第四章 铲运机课件.ppt

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1、铲运机,第一节 铲运机的用途及适用范围第二节 铲运机的分类第三节 结构和工作原理第四节 铲运机的工作装置第五节 铲运机操纵与控制系统,第一节 铲运机的用途,铲运机是一种利用装在前后轮轴之间的铲运斗，在行进中进行铲装、运输和铺卸等作业的机械。中距离(1002000m)大规模土方转移工程。能综合地完成铲土、 装土、运土和卸铺四个工序控制土层厚度、进行平土作业和对卸土进行局部碾压等铲运机可以挖铲包括类土在内的土壤。为了提高铲运机作业效率，应从类、类土起，将土壤预松。为了较快地装满铲斗，需用推土机助铲来增加牵引力。铲运机可用以从两侧取土坑取土建筑路堤、开挖路堑并将土壤运送到路堤、建筑堤坝、开沟、完成剥

2、离工程、土壤改良工程和灌溉工程，以及压实铺到路堤上的土壤.特别适合于大量土方和大面积基坑填挖的工程，但不适合于土壤中含有石块、杂物的场合以及深度挖掘的作业。,铲运机的适用范围,其中经济适用运距和作业阻力是选择铲运机的主要依据。,铲运机的适用范围主要取决于运距、机种、道路状况和运输材料的性质等,铲运机适宜于在含水量较小的砂粘土上作业，而在干燥的粉土、砂加卵石与含水量过大的湿粘土上作业时，生产率则大为下降。,第二节 铲运机的分类,铲运机一般按以下特点来分类： 1按铲斗容量(1)小容量 5m3以下；(2)中等容量 515m3； (3)大容量 15m3。2按行走方式(1) 拖式：本身没有行走动力，需借

3、助牵引车牵引来进行作业。又分为：单轴：铲运机自重和斗中土的重量部分通过牵引装置传至牵引车；双轴：牵引车不承受铲运机自重和斗中土的重量。,第二节 铲运机的分类,(2) 自行式：本身具有行走动力；1) 按发动机数可分为：单发动机；双发动机。2) 按轴数可分为：二轴式以专用单轴牵引车为动力；三轴式以专用双轴牵引车为动力。3按行走装置形式 (1)轮式铲运机；(2)履带式铲运机；4按铲斗操纵方式 (1)钢丝绳式； (2)液压式；,5按卸土方式分,(1)自由卸土式(图a) 利用铲斗倾翻(有向前、向后两种形式)，斗内土靠本身自重卸出。 (2)半强制卸土式(图b) 利用连在一起的铲斗底板与后壁共同向前翻转，以

4、强制方式卸去一部分土，同时利用土本身重量将其余部分土卸出。 (3)强制卸土式(图c) 铲斗的后壁为一块可沿导轨移动的推板，靠此推板 (卸土板)自后向前推进，将铲斗中的土壤强制推出。,6按装载方式分分为升运式(链板装载式)与普通式(也称开头装载式)两种。(1)升运式 在铲斗铲刀上方装有链板装载机构，由它把铲刀切削起的土升运到铲斗内 (2)普通式 靠牵引机的牵引力和助铲机的推力，使用铲斗的铲刀将土壤铲切起，并在行进中将铲切起的土屑挤人铲斗内来装载土。,铲运机外形图,CTY8拖式铲运机,钢丝绳操纵式,钢丝绳操纵式铲运机是通过滑轮绳组操纵，依靠铲斗自重切土。所以切土深度较浅，对硬土铲切较慢；因而延长了

5、装载路程，影响了铲运生产效率；同时斗门不易关严导致沿途漏土，钢绳也易磨损，故这种铲运机已趋于淘汰。,液压操纵式,液压操纵式铲运机采用液压系统操纵铲斗的升降、斗门的开关及卸土动作。其优点是操作灵活方便，结构简单，动作平稳，并能使铲刀强制切土。,卸土方式,自由式卸土铲运机利用整体铲斗前翻转动，使斗底倾角大于所卸土壤自然休止角和土壤与斗底、斗壁的摩擦角，土壤在自重作用下自由卸出。这种卸土方式适用于卸干燥、松散的土壤，消耗功率最小，仅用于小型铲运机。半强制式卸土铲运机铲斗侧壁固定，卸土时，后壁与斗底一起倾翻，将土壤强制向前推移、上升，当上升到一定倾角时，借助于土壤自重而倒出。这种卸土方式适应性较强，可

6、使两侧壁上的粘土清除干净，但消耗功率也较大。强制式卸上铲运机铲斗的后壁为一块可沿水平导轨移动的推板，后壁在动力作用下向前移动，铲斗中的土壤被强制推出铲斗。这种卸土方式卸土干净，适用粘土、湿土的铲运。其卸土消耗功率大。,传动系统简图,推土机作助铲机,推挽作业法,第三节 自行式铲运机构造,自行式铲运机一般由单轴牵引车和铲运斗组成; 如图所示.,轮胎式双发动机铲运机一般由单轴牵引车和单轴铲运机两部分组成,如图所示.,一、自行式铲运机的总体构造,单轴牵引车是自行式铲运机的动力部分，由发动机、传动系、转向系、制动系、悬挂装置、车架等组成。铲运斗是自行式铲运机的工作装置，主要由转向枢架、辕架、前斗门、铲斗

7、体、尾架及卸土装置等组成。,二、传动方式,现代自行式铲运机由机械传动向液力机械式和全液压传动方向发展。 在液力机械式传动中，广泛采用变矩器、动力换挡变速装置、最终行星齿轮传动等元 件。在铲运机使用过程中，采用液力变矩器能更好地适应外界载荷急剧变化的需要，可自动有载换挡和无级变速，从而改变输出轴的速度和牵引力，使机械工作平稳，可靠地防止发动机熄火及传动系过载，从而提高了铲运机的动力性能和作业性能。因而，目前大多数自行式铲运机采用液力机械传动,单轴牵引自行式铲运机传动图,双轴牵引的铲运机传动布置如图,CL7型铲运机传动系统,2WSl6S-2型自行式铲运机传动系统,1发动机；2动力输出箱；3、6传动

8、轴；4液力变矩器；5动力换挡变速箱；7停车制动器；8中央传动；9轮边减速器； 10制动器；11轮胎；12油泵；13传动箱,三、自行式铲运机的转向装置及转向操纵,现代轮胎式自行铲运机大多采用铰接式双作用双油缸动力转向。有带换向阀非随动式和四杆机构随动式两类，随动式又有机械反馈和液压反馈之分。 双作用双油缸装在牵引车转向枢架和辕架曲梁上的牵引座之间，油缸与活塞杆分别与转向枢架和牵引座铰接。当一液压缸活塞杆伸出，另一液压缸活塞杆收进时，可使自行式铲运机向活塞杆收进的一侧转向。,1CL7型铲运机转向系统,CL7型铲运机转向液压系统,l油箱；2滤油器；3油泵；4溢流阀；5流量控制阀；6控制油路；7分配阀

9、；日分配阀组；9、10、12、13、15、16、18-外管路；1l双作用安全阀；14转向油缸；17换向阀；19单向阀；20转向器；21换向曲臂,2WSl6S-2型铲运机转向系统,1转向器；2随动杠杆系；3转向控制阀组；4铲运机； 5油缸六连杆机构；6牵引车 一转向器左转引起的杆系运动方向 一随动杆系反馈运动方向(左转),WSl6S2型铲运机转向机构杆系,1转向枢架；2连杆；3杠杆；4牵引车与铲 之间的垂直铰销；5辕架；6左转向油缸,3627B型铲运机转向系统,1方向盘；2扇形齿轮连杆；3输出随动油缸；4输入随动油缸；5转向油缸；6转向阀；7转向油泵；8液压油箱；9转向阀连杆；10补油减压阀；l

10、l转向垂臂；12齿条螺母；13转向螺杆；14扇形齿轮,转向系统总结,综合以上三种转向型式可以看出：CL7型铲运机采用的带换向阀非随动式转向系统由于没有随动作用，操纵比较困难；而WSl6S-2型铲运机采用的机械式反馈四杆机构随动式转向系统虽操作性能好，但其铰点及杆系多，结构复杂；627B型铲运机采川的液压式反馈机构随动式转向系统结构质量轻，操作性能好，比机械式反馈更有应用价值。,四、自行式铲运机的悬挂系统,自行式铲运机在铲装作业过程中需要采用刚性悬架的底盘使铲运机工作稳定，铲装土壤效率较高，但在运输和回驶过程中，还采用刚性悬挂，就会影响到运行速度的提高，且机械的振动较大，显然这样会极大地影响到铲

11、运机的生产率，降低其使用寿命。 自行式铲运机在作业时要求底盘为刚性悬架，高速行驶时要求底盘为弹性悬架这一矛盾的解决途径:一种是日本小松公司和美国通用汽车公司生产的铲运机上采用的弹性悬架;另一种是美国卡特匹勒公司生产的铲运机上采用的弹性转向枢架。,两种不同结构形式的弹性悬架,1前桥；2悬臂；3随动杆；4水平阀；5储能器；6牵引车机架； 7悬架油缸；8转向枢架；9辕架曲梁；10减振油缸,1油气弹性悬架,1油泵；2单向节流阀；3悬挂油缸；4分沉阀；5液压水准阀；6蓄能器；7车架；8前桥； 9储气罐；10电磁阀；11悬挂操纵阀；12控制箱；13随动杆；14气缸；15悬臂； 16速放阀；17梭阀；18弹

12、簧衬套链节；19摇臂；20水平控制阀,2弹性转向枢架,1后转向枢架；2辕架；3蓄能器；4氮气；5浮动活塞；6油液；7水平控制阀组；8液压系统来油；9节流孔；10前转向枢架； 11水平铰；12缓冲油缸,627B型铲运机的连接缓冲装置的结构外形,l上连杆；2缓冲油缸；3水平控制阀组(包括20、21两部分)；4蓄能器；5牵引车架；6板弹簧；7下连杆；8铲运机枢架；9后转向枢架,627B型铲运机的连接缓冲装置的液压系统图,10前转向枢架；1l油箱；12油泵；13主溢流阀；14单向阀；15放油阀；16先导阀；17油缸单向阀；18溢流阀；19选择阀(在司机室)；20先导阀组； 21定位组合阀；22定位阀；

13、23锁定单向阀；24先导阀；25节流孔口,第四节 自行式铲运机工作装置,轮胎自行式铲运机工作装置是铲运车，主要由转向枢架、辕架、前斗门、铲斗体等组成。,转向枢架和牵引机的连接示意图,a)纵向单铰连接；b)四杆机构连接,一、转向枢架,图1-222 转向枢架 1下立轴；2辕架牵引座；3框架体； 4紧定螺栓；5牵引车的牵引粱；6水平轴,二、辕架,图 CL7型铲运机辕架1牵引座；2曲梁；3提斗液压缸支座；4横粱；5臂杆；6铲斗球销连接座,三、前斗门,1斗门液压缸支座；2斗门球销连接座；3、10加强槽钢；4前壁；5、8加强板；6扁钢；7前罩板； 9侧板；11斗门臂,图 CL7型铲运机的前斗门,图 CL7

14、型铲运机的铲斗体,1提斗液压缸支座；2铲斗横梁；3侧梁；4内侧轨道；5斗门臂球销铰座；6斗门液压缸支座； 7辕架臂杆球形支座；8斗门侧壁；9斗底；10刀架板；11前刀片；12侧刀片,图 CL7型铲运机的尾架,1卸土板；2刚架；3导向架；4顶推板；5限位滚轮； 6液压缸后支座；7液压缸前推座；8左、右推杆； 9下滚轮；10上推杆；1l推板；12上滚轮,图 CL7型铲运机斗门及斗门杠杆,1斗门；2拉杆；3斗门臂；4摇臂,图 CL7铲运机铲斗,1铲齿；2铲刀片；3前斗底板；4侧刀片；5铲斗升降油缸连接吊耳；6侧板；7斗底门撞块；8斗门升降油缸连接轴座；9辕架连接球轴；10斗门升降臂连接轴座；11斗门

15、扒土油缸连接轴座； 12后横粱；13后斗底板,图 斗底门,1活动板；2悬挂轮系；3底板；4推拉杆,CL7的斗底门是一活动部件，如图12-29所示，它由四个悬挂轮系挂在铲斗两侧的槽子内。轮轴是偏心的，可以调整与铲斗底板的间隙。,图 推拉杠杆,1-斗底门铰接孔；2后斗门铰接孔；3油缸活塞杆铰接销；4油缸缸体铰接销,图 卸土工作原理,1活动板；2斗底门；3后斗门；4卸土油缸,斗底门2与杠杆ae连接，后斗门3与杠杆ad连接。a、b、c、d、e为铰接点。,四、其它型式铲运机工作装置,1履带自行式铲运机工作装置2.链板装载自行式铲运机工作装置,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

16、置,图 螺旋装载自行式铲运机,5带有双铲刀机构的铲运机工作装置,图 双铲刀铲运机的工作循环图,a)用双铲刀铲切土；b)用前铲刀作业；c)运输状态；d)卸土作业,第五节 铲运机操纵与控制系统,一、铲运机的变速控制系统现代自行式铲运机多采用液力机械式传动。自行式铲运机的液力机械变速控制系统，主要是指动力变速箱、变矩器及闭锁离合器的操纵机构和电液系统。自动换挡系统有液压式和电液式两种形式。,二、工作装置的液压操纵系统,1油泵；2直动式溢流阀；3先导式溢流阀；4电液切换阀；5手动三联多路阀；6缓冲器；7电液换向阀；8、9铲斗升降油缸；10卸土油缸；11、18-顺序阀；J2、13斗门开闭油缸； 14、15斗门升降油缸；16、19压力继电g2；17同步阀；20油箱；21回油路过滤器,图I247 CL7型铲运机工作机构液压系统,(二)627B型铲运机工作装置液压操纵系统,1卸土板油缸；2卸土板操纵阀；3斗门油缸；4顺序阀；5斗门操纵阀；6铲斗油缸； 7单向速降阀；8铲斗操纵阀；9油泵；10油箱,