挖掘机知识点

作者: 类别: 挖掘机知识 暂无评论

单斗液压挖掘机基本组成

组  成:工作装置、回转机构、行走机构、动力装置、液压系统、辅助系统       

工作装置:反铲、正铲、抓斗、起重等

单斗液压挖掘机的基本类型 按 用 途 通用型 — 中小型挖掘机     专用型 — 大型挖掘机;按工作装置 铰接式 伸缩臂式;按行走装置 履带式 轮胎式 步履式 汽车式 拖式 ;按回转机构全回转 半回转;特殊用途

液压挖掘机的优点:性能提高,工作品种扩大。简化结构、易损件少、机重小。传动性改善,工作平稳、安全可靠。机构布置合理紧凑。操作简便、灵活。易实现“三化”、提高质量。易于实现自动化。元件精度高,装配严格。

工作装置的类型 反铲、正铲、装载、 抓斗、起重、破碎、剪切等装

工作尺寸: 反铲装置是最大挖掘深度和最大挖掘高度;正铲装置是最大挖掘高度和最大挖掘半径。

最大挖掘力(挖掘机反铲装置的决定于液压系统的工作压力,液压缸尺寸、各液压缸间作用力、整机的稳定性和路面的附着情况。

包络图 挖掘机在任一正常工作位置时,所能控制到的工作范围。

主要工作尺寸 最大挖掘深度   最大挖掘半径   最大卸载高度   最大挖掘高度

挖掘轨迹 挖掘机的工作装置在任一位置工作时,斗尖的运动路径。

确定参数的方法 类比法 经验公式法 按标准选定法 理论分析计算法

第二章 反铲工作装置

动臂结构 整体式动臂 分为直动臂 弯动臂 小弯臂 三节弯臂 特点:动臂结构简单、价廉,刚度大;替换工作装置较少,通用性较差;配备几套完全不同的工作装置。组合式动臂 油缸连接 拐臂式 螺栓连接 伸缩式。特点 工作尺寸和挖掘力可以根据作业条件的变化进行调整。合理地满足各种作业装置的参数和结构要求,替换也方便。

铲斗结构的要求:有利于物料的自由流动,物料易于卸净。装进铲斗的物料不易掉出,斗齿的材料、形状使铲斗挖掘阻力小,耐磨,易于更换。

机构自身几何参数 第一类—原始参数 决定机构运动特性的必要参数,主要选择长度参数。

第二类—推导参数 由第一类参数推算出来的参数,为运算中需要的角度。

第三类—特性参数 作方案分析比较的参数。

挖掘力是液压工作油缸在泵的最大工作压力作用下单独工作时,在斗齿上的最大力。

挖掘阻力是在挖掘作业中的最主要载荷,外部作用于挖掘装置上的阻力。关系:大小相等,方向相反。

闭锁的概念1. 什么是闭锁—油缸二腔封闭,与高压油路切断。2. 闭  锁  力——封闭油缸承受的最大作用力。3. 闭  锁  腔——主要承受被动作用力的压力腔。4. 闭锁压力——闭锁腔承受的最大压力。5. 闭锁不破坏的条件—P闭 > P外 。

计算工况的选择原则 受力较大的工作位置;特殊要求的工作位置;主要工作区挖掘力充分发挥

增加闭锁力的措施 加大油缸直径;采用双缸;加大局部过载阀的压力;改变铰点。

工作装置的设计原则1. 满足任务书要求,满足作业范围和工作要求,性能先进,行驶稳定性好。2. 整机挖掘力的大小及其分布合理;3. 功率利用好,生产率高;4. 铰点布置合理,各构件受力良好,保证强度;5. 运输和停放时,工作装置姿态合理;6. 考虑“三化”,

设计合理性分析(挖掘机)①挖掘力的大小与分布②功率的利用③生产率的大小④工作液压缸作用力矩的均衡性⑤整机的挖掘稳定性⑥整机与地面的附着性⑦满足结构和布置的可能性⑧ 工作尺寸

挖掘图 反映挖掘机在各种工况下,挖掘力大小与分布和功率利用的图

挖掘图可以看出  作业范围的大小;挖掘力大小、分布;功率大小与分布;限制主动力发挥区域;主动力发挥区域;限制区的大小和位置。

第三章 回转机构

滚动轴承式回转支承

回转支承特点①相当于放大了的滚动轴承;②结构紧凑,承载大,寿命长;③刚度则靠转台和底架来保证;④滚动轴承式回转支承转速低, ⑤承受轴向载荷、倾复力矩和径向载荷;⑥主要进行负荷能力计算。

常用的回转支承结构1. 单排滚球式  滚道是圆弧形曲面,滚道断面半径R=0.52d。;  滚道断面的中心偏离滚球中心,与滚球内切与A、B、C、D四点,接触应力高;接触角一般为45°

2. 双排滚球式滚球分上下两排布置,由于上排滚球的载荷大于下排,因此可以将下排滚球减小。考虑通用性,二排滚球直径尽量相等。接触角可到90°,3. 交叉滚柱式滚动体呈圆柱形或圆锥形,相邻滚柱按轴线交叉排列;接触角通常为45°;滚道为平面,滚柱与滚道理论上是线接触;对连接构构件的刚性和安装精度的要求比滚球式高 4. 组合滚子式  类似双排滚球式轴承。  第三排滚柱垂直于上、下两排,主要传递径向载荷。

净容量 :是指回转支承在静负荷作用下滚动体和滚道接触处的永久变形量之和达到滚动体直径万分之一而不影响回转支承正常运转的负荷能力。动容量:是指回转支承回转达到100万转后不出现回转裂纹的负荷能力。

对回转机构的基本要求:①在角加速度和回转力矩不超过允许值的前提下,应尽可能缩短回转时间。② 回转时工作装置的动载系数不应超过允许值。③ 回转能量损失最小。

按液动机的结构形式分为 高速方案和低速方案。

高速方案:有高速液压马达经齿轮减速箱带动回转小齿轮绕回转支承上的固定齿圈滚动,促使转台回转的成为高速方案。低速方案:有低速大扭矩液压马达直接带动回转小齿轮促使转台回转的成为低速方案。

第四章      行走机构 分类:履带式 轮胎式 步履式

作用: 1. 整个机械的支承部分;2. 支承整机自重和工作载荷;3. 完成工作性和转场性移动。特点 履带式 牵引力大,越野性能好;接地比压小;爬坡能力大;转弯半径小、机动灵活;运行速度较低;零、部件已标准化。轮胎式 机动性好,运行速度快(20km/h);接地比压较大;爬坡能力较小;需用支腿支撑挖掘机。步履式 自重轻。减轻40%左右;造价低。降低50~60%的成本;适应性好。适合山区作业;机动性差。行走装置的要求:足够的牵引力,越野性能好;较大的离地间隙,通过性好;接地比压小;下坡时,不发生超速溜坡现象,挖掘时不发生滑移;符合道路运输的要求。结构组成:行走架、张紧装置、驱动轮、导向轮、支承轮、托链轮、履带、马达减速箱 四轮一带是行走装置的重要零部件,关系到挖掘机的工作性能和行走性能。行走架组成:X型底架 履带架 回转支承底座 行走架是行走装置的骨架,由钢板、型材焊接,用于安装四轮一带、通过回转支承与平台连接,承受、传递工作载荷到履带。 履带 履带板、轨链节  履带 左轨链节 右轨链节 销套 销轴

驱动轮由轮毂和齿圈组成。作用是把发动机的动力通过驱动轮传给履带使挖掘机行走,完成工作性移动和转场性移动 支重轮  轮体 轴承座。作用是把挖掘机重量和动载荷传给履带;使挖掘机沿着履带轨道滚动,防止履带横向滑脱。支重轮 端盖 轮毂 轴瓦 轮毂 轮轴 浮动油封 导向轮 轮轴 固定座 轮体。作用是引导履带正确绕转,防止越轨。导向轮同时起支重轮的作用,增加履带的接触面积,减小比压。托链轮 轮体 轴承座。作用是托住履带,减少上方履带的跳动和下垂量;防止履带横向滑脱。张紧装置 导向轮体 张紧油缸 连接叉 缓冲弹簧。作用是保持履带张紧度;防止履带脱轨或松弛碰履带架;缓冲道路的冲击避免局部张紧;减少振动和跳动。 驱动装置内藏式一体结构;履带对驱动装置起到保护作用;马达动力经减速箱后传给驱动轮,带动整机行走。驱动装置结构 减速器 内制动器 行走马达   

驱动装置 减速器壳 配流盘 马达壳体驱动轮 柱塞 制动片 制动活塞 行星架 太阳轮 行星轮 调节器  中心回转接头用于平台与底盘、行走马达之间油路连接。上部平台转动时,避免油管扭绞。

履带节距和履带板宽度选择

履带节距 ——二个相邻履带销之间的距离。原因:节距小,绕转性好,冲击越小,有利于减少磨损,提高效率。影响履带的强度和刚度,制造成本。节距过大,运动的不平稳性加剧。关系四轮一带参数选择。

节距确定原则:在满足行走装置结构尺寸强度和刚度情况下,选择选择较小的履带节距。

履带板的宽度:一般用途履带板宽度≤800mm;超过800mm的用于沼泽地;按接地比压确定。平均接地比压:  

b/L比值: 一般用途:0.18~0.22 沼泽地带:0.25~0.28

L↑、b↓→牵引力↑附着力↑ 稳定性↑转向阻力↑   b↓ →  转向阻力↑

轮胎式行走装置 用于斗容量 1 m3以下挖掘机;若斗容量较大,工作性能要求高—专用底盘;斗容量小–轮式拖拉机底盘,标准汽车底盘。

轮胎式行走装置结构型式

1. 全轮驱动,无支腿,转台在两轴中间—用于小挖掘机。

2. 全轮驱动,转台偏于固定轴(后桥)一边—-用于小型挖掘机。

3. 单轴驱动,转台远离中心

4. 全轮驱动,四个支腿,转台接近固定轴。—-用中小型挖掘机

特点:用于承载能力较高的越野路面;机动性好,运行快,20km/h;轮胎接地比压大、爬坡能力小;挖掘时需支脚支撑;用于斗容量 1 m3的挖掘机。

车架

三. 专用底盘结构–结构:中心回转接头驱动装置 传动轴 转向前桥 后桥 支腿 液压悬挂装置  轮边减速器。

液压+机械传动:转向驱动桥 转向油缸 传动轴 行走马达 变速器 制动气缸 主减速器 制动器 换挡气缸 轮边减速器 轮胎 驱动桥制动鼓

变速器结构:三档变速箱 越野档(低速)公路档(高速)拖挂(空档)

液压+机械传动 采用高速马达,使用可靠,结构布置较为方便。在传动性能方面通过适当选择液压元件和变速箱挡位,可以减少各挡位间的牵引力突变,行驶性能较好,应用较多。

液压悬挂平衡装置 后桥刚性固定,前桥中间铰接;挖掘时,平衡悬挂装置锁住;行走时,将两个液压缸的工作腔接通;前桥便能适应地面的高低,使轮胎与地面接触良好,充分发挥牵引力。

液压悬挂装置:控制阀、悬挂液压缸、摆动销、前桥

转向机构

1. 液压缸反馈式液压转向机构

优点:结构简单,能实现随动操纵。

缺点:行走速度高时不太稳定,操纵有些紧张。

2. 摆线转子泵的转向机构