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第二章 铲运机,第一节 概 述,用途 铲运机是以带铲刀的铲斗为工作部件的铲土运钻机械，兼有铲装、运输、铺卸土方的功能，铺卸厚度能够控制，主要用于大规模的土方调配和平土作业。但不宜在混有大石块和树桩的土壤中作业。 铲运机是一种适合中距离铲土运输的施工机械，根据机型的不同其经济运距范围较大(1002000m)。 铲运机一机就能实现铲装、运输，还能以一定的层厚进行均匀铺卸，比其他铲土机械配合运输车作业具有较高的生产效率和经济性，广泛用于公路、铁路、港口、建筑、矿山采掘等土方作业。,铲运机的分类,(1)按行走方式不同铲运机分为拖式和自行式两种。 1)施式铲运机：工作时常由履带式拖拉机牵引，具有接地比压小、附着能力大和爬坡能力强等优点，在短运距和松软潮湿地带工程中普遍使用。 2)自行式铲运机：本身具有行走动力，行走装置有后带式和轮胎式两种。,(2)按装载方式铲运机分为升运式与普通式两种。 1)升运式：也称链板装载式（图2-1f），在铲斗铲刀上方装有链板运土机构，把铲刀切削下的土升运到铲斗内，从而加速装土过程减小装土阻力，可有效地利用本身动力实现自装，不用助铲机械即可装至塔尖容量，可单机作业。 2)普通式：也称开斗铲装式，靠牵引机的牵引力和助铲机的推力，使用铲刀将土铲切起，在行进中将士屑装入铲斗，其铲装阻力较大。,(3)按卸土方式不同铲运机分为自由卸土式、半强制卸土式和强制卸土式。,(4)按铲斗容量铲运机分为以下四类： 1)小型铲运机：铲斗容量小于5 ， 2)中型铲运机：铲斗容量515 ， 3)大型铲远机；铲斗容量15 30 ， 4)特大型铲运机：铲斗容量30 以上。(5)按工作机构的操纵方式铲运机分为： 1.机械操纵式 2.液压操纵式 3.电液操纵式,我国定型生产的铲运机产品型号按类、组、型分类原则编制，一般由类、组、型代导与主参数代号两部分组成，,铲运机的表示方法,铲运机的作业过程,铲运机的作业过程包括铲土、运土、卸土和回程四道工序：,铲运机的技术性能参数,铲运机的主要技术性能参数有； 铲斗的几何斗容(平装斗容)、塔尖斗容、发动机的额定功率、铲刀宽度、铲土深度、铺卸厚度、铲斗离地间隙、爬坡能力等。 其中铲斗的斗容量是最主要参数，是选择铲运机的主要依据。,第二节 自行式铲运机构造,自行式铲运机多为轮胎式，一般由单轴牵引车(前车)和单轴铲运车(后车)组成。,在后车上装有一台发动机，称为双发动机式铲运机。利用其前后发动机驱动前、后轮，提高附着牵引力，在铲装土方过程中能克服较大的铲土阻力，增加爬坡能力，适用于路面条件不好、铲装阻力和行驶阻力较大的场合。,传动系统,自行式铲运机大多采用液力机械式传动或全液压传动。,CL9型自行式铲运机传动系统：,CL9型行星动力变速器各挡位接合操纵件及传动比:,WS16S2型自行式铲运机传动系统,传动系统,WS16S2型行星动力变速器各挡位相应接合的换挡离合器、制动器：,627B型自行式铲运机传动系统,传动系统,动力由发动机输出，经传动轴驱动液力变矩器泵轮转动，同时带动六个油泵工作。行星式动力换挡变速器有八个前进挡和一个倒退挡。倒挡、1挡和2挡为手动换挡，动力经变矩器输出，以满足机械低速大转矩变负荷驱动的需要。变速器在38挡之间为自动换挡此时动力直接输出，不经过液力变矩器，以提高传动效率。差速器为行星齿轮式并没有气动联锁离合器，以备一例车轮打滑时锁住离合器，使另一侧车轮能发出足够转矩。动力经行星式轮边减速器后最终传给行走车轮。,627B型牵引车和铲运车变速圈挡位配合,自行式铲运机的转向系统,现代轮胎自行式铲运机多采用铰接式双作用双油缸动力向，有带换向阎非随动式和四杆机构随动式两类。,牵引车和铲运车的连接由转向枢架(图210)来实现。转向枢架是一个牵引铰接装置，起传递牵引力和实现机械转向的作用。转向枢架3以纵向水平销2铰接在牵引车架1上，上部以转向立销与辕架铰接。双作用双油缸(转向油缸)铰接在辕架的左右耳座和转向枢架油缸支座9上，通过油缸的推拉使铲斗与牵引车绕立销偏转而实现转向。,带换向阀的非随动式转向系统,CL9型铲运机采用带换向闽的非随动式铰接转向。转向系统由转向器、转向泵，常流式非随动转向操纵阀、滤油器、液压油箱、双作用安全阀、换向阀、液压管路、转向油缸及转向枢架等组成。,转向操纵液压系统,转向器20采用球面蜗杆滚轮式，两个转向油缸14装在牵引车转向枢架和辕架曲梁的牵引座之间，油缸两端分别与转向枢架和牵引座铰接。转动方向盘通过转向垂臂及拉杆操纵分配阀7，实现左、右转向或直线行驶。双作用安全阀11用来消除由于道路不平驱动轮碰到障碍物而引起的作用在液压缸内的冲击负荷。,机械式反馈四杆机构随动式转向系统,图2-13为 WS16S-2型铲运机的转向机构杆系，铲斗绕上下垂直铰销4相对于牵引车回转实现铲运机的转向。,WS16S-2型铲运机的转向转向系统 转向器为循环球齿条齿扇式，其转向垂臂的下端铰接于AC上的B点。RQ轴经托架装在牵引车上，其上装有双臂杠杆，铰点T刚性地装在曲梁上，靠近垂直铰销左侧。,液压式反馈机构随动式转向系统,627B型铲运机的液压反馈随动式动力转向系统,自行式铲运机的悬架系统,a . WS16S-2型铲运机油气弹性悬架 b. 621E型铲运机弹性转向枢架,WS16S-2采用气控液压悬架，图2-17为悬架系统原理图。,悬架锁定机构的工作原理：当悬架操纵阀9关闭时，电磁阀10电路被切断，气缸14使液压水准阀5在下降位置，悬架油缸3的大腔回油，关闭通向蓄能器6的油路，这时为刚性恳架。 悬架操纵阀开启，压缩空气使气缸14的活塞杆向外推出液压水准阀5的阀杆换位，使悬架油缸3的大腔进油，水准阀5定位在将油泵来油泄回油箱位置。这时根据运输工况的需要，悬架油缸3的活塞给蓄能器6中的压缩氮气以不同的压力，形成有效的弹性，成为弹性悬架。,627B型自行式铲运机弹性转向枢架,自行式铲运机工作装置,(一)开斗铲装式工作装置,1辕架辕架为铲运车的牵引构件主要由曲梁和“门”形架两部分组成。,2斗门CL9型铲运机斗门部分主要由斗门1、拉杆2、斗门臂3及摇臂4组成。,A缸活塞杆伸缩使斗门绕轴孔转动而升降。B缸活塞杆缩进，通过摇臂4和拉杆2使斗门张开，反之，活塞扦伸出，斗门收拢。 其动作过程分四步，当斗门在最下位置时，斗门张开。第一步，油缸B下端进油，斗门收拢扒土(图2-22a)；第二步，油缸4下端进油，斗门上升(图2-22b）；第三步，斗门上升到顶后，油缸B上端进油，斗门张开(图2-22c)；第四步油缸A上端进油，斗门下降(图2-22d)。 在斗门上升过程中，斗门保持收拢状态；下降过程中斗门保持张开状态。斗门收拢与上升是通过顺序阀控制连续完成的，而斗门张开与下降通过压力阀控制而连续完成。,斗门工作原理,3斗体,斗体为工作装置的主体部分，由左右侧壁6和前后斗底板3、13及后横梁12组焊而成。,4. 卸料机构卸料机构由斗底门和卸土板(后斗门)组成。,卸土工作原理,斗底门与后斗门是联动的，由卸土油缸4驱动。斗底门2与杠杆a-e连接，后斗门3与杠杆a-d连接。a、b、c、d、e为铰接点。当卸土油缸4的大腔进油时(左图)，油缸4的缸体向右移，拉动a-e杠杆向右，斗底门打开。同时活塞杆通过6点推动a-d杠杆向左移。后斗门向左运动把土推到卸土口。油缸4的小腔进油时(右图) ，a-e杠杆把斗底门2向左惟，关闭卸土口，同时a-d杠杆把后斗门向右拉回到铲斗的后端。在这一联动过程中，由于斗底门2的移动力小于后斗门3的移动力，所以总是斗底门先动，后斗门后动。,其他形式铲运机的工作装置,1履带自行式铲运机的工作装置,2链板升运式铲运机工作装置3串联作业的自行式铲运机工作装置4螺旋装载自行式铲运机工作装置5带有双铲刀机构的铲运机工作装置,工作装置的液压系统,CL9型铲运机工作装置的液压系统,627B型铲运机工作装置液压系统,控制工作装置运动的各部分油路为：(1)铲斗控制油路。(2)斗门控制油路。(3)卸土板控制油路。,第三节 铲运机的使用,铲运机生产率的计算,铲运机生产率按下式计算：,铲运机的基本操作方法,（一)铲装作业铲装作业方法有以下几种： （1）一次铲土法 （2）交替铲装法(也称跨铲铲土法) （3）波浪式铲土法。 （4）下坡铲土法。 （5）顶推铲土法,(二) 施工组织,铲运机的基本操作方法,施工组织的主要任务是，根据施工对象合理地选择机械运行路线和安排好铲土和卸土方式，在整个循环作业中，尽可能减小转向和空载回程次数以便在最短时间内完成工作循环，并使两循环间无间断时间，或在一个循环中完成两次装卸作业，从而达到提高生产率的目的。铲运机的运行路线有以下四种：,(1)椭圆形运行路线。 (2)“8“字形运行路线。(3)“之”字形运行路线。(4)穿梭形和螺旋形运行路线。,(三)施工作业,铲运机的基本操作方法,1平整场地2填筑路堤3开挖路堑4傍山挖土5铲挖基坑(槽)或管沟6铲运砂子,