工程机械 挖掘机

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1、第五章　挖掘机械第一节概述一、用途挖掘机学是用来进行土、石方开挖的一种工程机械，按作业特点分为周期性作业式和连续性作业式两种，前者为单斗挖掘机，后者为躲斗挖掘机。由于单斗挖掘机是挖掘机械的一个主要机种，也是各类工程施工中普遍使用的机械，可以挖掘VI级以下的土层和爆破后的岩层，因此，本章着重介绍单斗挖掘机。但都挖掘机的主要用途是：在筑路工程中用来开挖堑壕，在建筑工程中用来开挖基础，在水利工程中用来开挖沟渠、运河和疏通河道，在采石场、露天采矿等工程中用于矿石的剥离和挖掘等；此外还可对碎石、煤等疏松物料进行装载作

2、业；更换工作装置后还可以进行起重、浇筑、安装、打桩、夯土和拔桩等工作。二、分类及表示方单斗挖掘机可以按一下几个方面来分类：（1）安动力装置分为电驱动式、内燃机驱动式、复合驱动式等：（2）按传动装置分为机械传动式、半液压传动式、全液压传动式；（3）按行走机构分为履带式、轮胎式、汽车式；（4）按照工作装置在水平面可回转的范围分为全回转式(360°)和非回转式（270°）。挖掘机的类代号用字母W表示，主参数为整机的机重。如WLY表示轮胎式液压挖掘机，WY100表示机重为10t的履带式液压挖掘机。不同厂家，挖掘机的

3、代号表示方法各不相同。三、挖掘机械的工作过程单斗挖掘机的工作装置主要有正铲、反铲、拉铲和抓斗等形式（图5-1），它们都属于循环作业式机械。每个工作循环包括挖掘、回转、卸料和返回四个过程。（一）机械式单斗内挖掘机的工作过程正铲挖掘机（图5-2）的工作装置由动臂2、斗杆5和铲斗1组成。正铲的工作过程为（1）挖掘过程：先将铲斗放下到工作面底部（Ⅰ），然后提升铲斗，同时使斗杆向前推压（有的小型挖掘机依靠动臂下降的重力来施压），完成挖掘（Ⅱ→Ⅲ）。（2）回转过程：先将铲斗向后退出工作面（Ⅳ），然后回转，使动臂带着铲斗

4、转到卸料的位置（Ⅴ）。同时可适当调整斗的伸出度和高度适应卸料要求，以提高工效。（3）卸料过程：开启斗底卸料（Ⅵ）。（4）返回过程：回转挖掘机转台，使动臂带着控斗返回挖掘面，同时放下铲斗，斗底在惯性最用下自动关闭（Ⅵ→Ⅰ）。机械传动式正铲挖掘机适宜挖掘和装载停机面以上的Ⅰ~Ⅳ级土壤和松散物料。机械传动的反铲挖掘机（图5-3）的工作装置由动臂5、斗杆4和铲斗2组成。动臂由前支架7支持。反铲的工作过程为：（1）先将铲斗向前伸出，让动臂带着铲斗落在工作面上（Ⅰ）（2）先将斗向着挖掘机方向拉转，于是它就在动臂和铲斗等

5、重力以及牵引索的拉力作用下完成挖掘（Ⅱ）。（3）将铲斗保持Ⅱ所示状态连同动臂一起提升到Ⅲ所示状态，再回转至卸料处进行卸料。反铲有斗底可开启式（Ⅵ）与不可开启式（Ⅴ）两种。反铲挖掘机适宜挖掘停机面以下的土，例如挖掘基坑及沟槽等。机械传动的反铲挖掘过程由于只是依靠铲斗自身重力切土，所以只适宜于挖掘轻级和中级土壤。机械传动的拉铲挖掘机（图5-4）的工作装置没有斗杆，而是由格栅型动臂与带钢索的悬挂铲斗1组成。铲斗的上部和前部是敞开的。拉铲的工作过程：（1）　首先拉收和放松牵引钢索3，使铲斗在空中前后摆动（视情况也可

6、以不摆），将铲斗以提升钢索2提升到位置Ⅰ，然后同时放松提升钢索和牵引钢索，铲斗被顺势抛掷宰工作面上（Ⅰ→Ⅲ），铲斗在自重作用下切入土中。（2）拉动牵引钢索，使铲斗装满土壤（Ⅳ）。（3）　然后提升铲斗，同时放松牵引钢索，使铲斗保持在斗底与水平面成8°～12°仰角，防止铲斗倾翻卸料。（4）　在提升铲斗的同时将挖掘机回转至卸料处，放松牵引钢索使斗口朝下卸料。（5）　挖掘机转回工作面进行下一次挖掘。拉铲挖掘机适宜挖掘停机面以下的土，特别适宜于开挖河道等工程。由于拉铲靠铲斗自重切土进行挖掘，所以只适宜挖掘一般土料和砂

7、砾等。抓斗挖掘机（图5-5）的工作装置是一种带两瓣或多瓣的蚌形抓斗1。抓斗用提升索　2悬挂在动臂4上。斗瓣的启闭由闭合索3来执行。为了不使爪斗在空中旋转，用一根定位索5来定位。定位索的一端与抓斗固定，另一端与动臂连接。抓斗的工作过程为：（1）放松闭合索3，固定提升索，使斗瓣张开。（2）同时放松提升索和闭合索，让张开的抓斗落在工作面上，并借自重切入土中（Ⅰ）。（3）逐渐收紧闭合索，抓斗在闭合过程中装满土料（Ⅱ）。（4）当抓斗完全闭合后，提升索和闭合索收紧，并以同一速度将抓斗提升（Ⅲ），同时将挖掘机转至卸料位置

8、。（5）放松闭合索，使斗瓣张开，卸出土料。（Ⅳ）抓斗挖掘机适宜挖掘停机面以上和一下的土，卸料时无论是卸在车辆上或弃土堆上都很方便，特别适合挖掘垂直而狭窄的桥基桩孔、陡峭的深坑以及水下土方等作业。但抓斗手自重限制，只能挖取一般土料、砂砾和松散料。（二）　液压传动式单斗挖掘机的工作过程液压传动式单斗挖掘机一般只带正铲、反铲、抓斗和起重工作装置，其工作循环和机械传动式的挖掘机基本不相同。由于其挖掘、提升和卸料等动作是靠