn)向離合器和制動器、最終傳動組成。,TY220型推土機(jī)液力機(jī)械傳動系結(jié)構(gòu)原理圖,液力機(jī)械傳動系與機(jī)械傳動系的區(qū)別是： 以液力變矩器代替主離合器，以動力換檔變速箱代替機(jī)械式變速箱，其它總成的結(jié)構(gòu)原理與機(jī)械傳動系完全相同。 液力變矩器利用液體動能傳遞動力，其輸出的扭矩能自動與負(fù)荷相適應(yīng)，并具有無級調(diào)速的作用，同時，液力傳動還具有緩和沖擊、過載保護(hù)的功能。動力換檔變速器與機(jī)械傳動系中的變速器換檔方式不同，前者采用液壓換檔（稱動力換檔），駕駛員只起操縱作用，因而操縱輕便；后者采用人力換檔，操縱頻繁，勞動強(qiáng)度大，駕駛員容易疲勞。,根據(jù)圖1-26畫出推土機(jī)液力機(jī)械傳動系的動力傳遞路線。,（5）全液壓傳動系,全液壓傳動是指推土機(jī)的工作裝置（鏟刀和松土器）和行走裝置（驅(qū)動輪）全部采用液壓傳動。全液壓傳動系特指由發(fā)動機(jī)到驅(qū)動輪的動力傳動系統(tǒng)，由雙向變量泵、雙向變量液壓馬達(dá)、最終傳動等組成，通常采用雙泵雙回路閉式液壓系統(tǒng)。,全液壓傳動系的結(jié)構(gòu)原理是柴油機(jī)驅(qū)動液壓泵產(chǎn)生高壓油，由壓力油通過油管輸送驅(qū)動液壓馬達(dá)旋轉(zhuǎn)，再由液壓馬達(dá)通過減速機(jī)構(gòu)或者直接帶動驅(qū)動輪轉(zhuǎn)動。 改變液壓馬達(dá)的供油量，就能改變它的轉(zhuǎn)速，進(jìn)而改變推土機(jī)的行駛速度；改變供油方向，就能使馬達(dá)反轉(zhuǎn)，從而使推土機(jī)倒退。,推土機(jī)全液壓傳動系傳動路線,（6）傳動系統(tǒng)簡圖,上述傳動系均用結(jié)構(gòu)簡圖來表示，結(jié)構(gòu)簡圖很直觀，但是繪制起來很麻煩，因此，傳動系一般用傳動簡圖來表示。 所謂傳動簡圖就是用規(guī)定的簡單線條或圖形代表傳動系各總成，用以表示機(jī)械的動力傳遞路線或運(yùn)動情況。,傳動簡圖的作用：,便于概括了解傳動系的類型和組成； 便于分析動力傳遞路線； 便于分析傳動系及各總成的工作原理； 便于診斷傳動系的故障； 設(shè)計中便于進(jìn)行傳動比的分配和計算載荷的確定，以便于下一步的零件設(shè)計。,總結(jié)推土機(jī)各總成的簡圖表示方法，并試畫出TY220型推土機(jī)的傳動簡圖。,3、行走機(jī)構(gòu),行走機(jī)構(gòu)使推土機(jī)產(chǎn)生驅(qū)動力使其行駛，同時承受著機(jī)械的全部重量。行走機(jī)構(gòu)分為輪式和履帶式。 （1）履帶行走機(jī)構(gòu) 履帶行走機(jī)構(gòu)有兩種類型，其一是傳統(tǒng)的低位驅(qū)動輪型式，前文所述的履帶式推土機(jī)均是這種型式；其二是高位驅(qū)動輪型式。 低位驅(qū)動輪型式的行走機(jī)構(gòu)主要由“四輪一帶”組成，即行走機(jī)構(gòu)的主要部件由臺車架、懸架和驅(qū)動輪、引導(dǎo)輪、支重輪、托鏈輪及履帶等組成。,宣化SD8高驅(qū)動推土機(jī),高位驅(qū)動鏈輪行走機(jī)構(gòu)的優(yōu)點：,高位驅(qū)動鏈輪行走機(jī)構(gòu)的驅(qū)動鏈輪位置較高，不承受行走和作業(yè)時所產(chǎn)生的外部沖擊和振動載荷，也減輕了泥沙對驅(qū)動鏈輪的磨損和侵蝕作用，能延長機(jī)械的使用壽命，降低維修費(fèi)用。 另一優(yōu)點是履帶架和履帶接地部分相對于機(jī)體的位置布置自由度較大，后部接地位置不受驅(qū)動鏈輪位置的影響，設(shè)計推土機(jī)時可按需要進(jìn)行調(diào)整，使整機(jī)重心在履帶接地長度上的位置更為合理。,（2）輪式行走機(jī)構(gòu),輪式推土機(jī)是以裝載機(jī)底盤為基礎(chǔ)開發(fā)的一種具有很強(qiáng)工況適應(yīng)性的施工機(jī)械，與履帶式推土機(jī)相比，其主要特點是行駛速度快、作業(yè)循環(huán)時間短、轉(zhuǎn)移場地迅速、機(jī)動性好；但是其牽引力小、附著性能遠(yuǎn)不如履帶式推土機(jī)。 輪式推土機(jī)一般用于經(jīng)常變換工地和良好土壤作業(yè)，如公路搶險等，也常作為平板車的牽引機(jī)械。,4、工作裝置,推土機(jī)的工作裝置包括推土鏟、松土器、絞盤和牽引鉤等，其中推土鏟是主要工作裝置，其余屬于輔助工作裝置，可按用戶的要求選裝一種。 推土機(jī)作業(yè)對象是中等堅實度的土質(zhì)，僅用推土鏟即可完成鏟掘和推運(yùn)任務(wù)，因此推土鏟被公認(rèn)為推土機(jī)的傳統(tǒng)工作裝置。推土鏟的類型有直傾鏟、回轉(zhuǎn)鏟、推煤鏟、環(huán)衛(wèi)鏟、組合鏟等 。,松土器是大中型推土機(jī)不可缺少的工作裝置 ，松土器按齒數(shù)分為單齒松土器和三齒松土器 。,絞盤裝在推土機(jī)的后部，用來拖拽圓木、鋪管、牽引作業(yè)和簡單的起重作業(yè)。動力從推土機(jī)的功率輸出軸引出。絞盤一般由卷筒、齒輪減速機(jī)構(gòu)、制動器和離合器等組成，用單個手柄操縱，卷筒可正反向旋轉(zhuǎn)。按動力傳遞方式，分為機(jī)械絞盤和液壓絞盤 。,推土機(jī)其他機(jī)構(gòu)或系統(tǒng)包括：液壓系統(tǒng)、電氣系統(tǒng)、操縱機(jī)構(gòu)、司機(jī)座與駕駛室、護(hù)板等，將在本書后面的章節(jié)中進(jìn)行介紹。,二、推土機(jī)行業(yè)的發(fā)展,推土鏟刀由人力提升發(fā)展為鋼絲繩提升 ，現(xiàn)在全部采用液壓傳動技術(shù)。 1、代表推土機(jī)最高水平的三大國際企業(yè)： 美國卡特皮勒（Caterpillar Inc.）是世界上最大的履帶式推土機(jī)制造企業(yè)，其產(chǎn)品覆蓋了從小到大9個系列，D3D11，最大的D11RCD，飛輪功率達(dá)到634kw?？ㄌ仄だ展就仆翙C(jī)的主要部件和結(jié)構(gòu)件均為自制 ； 日本小松（Komatsu）公司列第二位，1947年開始引進(jìn)生產(chǎn)D50型推土機(jī)，現(xiàn)在其推土機(jī)產(chǎn)品共有13個系列，功率范圍從29.5858kW，最小的推土機(jī)為D21A，柴油機(jī)飛輪功率29.5kW，最大的推土機(jī)D575A-3SD型，柴油機(jī)飛輪功率達(dá)到858kW，也是當(dāng)今世界上最大的推土機(jī)。 德國的利勃海爾（Liebherr）是一家獨具特色的推土機(jī)制造企業(yè)，其推土機(jī)全部采用全液壓傳動。,2、國內(nèi)推土機(jī)行業(yè)現(xiàn)狀,比較大的企業(yè)一直穩(wěn)定在7家左右。他們分別是：山推工程機(jī)械股份有限公司、河北宣化工程機(jī)械股份有限公司、上海彭浦機(jī)器廠有限公司、天津建筑機(jī)械廠、陜西新黃工機(jī)械有限公司、一拖工程機(jī)械有限公司、三一重工股份公司等。 山推工程機(jī)械股份有限公司1980年引進(jìn)日本小松D85A-18推土機(jī)制造技術(shù)，經(jīng)過幾十年發(fā)展，現(xiàn)在 規(guī)模僅次于卡特皮勒和小松，排名世界第三位，是國內(nèi)最大的推土機(jī)制造廠。 宣化工程機(jī)械股份有限公司引進(jìn)卡特皮勒公司D6D制造技術(shù)，主導(dǎo)產(chǎn)品T140-1和SD6D推土機(jī)是國內(nèi)工程機(jī)械名牌產(chǎn)品。采用國際最新技術(shù)，所開發(fā)研制的SD7（220馬力）和SD8（330馬力）高驅(qū)動推土機(jī)填補(bǔ)了國內(nèi)空白。 彭浦機(jī)器廠 1986年，從卡特皮勒公司引進(jìn)D6D履帶式推土機(jī)的設(shè)計制造技術(shù)，成為國內(nèi)大功率推土機(jī)制造基地。,