第二章挖掘机Microsoft Office PowerPoint 97-2003 幻灯片.ppt

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1、土方工程机械土方工程机械桂林理工大学高等职业技术学院教师：熊再银 土方工程施工包括土方工程施工包括土方工程施工包括土方工程施工包括挖、运、填、压挖、运、填、压挖、运、填、压挖、运、填、压四个内容，其施工方法可四个内容，其施工方法可四个内容，其施工方法可四个内容，其施工方法可采用人力施工，也可用机械化或半机械化施工。采用人力施工，也可用机械化或半机械化施工。采用人力施工，也可用机械化或半机械化施工。采用人力施工，也可用机械化或半机械化施工。由于一项建设工由于一项建设工由于一项建设工由于一项建设工程的土方工程量很大，劳动繁重，因此，应尽量采用机械化施工。程的土方工程量很大，劳动繁重，因此，应尽量采

2、用机械化施工。程的土方工程量很大，劳动繁重，因此，应尽量采用机械化施工。程的土方工程量很大，劳动繁重，因此，应尽量采用机械化施工。挖掘机械挖掘机械挖掘机械挖掘机械概述：概述：挖掘机是挖掘机是以开挖土、石方为主以开挖土、石方为主的工程机械，广泛用于工程的工程机械，广泛用于工程的土、石方施工中，挖掘机械的种类繁多，按其的土、石方施工中，挖掘机械的种类繁多，按其作业方式作业方式可分可分为为周期作业式周期作业式和和连续作业式连续作业式。周期作业式有单斗挖掘机和挖掘。周期作业式有单斗挖掘机和挖掘装载机等装载机等;连续作业式有多斗挖掘机、多斗挖沟机和掘进机等。连续作业式有多斗挖掘机、多斗挖沟机和掘进机等。

3、单斗挖掘机是挖掘机械中使用最普遍的机械。单斗挖掘机是挖掘机械中使用最普遍的机械。分类：分类：单斗挖掘机按传动的类型不同可分为单斗挖掘机按传动的类型不同可分为机械式机械式和和液压式液压式;按行按行走装置的不同可分为走装置的不同可分为履带式履带式、轮胎式、汽车式、悬挂式轮胎式、汽车式、悬挂式及及拖式；拖式；按斗容量大小可分为按斗容量大小可分为小型（小型（1m3以下）、中型（以下）、中型（1-5m3）、重型）、重型（5-15m3）和巨型（）和巨型（15m3以上）。以上）。挖掘机械挖掘机械5机械式单斗挖掘机机械式单斗挖掘机液压式单斗挖掘机液压式单斗挖掘机挖掘机械挖掘机械单斗挖掘机行走装置的结构形式单斗

4、挖掘机行走装置的结构形式挖掘机械挖掘机械 挖掘机主要是由发动机、液压系统、工作装置、回转装置、行走装置和电器控制等部分组成。其中：工作装置包括：动臂、斗杆、正铲、反铲、抓铲等；回转装置包括：动力装置、传动机构、回转机构、辅助 设备、驾驶室；行走装置包括：行走架、四轮一带、张紧装置一、挖掘机的主要装置系统挖掘机械挖掘机械挖掘机械挖掘机械u将挖掘机移到合适的位置u回转平台，使工作装置处于工作位置u动臂下降，并调整斗杆、铲斗至合适位置u斗杆、铲斗挖掘作业u动臂升起，回转工作装置至卸载位置u操作斗杆、铲斗卸载三、挖掘机的工作流程：挖掘机械挖掘机械 正铲挖掘机的铲土动作形式。其特点是“前进向上，强制切土

5、”。正铲挖掘力大，能开挖停机面以上的土，宜用于开挖高度大于2m的干燥基坑，但须设置上下坡道。正铲的挖斗比同当量的反铲的挖掘机的斗要大一些，可开挖含水量不大于27%的一至三类土，且与自卸汽车配合完成整个挖掘运输作业，还可以挖掘大型干燥基坑和土丘等。正铲挖土机的开挖方式根据开挖路线与运输车辆的相对位置的不同，挖土和卸土的方式有以下两种：正向挖土，侧向卸土；正向挖土，反向卸土。n正铲挖掘机 四、四、挖掘机挖掘机的使用的使用 挖掘机械挖掘机械反铲式是最常见的，向后向下，强制切土。可以用于停机作业面以下的挖掘，基本作业方式有：沟端挖掘、沟侧挖掘直线挖掘、曲线挖掘、保持一定角度挖掘、超深沟挖掘和沟坡挖掘等

6、。n 反铲挖掘机 抓铲挖土机也叫抓斗挖土机。其挖土特点是：“直上直下，自重切土”。宜用于开挖停机面以下的、类土，在软土地区常用于开挖基坑、沉井等。尤其适用于挖深而窄的基坑，疏通旧有渠道以及挖取水中淤泥等，或用于装载碎石、矿渣等松散料等。开挖方式有沟侧开挖和定位开挖两种。n抓铲挖土机 拉铲挖土机也叫索铲挖土机，其挖土特点是：“向后向下，自重切土”。宜用于开挖停机面以下的、类土。工作时，利用惯性力将铲斗甩出去，挖得比较远，挖土半径和挖土深度较大，但不如反铲灵活准确。尤其适用于开挖大而深的基坑或水下挖土。n拉铲挖掘机 14挖掘机生产率（m3/h）可按下式计算：式中q铲斗的几何容量，m3；T每一工作循

7、环持续时间，s；K1土的松散系数，取K1=1.11.4；K2铲斗的充盈系数，取K2=0.81.1；K3时间利用系数，取K3=0.70.9。五、单斗液压挖掘机的生产、率五、单斗液压挖掘机的生产、率装载机装载机械械单击添加副标题装载机械装载机装载机械械 装载机是用机身前端的铲斗进行铲、装、运、卸作业的施工机械，广泛用于公路、铁路、建筑、水电、港口、矿山等建设工程的土石方施工机械，它主要用于铲装土壤、砂石、石灰、煤炭等散状物料，也可对矿石、硬土等作轻度铲挖作业。一、装载机的定义：一、装载机的定义：装载机装载机械械二、装载机的分类：二、装载机的分类：（1 1）按发动机功率分）按发动机功率分：小型装载机

8、：发动机功率小于小型装载机：发动机功率小于7474千瓦（千瓦（100100马力）马力）中型装载机：发动机功率为中型装载机：发动机功率为74-14774-147千瓦（千瓦（100-200100-200马力）马力）大型装载机：发动机功率为大型装载机：发动机功率为147-515147-515千瓦（千瓦（200-700200-700马力）马力）装载机装载机械械（2 2）按行走机构分）按行走机构分 ：1 1、轮胎式装载机（、轮胎式装载机（图示图示）：是以轮胎式专用底盘为基础，配）：是以轮胎式专用底盘为基础，配置工作装置及其操纵系统而构成的。置工作装置及其操纵系统而构成的。2 2、履带式装载机（、履带式装

9、载机（图示图示）：是以专用履带底盘或工作拖拉机）：是以专用履带底盘或工作拖拉机为基础，装上工作装置及操纵系统而构成的为基础，装上工作装置及操纵系统而构成的。装载机装载机械械 轮胎式装载机的优点是重量轮胎式装载机的优点是重量轮胎式装载机的优点是重量轮胎式装载机的优点是重量轻、速度快、机动灵活、效率高、轻、速度快、机动灵活、效率高、轻、速度快、机动灵活、效率高、轻、速度快、机动灵活、效率高、行走时不破坏路面。特别是在工行走时不破坏路面。特别是在工行走时不破坏路面。特别是在工行走时不破坏路面。特别是在工程量不大，作业点不集中，转移程量不大，作业点不集中，转移程量不大，作业点不集中，转移程量不大，作业

10、点不集中，转移较频繁的情况下，生产率超过履较频繁的情况下，生产率超过履较频繁的情况下，生产率超过履较频繁的情况下，生产率超过履带式装载机，在工程及农田基本带式装载机，在工程及农田基本带式装载机，在工程及农田基本带式装载机，在工程及农田基本建设中被广泛使用。建设中被广泛使用。建设中被广泛使用。建设中被广泛使用。装载机装载机械械 其特点是采用履带式行走系其特点是采用履带式行走系统，铲斗经正四连杆机构与机体统，铲斗经正四连杆机构与机体连为一体，本实用新型结构紧凑，连为一体，本实用新型结构紧凑，操作、维修方便，工作可靠，一操作、维修方便，工作可靠，一机多用，适合在涝洼地区，沼泽机多用，适合在涝洼地区，

11、沼泽地带，地面条件恶劣地区及小型地带，地面条件恶劣地区及小型工程和大型工程中的辅助工程施工程和大型工程中的辅助工程施工使用。工使用。装载机装载机械械（3 3）按卸载方式分按卸载方式分：1 1、前卸式装载机（前卸式装载机（图示图示）装载机在其前端铲装与装载机在其前端铲装与卸载。卸载。结构简单、工作结构简单、工作可靠、视野好，适合于可靠、视野好，适合于各种作业场地，应用较各种作业场地，应用较广广装载机装载机械械2 2、回转式回转式装载机（装载机（图示图示）：）：是以专用履带底盘或工作拖是以专用履带底盘或工作拖拉机为基础，装上工作装置及操拉机为基础，装上工作装置及操纵系统而构成的纵系统而构成的。工作

12、装置安工作装置安装在可回转装在可回转360360的转台上，的转台上，侧面卸载不需要调头、作业侧面卸载不需要调头、作业效率高、但结构复杂、质量效率高、但结构复杂、质量大、成本高、侧面稳性较差，大、成本高、侧面稳性较差，适用于较侠小的场地。适用于较侠小的场地。装载机装载机械械三、装载机的构造组成：三、装载机的构造组成：轮式装载机主轮式装载机主要由动力系统、传要由动力系统、传动系统、车架、转动系统、车架、转向系统、制动系统、向系统、制动系统、行走装置、工作装行走装置、工作装置、工作液压系统、置、工作液压系统、电气系统和操纵系电气系统和操纵系统等组成统等组成(如图如图)。1 1柴油机柴油机 2 2变矩

13、器变矩器 3 3工作泵工作泵 4 4铰接销铰接销 5 5转斗油转斗油缸缸 6 6动臂动臂 7 7拉杆拉杆 8 8铲斗铲斗 9 9车架车架 1010驱动桥驱动桥 1111动臂油缸动臂油缸 1212前传动轴前传动轴 1313转向油缸转向油缸 1414变速箱变速箱 1515后传动轴后传动轴 1616配重配重23装载机装载机械械三、装载机的生产率计算及作业要点：三、装载机的生产率计算及作业要点：241、装载机的技术生产率：单位时间内不考虑时间利用情况时装载物料的体积式中 q 装载机的额定斗容量，m3KH-铲斗装满系数，与所装的材料、块度、装载机构及司机的熟练程度有关。Ks-物料松散系数，常取1.25T

14、-一个作业循环时间，S注：装载机实际可能达到的生产率Qt 只要在上式中分子部分乘以ks时间利用习俗装载机装载机械械单击添加副标题推土机械装载机装载机械械 推土机是一种挖运综合推土机是一种挖运综合作业机械，是在拖拉机上装作业机械，是在拖拉机上装上推土铲刀而成，是依靠机上推土铲刀而成，是依靠机身前端装置的推土板进行推身前端装置的推土板进行推土、铲土的施工机械。土、铲土的施工机械。主要要用来开挖路堑、构筑路提、用来开挖路堑、构筑路提、回填、铲除降碍、消除积雹，回填、铲除降碍、消除积雹，也可完成短距离松散物料的也可完成短距离松散物料的铲运和堆积作业铲运和堆积作业一、推土机的定义：一、推土机的定义：装载

15、机装载机械械（1 1）按其行走机构的不同分为：按其行走机构的不同分为：二、推土机的分类：二、推土机的分类：1 1、履带式推土机、履带式推土机（图示图示）2 2、轮胎式推土机、轮胎式推土机（图示图示）（2 2）按其推土板操作不同分为：按其推土板操作不同分为：1 1、索式推土机、索式推土机2 2、液压式推土机、液压式推土机（3 3）按推土板的安装方式分为：）按推土板的安装方式分为：1 1、固定式铲刀固定式铲刀（图示图示）2 2、回转式铲刀、回转式铲刀（图示图示）装载机装载机械械履带式推土机履带式推土机轮胎式推土机轮胎式推土机装载机装载机械械固定式铲刀回转式铲刀装载机装载机械械30三、推土机的工作装

16、置、工作过程及规则方法 由刀角、切削刃、铲刀、中央拉杆、顶推架、调节拉杆、倾斜油缸、提升油缸、框销组成。直铲式推土铲（1）工作装置组成装载机装载机械械（2）工作过程31工作过程-铲土 -运土 -卸土装载机装载机械械1、下坡推土法2、槽形推土法3、并列推土法4、分堆集中，一次推送法5、斜角推土法6、之字斜角铲刀附加侧板推土法（2）工作作业方法装载机装载机械械四、推土机的生产效率的计算 1、每铲最大推土量式中 L-推土板宽度，m0-土壤自然坡度角，查表H-推土板高度，mKn-土壤运移时土壤的漏损系数，可取0.75-0.95-土壤松散系数，可取0.5-1.2装载机装载机械械 2、T-作业循环时间，s

17、-铲土距离，一般为6m-10m-运土距离，m-分别是切土、运土、返回速度，m/s-换挡时间，一般取45s-放下推土板的时间，一般取12s-回转时间，回转取10s，不回转取0s装载机装载机械械 3、推土机用直铲进行铲推作业时的生产率Q1 -坡度影响系数,平坡取1.0，上坡时取 0.50.7 下坡时取1.32.3式中 -每铲最大推土量，m3装载机装载机械械 4、推土机平整场地时的生产率Q2式中 L-平整地段长度，mb-相邻两次平整时的重叠部分宽度，m-推土机水平回转角度l-推土板长度n-每段地的平整次数v-推土机平地的速度，取0.8m/s-1.0m/s-推土机调头时间，可取10s铲运铲运机机械械单

18、击添加副标题铲运机械铲运铲运机机械械 铲运机是一种能综合完成全部土方施工工（挖土、装土、运土、卸土和平土），靠自身行走或外力牵引，由铲斗铲挖，运输和排卸剥离物的机械。一、铲运机的定义：一、铲运机的定义：铲运铲运机机械械 铲运机操纵简单灵活，不受地形限制，行驶速度快，生产效率高。适用于开挖一至三类土，常用于坡度为20以内大面积土方挖、填、平整、压实等，它适用于开挖含水量不超过27%的一致三类土二、铲运机的特点：二、铲运机的特点：铲运铲运机机械械按行走方式分为自行式、拖式铲运机三种。按卸土方式分为自由式、强制式和半强制式三种。按操纵机构分为液压式和机械式（钢丝绳操纵）2种。按斗容量有2.5、6、7

19、、9、10、12m3。三、铲运机的分类：三、铲运机的分类：a)自落卸土式；b)半强制卸土式；c)强制卸土式1-斗门；2-铲斗；3-刀片；4-后斗壁；5-斗底与后壁铲运铲运机机械械 我国铲运机型号的表示,是以铲运机汉语拼音的第一个字母“C”代表铲运机，以轮胎汉语拼音的第一个字母“L”代表轮胎式，“T”表示拖式，“Y”代表液压传动。字母之后的数字表示主参数斗容量的大小（m3）。四、四、铲运机的型号表示与主要性能指标铲运机的型号表示与主要性能指标：铲运铲运机机械械四、四、铲运机构造组成铲运机构造组成：CTY2.5型拖式铲运机构造示意图型拖式铲运机构造示意图铲运铲运机机械械CL7型自行式铲运机外形尺寸

20、与构造示意图铲运铲运机机械械五、五、铲运机使用铲运机使用：1、铲运机工作过程：、铲运机工作过程：铲运铲运机机械械2、铲运机的运行路线铲运机的运行路线：由于挖填区的分布情况不同，为了提高工作效率，由于挖填区的分布情况不同，为了提高工作效率，铲运机在施工中应根据具体条件采用一定形式的运行铲运机在施工中应根据具体条件采用一定形式的运行路线：路线：1 1、椭圆形形运行路线、椭圆形形运行路线2 2、“8 8”字形运行路线字形运行路线3 3、大环形运行路线、大环形运行路线4 4、连续形运行路线、连续形运行路线5 5、螺旋形运行路线、螺旋形运行路线铲运铲运机机械械六、六、铲运机生产率计算铲运机生产率计算铲运

21、机的生产率铲运机的生产率Q Qc c为为V铲斗的几何容量，m3ks土的松散系数，K1=1.11.4kH铲斗的充盈系数，K2=0.61.25kB工作循环时间的利用系数，K3=0.850.90T每一个工作循环所延续的总时间，s铲平地铲平地械械平地机械平地平地机机械械一、平地机的定义及特点：一、平地机的定义及特点：平地机是一种高速、高效、高精度和多用途的土方工程机械，在特种轮式车辆上装有铲土刮刀，并配有其他多种辅助作业装置，以完成对土的切削、刮送和整平作业。平地平地机机械械二、二、平地机型号表示与主要性能指标：我国平地机产品型号的表示，是以平地机汉语拼音的第一个字母“P”代表平地机，在P之后不用任何

22、字母标识者为机械传动，以液压汉语拼音的第一个字母“Y”代表液压传动。字母之后的数字表示主参数发动机功率的大小，单位为马力平地平地机机械械三、三、平地机的构造组成：平地机主要由发动机、传动系统、制动系统、车架、行走转向装置、工作装置、操纵及电气系统等组成。平地平地机机械械 平地机整机结构示意图平地机整机结构示意图1-1-发动机；发动机；2-2-驾驶室；驾驶室；3-3-牵引架引出油缸；牵引架引出油缸；4-4-摆架机构；摆架机构；5-5-升降油缸；升降油缸；6-6-松土器松土器收放油缸；收放油缸；7-7-车架；车架；8-8-前轮；前轮；9-9-松土器；松土器；10-10-牵引架；牵引架；11-11-

23、回转圈；回转圈；12-12-刮刀；刮刀；13-13-角位器；角位器；14-14-传动系统；传动系统；15-15-中轮；中轮；16-16-平衡箱；平衡箱；17-17-后轮后轮平地平地机机械械（2 2）平地机的工作装置）平地机的工作装置 平地机的工作装置除了刮土铲刀以外，还有松土耙和推土铲，平地机的工作装置除了刮土铲刀以外，还有松土耙和推土铲，以扩大平地机的作业功能。以扩大平地机的作业功能。1-右升降油缸；2-牵引架；3-回转驱动装置；4-切削角调节油缸；5-角位器紧固螺母；6-角位器；7-刮刀；8-油缸头铰座；9-刮土侧移油缸；10-回转圈；11-牵引架油缸；12-左升降油缸刮土工作装置刮土工作

24、装置平地平地机机械械四、平地机的使用：四、平地机的使用：1 1、平地作业：、平地作业：（1 1）、）、正铲平整作业正铲平整作业。（2 2）、）、刮土和移土作业。刮土和移土作业。（3 3）、）、斜身直行移土。斜身直行移土。将牵引架侧摆，同时引出刮土板，可对将牵引架侧摆，同时引出刮土板，可对 机械侧边较远地方加以平整机械侧边较远地方加以平整（4 4）、）、退行平地。退行平地。借助铲刀回转借助铲刀回转180180，平地机可在不需掉头的，平地机可在不需掉头的进退行驶状态下实现往返作业进退行驶状态下实现往返作业（5 5）、）、曲折边界平地。曲折边界平地。如果被平整的平面的边界是不规则的曲如果被平整的平面

25、的边界是不规则的曲线线(边界有曲线障碍物边界有曲线障碍物)。驾驶员可以通过同时操纵转向和将刮土。驾驶员可以通过同时操纵转向和将刮土板的引入或伸出，机动灵活地沿曲折的边界进行作业板的引入或伸出，机动灵活地沿曲折的边界进行作业平地平地机机械械2 2、挖沟及刮坡作业：、挖沟及刮坡作业：（1 1）、）、挖沟作业。挖沟作业。（2 2）、）、清理沟底。清理沟底。（3 3）、）、刮边坡。刮边坡。平地平地机机械械平地机平整场地的生产率平地机平整场地的生产率Q QP P按下式计算：按下式计算：L平整路段长度，m；l刮刀长度，m；刮刀的平面角，；Ksh时间利用系数，一般取0.850.95；v平整时的行驶速度，m/min；t1调头（或调整刮刀）所需时间，min；n平整所需的行程数。五、平地机的生产效率五、平地机的生产效率