工程机械设计基础 教学课件 作者 张洪 第9章　单斗挖掘机.ppt

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1、第九章　单斗挖掘机第一节　概　　述第二节　单斗挖掘机工作装置和总体设计第一节　概　　述一、挖掘机的功用二、单斗挖掘机的基本类型三、挖掘机的工作原理四、挖掘机的主要性能参数一、挖掘机的功用挖掘机是一种主要以土石方为对象进行开挖作业的工程机械。其工作过程是以铲斗的切削刃切土，待铲斗装满后提升铲斗并回转至卸料位置卸料，卸料完毕再回转至下一个工作位置进行下一次挖掘。所以，挖掘机具有周期性作业和连续性作业的特点。二、单斗挖掘机的基本类型图9-1　单斗液压挖掘机a)履带式液压挖掘机　b)轮胎式液压挖掘机三、挖掘机的工作原

2、理1.单斗挖掘机的主要工作装置2.单斗挖掘机的工作原理3.单斗液压挖掘机的工作原理1.单斗挖掘机的主要工作装置(1)机械式工作装置　机械式单斗挖掘机的主要工作装置及主要特点分述如下，如图9-3所示。(2)液压式工作装置　单斗液压挖掘机具有挖掘力大、动作平稳、作业效率高、结构紧凑、操纵轻便、更换工作装置容易等特点，是目前主流机种之一。图9-3　机械式单斗挖掘机的工作装置类型a)正铲　b)反铲　c)刨铲　d)刮铲　e)拉铲f)抓斗　g)起重　h)打桩　i)重锤1.单斗挖掘机的主要工作装置图9-4　单斗液压挖掘机工

3、作装置的主要类型a)反铲　b)正铲　c)抓斗　d)起重1.单斗挖掘机的主要工作装置2.单斗挖掘机的工作原理(1)挖掘过程　先将铲斗下放到工作面底部(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，使动臂带着铲斗转到卸料位置(Ⅴ)。(3)卸料过程　开启斗底卸料(Ⅵ)。(4)返回过程　回转挖掘机转台，使铲斗返回挖掘面，同时放下铲斗，斗底在惯性作用下自动关闭(Ⅵ～Ⅰ)。2.单斗挖掘机的工作原理图9-5　机械

4、式正铲挖掘机的工作装置1—铲斗　2—动臂　3—铲斗提升钢索　4—鞍形座5—斗杆　6—斗底　7—运输车辆Ⅰ～Ⅵ—工作过程3.单斗液压挖掘机的工作原理图9-6　单斗液压挖掘机正铲和反铲的工作范围a)反铲　b)正铲四、挖掘机的主要性能参数1)动力性参数，如发动机或电动机的额定功率和转速等。2)液压系统参数，如泵的压力和排量等。3)电气系统参数，如额定工作电压和蓄电池容量等。4)作业性能参数，如整机工作质量、铲斗容量、挖掘力、牵引力、爬坡度等。5)尺寸参数，如整机外形尺寸、工作尺寸和工作装置尺寸等。图9-7　单斗液压

5、挖掘机的工作范围及工作尺寸参数a)工作范围　b)工作参数四、挖掘机的主要性能参数第二节　单斗挖掘机工作装置和总体设计一、单斗挖掘机的总体构造二、单斗液压挖掘机的各部件一、单斗挖掘机的总体构造图9-8　单斗液压挖掘机的总体结构1—铲斗2—连杆3—摇杆4—斗杆5—铲斗液压缸6—斗杆液压缸7—动臂液压缸8—动臂9—回转支承10—回转驱动装置11—燃油箱12—液压油箱13—控制阀14—液压泵15—发动机16—散热器17—液压油冷却器18—平台19—中央回转接头20—行走装置21—操作系统22—驾驶室二、单斗液压挖掘机

6、的各部件1.动力传动系统2.工作装置3.回转平台及回转支承4.行走装置5.液压传动系统1.动力传动系统图9-9　单斗液压挖掘机的传动示意图1—铲斗2—斗杆3—动臂4—连杆5、6、7—液压缸8—安全阀9—分配阀10—油箱11、12—液压泵13—发动机Ⅰ—挖掘装置Ⅱ—回转装置Ⅲ—行走装置2.工作装置(1)反铲工作装置　反铲工作装置主要由动臂、斗杆、铲斗和连杆机构以及动臂液压缸、斗杆液压缸和铲斗液压缸等组成(参见图9-8)。(2)正铲工作装置　液压单斗挖掘机的正铲工作装置可分为通用型和专用型两种形式。(3)抓斗工作

7、装置　将铲斗和铲斗液压缸卸下，可换装液压抓斗成为抓斗工作装置。(4)起重工作装置　在挖掘机斗杆前端将铲斗换成起重吊钩，即可以进行额定起重质量内的起重作业。图9-10　整体式弯动臂的结构2.工作装置图9-12　常用铲斗结构1—齿座2—斗齿3—橡胶卡销4—卡销5、6、7—斗齿板2.工作装置图9-13　梅花抓斗的结构外形2.工作装置3.回转平台及回转支承(1)回转平台　挖掘机的回转平台也称上部平台，是液压挖掘机的重要组成部分。(2)回转支承　液压挖掘机在上部平台和下部行走装置之间设置了回转支承装置，使之能相对旋转。

8、(3)回转驱动机构　回转驱动机构(图9-15中的1)可分为低速和高速两种形式。图9-15　液压挖掘机的回转装置1—回转驱动机构2—回转支承3—外圈4—内圈5—钢球6—隔离体7—上下密封圈3.回转平台及回转支承4.行走装置(1)履带式行走装置(2)轮胎式行走装置　轮胎式单斗挖掘机液压行走装置如图9-19所示。(1)履带式行走装置1)机械式行走驱动形式。2)液压式行走驱动形式。(1)履带式行走装置图9-