挖掘機總體知識

挖掘機總體知識培訓(xùn)教材

9/6/2023中南區(qū)域:馬斗泉主要內(nèi)容§1概述§2基本結(jié)構(gòu)和特點§3挖掘機的主要參數(shù)§4工作裝置§5回轉(zhuǎn)機構(gòu)§6行走裝置§7液壓系統(tǒng)§8整機平衡及穩(wěn)定性§1概述§1-1挖掘機概述§1-2挖掘機簡史§1-3挖掘機之最§1-4挖掘機分類§1-1挖掘機概述挖掘機械作為一種快速、高效的施工作業(yè)機械已經(jīng)成為工程機械產(chǎn)品家族中的一個主要機種。據(jù)統(tǒng)計，工程施工中約有60%以上的土石方量是靠挖掘機械來完成的。各種類型與功能的挖掘機械，廣泛應(yīng)用于工業(yè)與民用建筑、交通運輸、水利電力工程、農(nóng)田改造、礦山采掘以及現(xiàn)代化軍事工程等行業(yè)的機械化施工中。近年來，挖掘機是整個工程機械行業(yè)中產(chǎn)、銷量增長最快的一個機種。工程機械之王§1-2挖掘機簡史第一臺手動挖掘機問世至今已有130多年的歷史。期間經(jīng)歷了由蒸汽驅(qū)動到電力驅(qū)動和內(nèi)燃機驅(qū)動的回轉(zhuǎn)挖掘機、應(yīng)用機電液一體化技術(shù)的全自動液壓挖掘機的逐步發(fā)展過程。由于液壓技術(shù)的應(yīng)用，20世紀(jì)40年代有了在拖拉機上配裝液壓反鏟的懸掛式挖掘機。20世紀(jì)50年代初期和中期相繼研制出拖式全回轉(zhuǎn)液壓挖掘機和履帶式全液壓挖掘機?！?-2挖掘機簡史從20世紀(jì)60年代中期起，液壓挖掘機進(jìn)入推廣和蓬勃發(fā)展階段，各國挖掘機制造廠和品種增加很快，產(chǎn)量已達(dá)挖掘機總產(chǎn)量的80%以上。20世紀(jì)70年代起，液壓挖掘機廣泛采用高壓變量系統(tǒng)，向高速、高壓、大功率發(fā)展，產(chǎn)量占挖掘機總產(chǎn)量的90%以上。目前液壓挖掘機產(chǎn)量已幾乎占挖掘機總產(chǎn)量的100%?！?-3挖掘機之最最大的挖掘機：美國馬利昂公司生產(chǎn)的斗容量50-150m3剝離用挖掘機，B-E（布比賽路斯-伊利）公司生產(chǎn)的斗容量168.2m3的步行式拉鏟挖掘機。最小的挖掘機：（研究階段）日本正在研究進(jìn)入人體血管的醫(yī)用挖掘機。生產(chǎn)歷史最悠久的國家：美國最早采用液壓技術(shù)的國家：德國發(fā)展最快的國家：日本需求增長最快的國家：中國§1-4挖掘機分類……正鏟履帶式反鏟輪胎式抓斗起重電鏟周期作業(yè)式（單斗）液壓式機械式連續(xù)作業(yè)式（多斗）斗輪式輪斗式挖掘機汽車式步履式§1-4挖掘機分類……正鏟履帶式反鏟輪胎式抓斗起重電鏟周期作業(yè)式（單斗）液壓式機械式連續(xù)作業(yè)式（多斗）斗輪式輪斗式挖掘機汽車式步履式§1-4挖掘機分類連續(xù)作業(yè)式挖掘機§1-4挖掘機分類機械式單斗挖掘機單斗液壓挖掘機§1-4挖掘機分類§1-4挖掘機按機重分類微型挖掘機：整機重量≤6t小型挖掘機：6t＜整機重量≤13t中型挖掘機：13t＜整機重量≤40t大型挖掘機：40t＜整機重量≤100t特大型挖掘機：100t＜整機重量§2基本結(jié)構(gòu)和特點§2-1履帶式挖掘機基本結(jié)構(gòu)§2-2液壓挖掘機工作原理§2-3液壓挖掘機工作特點§2-4相關(guān)知識§2-1履帶式挖掘機的基本結(jié)構(gòu)工作裝置行走裝置上部機構(gòu)§2-1履帶式挖掘機的基本結(jié)構(gòu)回轉(zhuǎn)平臺發(fā)動機系統(tǒng)液壓系統(tǒng)駕駛室電氣系統(tǒng)覆蓋件§2-1履帶式挖掘機的基本結(jié)構(gòu)回轉(zhuǎn)支承行走架支重輪拖鏈輪引導(dǎo)輪驅(qū)動輪履帶張緊裝置§2-1履帶式挖掘機的基本結(jié)構(gòu)動臂斗桿搖桿動臂油缸斗桿油缸鏟斗油缸鏟斗連桿§2-2液壓挖掘機工作原理§2-3液壓挖掘機工作特點多自由度作業(yè)機械。利用杠桿原理，液壓缸推動動臂、斗桿和鏟斗產(chǎn)生各構(gòu)件之間的相對旋轉(zhuǎn)運動，從而實現(xiàn)人為控制的挖掘和卸料動作；上部回轉(zhuǎn)平臺繞垂直軸旋轉(zhuǎn)；遠(yuǎn)距離懸臂挖掘和卸料；靠履帶轉(zhuǎn)移或移動整機的工作掌子面?！?-4相關(guān)知識§2-4相關(guān)知識土的切削是個很復(fù)雜的過程。土在楔型刀具的壓力作用下受到擠壓和剪切而開始變形，土體的原始結(jié)構(gòu)被破壞，土塊或土層便被切離。土被切削時，在刀具上產(chǎn)生三種力：土的原始結(jié)構(gòu)破壞時所產(chǎn)生的阻力；土的內(nèi)摩擦力；土與刀具之間的摩擦力。我們把這三種力叫做切削阻力?！?-4相關(guān)知識切削阻力是變化的。隨土的性質(zhì)如粘性、干性、含水量、砂石量變化，又隨刀具和鏟斗的形狀而變化，還隨切入厚度和切入過程而變化。切削阻力一般用實驗方法獲得，也可以按經(jīng)驗公式計算。合理地設(shè)計切削裝置的形狀如斗齒的切削角度，鏟斗的寬度，鏟斗的形狀等可以減小切削阻力。只有主動挖掘力大于切削阻力時才能完成挖掘?！?挖掘機的主要參數(shù)§3-1操作重量§3-2發(fā)動機功率§3-3斗容§3-4挖掘力§3-5工作范圍§3-6運輸尺寸§3-7回轉(zhuǎn)速度和扭矩§3-8行走速度和牽引力§3-9爬坡能力§3-10接地比壓§3-11噪音§3-12提升能力§3-13生產(chǎn)率§3-1操作重量操作重量是挖掘機三個主參數(shù)（操作重量，發(fā)動機功率，斗容）之一。操作重量決定了挖掘機的級別，決定了挖掘機挖掘力的上限。

如果挖掘力超過這個極限，在反鏟的情況下，挖掘機將打滑，并被向前拉動，這非常危險。在正鏟情況下，挖掘機將向后打滑。

挖掘力≦

工作重量

：地面和履帶間的附著力系數(shù)挖掘機三種主要重量。操作重量：帶標(biāo)準(zhǔn)工作裝置、司機、加滿燃油；運輸重量：不含司機、含10%燃油；主機重量：不含工作裝置。§3-2

發(fā)動機功率?發(fā)動機功率是挖掘機三個主參數(shù)（操作重量，發(fā)動機功率，斗容）之一。總功率SAEJ1995（grosshorsepower）指在沒有消耗功率附件，如消音器、風(fēng)扇、交流發(fā)電機及空氣濾清器的情況下，在發(fā)動機飛輪上測得的輸出功率。凈功率SAEJ1349；ISO9249（nethorsepower）

A、指在裝有全部消耗功率附件，如消音器、風(fēng)扇、發(fā)電機及空氣濾清器的情況下，在發(fā)動機飛輪上測得的輸出功率。(GB,VOLVO)

B、指在裝有發(fā)動機運行必須的消耗功率附件，一般為風(fēng)扇的情況下，在發(fā)動機飛輪上測得的輸出功率。(ISO)§3-2

發(fā)動機功率?額定功率（ratedhorsepower）

定義：飛輪功率（flywheelhorsepower）

定義：§3-3斗容斗容是挖掘機三個主參數(shù)（操作重量，發(fā)動機功率，斗容）之一。斗容一般分為堆裝和平裝兩種，挖掘機常用標(biāo)定斗容為堆裝。鏟斗堆裝容量有兩種計算標(biāo)準(zhǔn)。SAE、PCSA、ISO、GB標(biāo)準(zhǔn)：1：1堆裝；CECE標(biāo)準(zhǔn)：1：2堆裝。1：11：2§3-4挖掘力包括斗桿挖掘力和鏟斗挖掘力。兩個挖掘力的動力不同，斗桿挖掘力來自斗桿油缸，鏟斗挖掘力來自鏟斗油缸。挖掘力的作用點有兩種計算標(biāo)準(zhǔn)。ISO標(biāo)準(zhǔn)：作用在鏟斗刀板邊緣；SAE、PCSA、GB標(biāo)準(zhǔn)：作用在斗齒尖。斗桿挖掘力鏟斗挖掘力斗桿油缸力鏟斗油缸力§3-5工作范圍A最大挖掘半徑B最大地面挖掘半徑C最大挖掘深度D最大挖掘深度（8′水平）E最大垂直挖掘深度F最大挖掘高度G最大卸載高度H最小回轉(zhuǎn)半徑§3-6運輸尺寸A上部機構(gòu)總寬度E發(fā)動機罩總高度I軌距B總寬度F配重離地間隙J履帶板寬度C駕駛室總高度G輪距K最小離地間隙D尾部回轉(zhuǎn)半徑H下部行走體長度L總長度M動臂總高度§3-7回轉(zhuǎn)速度和扭矩回轉(zhuǎn)速度：挖掘機空載時，穩(wěn)定回轉(zhuǎn)所能達(dá)到的平均最大速度。標(biāo)注的回轉(zhuǎn)速度，既不是指起動時，也不是指制動時的回轉(zhuǎn)速度。對于一般的挖掘工況，挖掘機在0°～180°的范圍內(nèi)工作時，回轉(zhuǎn)馬達(dá)有加速和減速，當(dāng)轉(zhuǎn)到270°～360°范圍內(nèi)時，回轉(zhuǎn)速度達(dá)到穩(wěn)定。在實際的挖掘工作中，標(biāo)注的回轉(zhuǎn)速度并無實際意義需要的實際回轉(zhuǎn)性能可用回轉(zhuǎn)扭矩表示。§3-8行走速度與牽引力對于履帶式挖掘機而言，行走時間大概占整個工作時間的10%。雙速可以滿足挖掘機的行走性能。牽引力是指挖掘機行走時所產(chǎn)生的力，主要影響因素包括行走馬達(dá)低速檔排量、工作壓力、驅(qū)動輪節(jié)圓直徑、機重。牽引力/機重=0.7~0.85行走速度與牽引力表明了挖掘機行走的機動靈活性及其行走能力?！?-9爬坡能力爬坡能力是指爬坡、下坡，或在一個堅實、平整的坡上停止的能力。兩種表示方法：角度，百分比。爬坡角度θ，一般為35°。tanθ=b/a，一般為70%。微型機指標(biāo)一般為30°或58%?！?-10接地比壓接地比壓的大小決定了挖掘機適合工作的地面條件。接地壓力指機器重量對地面產(chǎn)生的壓力。理論值。因為履帶不能完全與地面接觸；由于整機重心的偏移，履帶上的壓力不均勻。接地比壓§3-11噪音挖掘機的噪音主要來源于發(fā)動機。兩種噪音：司機耳邊噪音機外幅射噪音§3-12提升能力提升能力是指額定穩(wěn)定提升能力或額定液壓提升能力中較小的一個。額定穩(wěn)定提升能力：75%的傾翻載荷。額定液壓提升能力：87%的液壓提升能力?！?-13生產(chǎn)率生產(chǎn)率是挖掘機主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)之一。理論生產(chǎn)率：在“計算條件”下連續(xù)工作一小時的生產(chǎn)率?！坝嬎銞l件”是：1、操作熟練；2、常見工作條件和工作尺寸；3、工作、運輸工具的位置恰當(dāng)。技術(shù)生產(chǎn)率：在“給定條件”下連續(xù)工作一小時的生產(chǎn)率。實際生產(chǎn)率：機器工作一段時間所得到的實際平均生產(chǎn)率。它在技術(shù)生產(chǎn)率的基礎(chǔ)上受機器利用率和操作熟練程度兩方面影響?！?工作裝置§4-1工作裝置特點§4-2工作裝置類別§4-3反鏟裝置§4-4其它工作裝置§4-5工作裝置組合應(yīng)用強度箱型截面、兩種流行形式：厚板小截面：同等強度條件下，重量略大一些。薄板大截面：同等強度條件下，重量略小一些，但要仔細(xì)驗算薄板是否失穩(wěn)。最終目的：重量輕，強度高，剛性好。有效的工具：計算機有限元應(yīng)力分析?？尚诺臄?shù)據(jù)：實際電測應(yīng)力分析?！?-1工作裝置特點應(yīng)力應(yīng)力集中：如支耳，孔，焊縫（貼角，對接，坡口），形狀突變，焊縫過于集中，不同材料的焊接性能（板材與鑄鍛件）等。板材質(zhì)量。焊縫的疲勞強度。實踐證明，破碎錘更容易使構(gòu)件發(fā)生疲勞破壞?？刂坪附幼冃巍Ｈ?yīng)力措施：振動，打磨，時效等?！?-1工作裝置特點要求耐磨的部分斗齒：主斗齒、齒體、側(cè)斗齒。刀板：主刀板、側(cè)刀板。銷軸：中碳合金鋼+中頻淬火。軸套：⑴調(diào)質(zhì)處理的中碳合金鋼鋼基+內(nèi)壁噴涂自潤滑和減磨及耐磨材料，⑵銅基鑲嵌式，⑶方便調(diào)整的T型套端面噴涂碳化鎢，⑷表面處理的高硬度合金鋼。調(diào)整墊片：鋼制、高分子材料如橡膠和樹脂。§4-1工作裝置特點§4-2工作裝置類別工作裝置是挖掘機的主要組成部分之一?？梢愿鼡Q的多種工作裝置極大地拓展了挖掘機的應(yīng)用。常見的工作裝置類型有：

鏟斗：以挖掘、裝載物料為主，包括反鏟、正鏟；

抓斗：深井作業(yè)、裝卸物料；

吸盤：吸盤可以吸附廢鋼等材料，包括電磁吸盤和永久吸盤；

破碎錘：破碎水泥、石塊，拆除作業(yè)；

液壓剪：剪斷水泥建筑的鋼筋等；

液壓螺旋鉆：鉆孔、取土?！?-3反鏟裝置反鏟是單斗液壓挖掘機最常用的結(jié)構(gòu)型式，主要用于挖掘停機面以下土壤。動臂、斗桿和鏟斗等主要部件彼此鉸接，在液壓缸的作用下各部件繞鉸接點轉(zhuǎn)動，完成挖掘、提升和卸土等動作?！瓨?biāo)準(zhǔn)鏟斗V型鏟斗平整斗巖石斗§4-3反鏟裝置——鏟斗有利于物料的自由流動。使物料易于卸凈。鏟斗寬度與物料顆粒直徑之比應(yīng)大于4:1。利用斗齒增大挖掘線比壓，以便于切削。針對不同的作業(yè)對象，選取不同的鏟斗。鏟斗寬度選擇的原則寬的鏟斗適用于較軟的土壤，窄的鏟斗適用于較硬的物料。鏟斗寬度與單位挖掘力成反比，寬度越小，單位挖掘力越大。

窄型鏟斗寬型鏟斗§4-3反鏟裝置——鏟斗鏟斗的寬度與大小臂的壽命預(yù)期的小臂和大臂的壽命周期取決于鏟斗的寬度。小臂與大臂的壽命鏟斗的寬度標(biāo)準(zhǔn)斗窄斗寬斗§4-3反鏟裝置——鏟斗鏟斗的容量要與機器相匹配如果選取的鏟斗比推薦的容量大得多，挖掘機的瞬時轉(zhuǎn)動慣量將會變得很大。這使循環(huán)周期增長，且對整個機器的壽命和穩(wěn)定性都有不利影響；對液壓部件、大臂、小臂和機架同樣也有不利影響?！?-3反鏟裝置——鏟斗大小臂的選取與鏟斗容量相對較短的大小臂具有較大的挖掘力，宜配較大容量的鏟斗，可提高生產(chǎn)率，但是同時以降低挖掘范圍為代價。較長的大小臂，尤其是超長臂挖掘機，具有較小的挖掘力，宜配較小容量的鏟斗，優(yōu)點是擴(kuò)大挖掘范圍。§4-3反鏟裝置——鏟斗選擇合適的鏟斗具有下列優(yōu)點：降低工作裝置的故障率，降低工作循環(huán)時間；降低燃油消耗；提高單位挖掘力；提高生產(chǎn)率；提高機器的耐用性；提高機器的穩(wěn)定性。

§4-3反鏟裝置——鏟斗§4-3反鏟裝置——挖掘力挖掘力可分為油缸理論挖掘力、整機理論挖掘力和實際挖掘力三類。只有實際挖掘力大于挖掘阻力才能完成挖掘。油缸理論挖掘力=工作裝置油缸的推力×相應(yīng)的杠桿比其中工作裝置油缸的推力=液壓系統(tǒng)壓力×油缸大腔作用面積?！?-3反鏟裝置——挖掘力整機理論挖掘力需考慮：工作油缸的閉鎖能力；整機的工作穩(wěn)定性；整機與地面的附著能力；構(gòu)件及整機重量。實際挖掘力需考慮：液壓系統(tǒng)和連桿機構(gòu)的效率；油缸小腔背壓；土壤阻力；工作裝置結(jié)構(gòu)強度；其它因素，如停機坡度、風(fēng)力等等。§4-3反鏟裝置——挖掘圖§4-3反鏟裝置——挖掘性能挖掘性能取決于實際斗齒挖掘力、生產(chǎn)率和工作尺寸三方面。就工作裝置而言，歸結(jié)于挖掘力、工作裝置動作速度和工作尺寸三方面。挖掘力和挖掘速度是一對統(tǒng)一于挖掘功率之下的矛盾，挖掘力是矛盾的主要方面?！?-4其它工作裝置——正鏟裝置以挖掘地面以上為主，且大多用于采礦裝巖作業(yè)，工作對象堅硬，須采用切削厚度較小、挖掘行程較長的挖掘方式，故一般以斗桿挖掘為主。根據(jù)挖掘?qū)ο蟛煌煞譃椋?/p>

通用正鏟：以挖掘土方為主。

挖掘裝載裝置：以裝載巖石為主?！ザ贩忠簤鹤ザ泛弯摾K抓斗兩類，液壓挖掘機一般采用液壓抓斗。抓斗裝置按用途不同有：圓井抓斗木材抓斗松散料抓斗挖土抓斗梅花(多顎)抓斗……§4-4其它工作裝置——抓斗裝置起重裝置是反鏟的替換裝置，主要用于吊裝物料。它有三種不同形式。起重量受以下三個條件限制：傾翻載荷（不得超過75%）。液壓油缸能力（不得超過87%）。結(jié)構(gòu)強度?！?-4其它工作裝置——起重裝置§4-4其它工作裝置——挖掘平整裝置能保證工作機構(gòu)沿水平面或傾斜面作長距離運動，伸縮臂式、鉸接式主要用來打樁、開挖凍土和巖層、破壞路面表層、搗實土壤等工作?！?-4其它工作裝置——液壓破碎錘§4-4其它工作裝置——抓鉗裝置用在疏松和開挖凍土層或瀝青路面等工程中。它是在反鏟基礎(chǔ)上增加了一個松土器?！?-4其它工作裝置——快換裝置隨著多種工作裝置的廣泛應(yīng)用，更換作業(yè)裝置頻繁，且不易更換?？鞊Q裝置能方便、快捷地進(jìn)行作業(yè)裝置的更換，包括液壓式和機械式。工作裝置組合應(yīng)用：標(biāo)準(zhǔn)動臂、標(biāo)準(zhǔn)斗桿、標(biāo)準(zhǔn)鏟斗用于大多數(shù)作業(yè)；短動臂長斗桿用于坡道平整作業(yè)和挖掘基坑；超長臂反鏟用于疏浚河道和坡道平整作業(yè)；拐臂式用于挖掘墻基?！?-5工作裝置組合應(yīng)用§5回轉(zhuǎn)機構(gòu)§5-1回轉(zhuǎn)運動§5-2回轉(zhuǎn)支承§5-3回轉(zhuǎn)平臺§5-1回轉(zhuǎn)運動挖掘機的回轉(zhuǎn)時間約占工作循環(huán)時間的50%以上，能量消耗約占25-40%，液壓發(fā)熱量約占系統(tǒng)總發(fā)熱量的30-40%。在角加速度和回轉(zhuǎn)力矩允許的前提下，回轉(zhuǎn)時間越短越好。角加速度的大小受最大回轉(zhuǎn)扭矩的限制，最大回轉(zhuǎn)扭矩不應(yīng)超過機器的附著力矩?；剞D(zhuǎn)機構(gòu)可分為：a、半回轉(zhuǎn)b、全回轉(zhuǎn)兩種型式?！?-2回轉(zhuǎn)支承回轉(zhuǎn)支承實際上就是一個帶內(nèi)齒圈的、放大了的滾動軸承。內(nèi)齒圈固定在行走架上，外圈固定在轉(zhuǎn)臺上，安裝在轉(zhuǎn)臺上的液壓馬達(dá)+減速機驅(qū)動小齒輪帶著回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)臺轉(zhuǎn)動。剛度由轉(zhuǎn)臺和行走架保證?！?-3回轉(zhuǎn)平臺安裝發(fā)動機、泵、閥、油箱、配重、駕駛室等諸多部件。重要問題：剛度§6行走裝置§6-1行走裝置特點§6-2行走裝置分類§6-3履帶式行走裝置§6-4行走架§6-5四輪一帶行走裝置是挖掘機的支承部分，它承受機器的自重及工作裝置挖掘時的反力，同時能使挖掘機作工作場內(nèi)運行或運輸性運行（輪式）；根據(jù)挖掘機的性能要求，行走裝置應(yīng)滿足：較大的牽引力，使挖掘機具有良好的越野性能，并有較強的爬坡和轉(zhuǎn)彎能力。在行走裝置有合適總高度的情況下，應(yīng)有較大的離地間隙，使挖掘機具有良好的通過能力。使挖掘機接地比壓小，且具有較大的支承面積制動性能好，且能防止失速，使挖掘機工作安全可靠?！?-1行走裝置特點常見的行走裝置有履帶式和輪胎式兩大類：履帶式行走裝置牽引力大（機重的70-85%），接地比壓小，越野性能好，通過能力強，爬坡能力大，轉(zhuǎn)彎半徑小，但行駛速度低，且易損壞道路。輪胎式行走裝置機動性好，行駛速度快，易拖拉，但接地比壓較大，爬坡能力小，挖掘時需要專門的支腿支撐使機器穩(wěn)定。§6-2行走裝置分類履帶式行走裝置由連接回轉(zhuǎn)支承的行走架通過支重輪，履帶將載荷傳至地面。履帶呈封閉環(huán)繞過驅(qū)動輪和引導(dǎo)輪，為減小上分支的撓度，履帶由1～2個托鏈輪支持。行走裝置的傳動是由液壓馬達(dá)及減速機帶動驅(qū)動輪使行走裝置運行。履帶的松緊程度可由張緊裝置調(diào)整?！?-3履帶式行走裝置行走架是履帶行走裝置的承重骨架。液壓挖掘機采用整體式行走架，結(jié)構(gòu)簡單、自重輕且剛性好。§6-4行走架履帶與其所繞過的驅(qū)動輪、引導(dǎo)輪、支重輪及托鏈輪組成所謂“四輪一帶”，是行走裝置的重要零部件，直接關(guān)系到挖掘機的工作性能和行走性能。有齒的驅(qū)動輪帶動履帶鏈軌運動。引導(dǎo)輪引導(dǎo)方向。支重輪支撐整機重量。托鏈輪托住履帶使其不過分下垂。履帶太松時將黃油打進(jìn)張緊裝置就可以自動張緊?！?-5四輪一帶§7液壓系統(tǒng)§7-1挖掘機工作特點及對液壓系統(tǒng)的要求§7-2常用挖掘機液壓系統(tǒng)類型§7-3常用挖掘機液壓元件§7-4全功率控制系統(tǒng)挖掘機每一作業(yè)循環(huán)包括：挖掘：主要是鏟斗和斗桿復(fù)合動作，必要時配以動臂動作?；剞D(zhuǎn)：主要是動臂和回轉(zhuǎn)復(fù)合動作。卸料：主要是鏟斗和斗桿復(fù)合動作，必要時配以動臂動作。返回：回轉(zhuǎn)和動臂或斗桿的復(fù)合動作?！?-1挖掘機工作特點及對液壓系統(tǒng)的要求挖掘機液壓系統(tǒng)特殊要求：實現(xiàn)主機各動作時，阻力與作業(yè)速度隨時變化，要求油缸和馬達(dá)的壓力和流量也能相應(yīng)變化。為充分利用發(fā)動機功率和縮短作業(yè)循環(huán)時間，要求進(jìn)行復(fù)合動作。左、右履帶分別驅(qū)動。一切動作都是可逆的，而且要求無級調(diào)速。各作業(yè)油缸有良好的過載保護(hù)，回轉(zhuǎn)機構(gòu)和行走裝置有可靠的制動和限速，要防止動臂因自重快速下降。§7-1挖掘機工作特點及對液壓系統(tǒng)的要求§7-2常用挖掘機液壓系統(tǒng)類型目前常用的挖掘機液壓系統(tǒng)：總功率控制系統(tǒng)負(fù)流量控制系統(tǒng)正流量控制系統(tǒng)負(fù)荷傳感系統(tǒng)電控液壓系統(tǒng)定量液壓系統(tǒng)§7-2常用挖掘機液壓系統(tǒng)類型總功率控制系統(tǒng)：雙泵變量系統(tǒng)。兩主泵由一個總功率調(diào)節(jié)機構(gòu)平衡調(diào)節(jié)。兩主泵擺角始終相同，流量相等。在變量范圍內(nèi)，兩泵總功率恒定，但兩泵間功率可以不同，甚至可達(dá)到一個泵功率為零，另一個為發(fā)動機輸出功率。一種恒扭矩變量系統(tǒng)?！?-2常用挖掘機液壓系統(tǒng)類型負(fù)流量控制系統(tǒng)：在主閥中位回油路增設(shè)一節(jié)流口，利用節(jié)流口前產(chǎn)生的壓力來控制主泵斜盤擺角，從而控制流量。§7-2常用挖掘機液壓系統(tǒng)類型負(fù)荷傳感系統(tǒng)：在主閥各閥片處設(shè)置壓力補償閥，利用壓力補償閥平衡各動作間壓力差值，保持各主閥前后壓差恒定，這樣流經(jīng)各主閥的流量僅與主閥開度有關(guān)，而與各動作負(fù)載大小無關(guān)?？偣β收{(diào)節(jié)、負(fù)流量控制主泵動力元件，將發(fā)動機的機械能轉(zhuǎn)化為液壓能輸出。結(jié)構(gòu)特點：雙泵串聯(lián)，后面還可以再串一個先導(dǎo)齒輪泵。機械動力傳動路線：發(fā)動機飛輪→彈性聯(lián)軸器→主泵。液壓動力傳動路線：主泵→油管→主控閥。§7-3常用挖掘機液壓系統(tǒng)元件主控閥控制元件，將主泵輸出的液壓能傳遞給各執(zhí)行機構(gòu)，驅(qū)動主機動作。結(jié)構(gòu)特點：內(nèi)含許多閥桿和各種插裝閥、單向閥等，集成度很高?？刂茖ο螅盒凶唏R達(dá)，回轉(zhuǎn)馬達(dá)，工作裝置油缸。液壓動力傳動路線：主控閥→油管→各種執(zhí)行元件?！?-3常用挖掘機液壓系統(tǒng)元件行走馬達(dá)及減速機執(zhí)行元件，將主控閥傳遞過來的液壓能轉(zhuǎn)化為機械能輸出，驅(qū)動整機行走及轉(zhuǎn)向。結(jié)構(gòu)特點：馬達(dá)和減速機集成為一體。動力傳動路線：馬達(dá)→減速機→驅(qū)動鏈輪→履帶。§7-3常用挖掘機液壓系統(tǒng)元件回轉(zhuǎn)馬達(dá)及減速機執(zhí)行元件，將主控閥傳遞過來的液壓能轉(zhuǎn)化為機械能輸出，驅(qū)動上部機構(gòu)回轉(zhuǎn)。結(jié)構(gòu)特點：馬達(dá)和減速機集成為一體。動力傳動路線：馬達(dá)→減速機→回轉(zhuǎn)支承→回轉(zhuǎn)平臺?！?-3常用挖掘機液壓系統(tǒng)元件腳先導(dǎo)閥控制元件，將先導(dǎo)泵輸出的液壓能傳遞至主控閥行走閥芯，控制行走動作。結(jié)構(gòu)特點：兩閥并排，可以腳踩，還可以通過操縱桿手控。液壓動力傳動路線：先導(dǎo)泵→腳先導(dǎo)閥→主控閥行走閥芯?！?-3常用挖掘機液壓系統(tǒng)元件手先導(dǎo)閥控制元件，將先導(dǎo)泵輸出的液壓能傳遞至主控閥動臂、斗桿、鏟斗、回轉(zhuǎn)閥芯，控制相應(yīng)動作。結(jié)構(gòu)特點：十字軸，可前后動作，也可左右動作。液壓動力傳動路線：先導(dǎo)泵→手先導(dǎo)閥→主控閥相關(guān)閥芯?！?-3常用挖掘機液壓系統(tǒng)元件計算機控制器先導(dǎo)泵主泵1主泵2柴油機速度傳感器油門執(zhí)行器反饋傳感器監(jiān)視器柴油機速度旋鈕電比例減壓閥泵壓力傳感器泵壓力傳感器§7-4全功率控制系統(tǒng)全功率控制系統(tǒng)又稱發(fā)動機轉(zhuǎn)速傳感控制系統(tǒng)（ESS），簡稱電控系統(tǒng)。它監(jiān)測發(fā)動機轉(zhuǎn)速。隨著外載荷增大，泵的功率增加，發(fā)動機的負(fù)荷也隨之增大。當(dāng)外載荷增大致使發(fā)動機轉(zhuǎn)速降低到一定程度時，電控系統(tǒng)發(fā)揮作用，自動調(diào)小泵的輸出功率，也就減小了發(fā)動機的負(fù)荷，使發(fā)動機轉(zhuǎn)速恢復(fù)正常。隨著使用工況的不同，可以任意人為設(shè)定泵的功率，最大限度地發(fā)揮機器的使用效果?！?-4全功率控制系統(tǒng)重載（H）模式快速模式、高功率模式等。對于要求高效率挖掘的工況，將發(fā)動機轉(zhuǎn)速設(shè)定為最高。此時不預(yù)留發(fā)動機的功率儲備，既泵的設(shè)定功率等于或略大于發(fā)動機的飛輪功率。作業(yè)時要求泵功率跟隨：當(dāng)外載荷增大到致使發(fā)動機轉(zhuǎn)速下降到一定程度時，電控系統(tǒng)調(diào)整給泵的電流，自動減小泵的功率，使發(fā)動機轉(zhuǎn)速恢復(fù)正常?！?-4全功率控制系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)（S）模式也叫經(jīng)濟(jì)模式。對于挖掘時要求有比較好的燃油經(jīng)濟(jì)性，同時又有一定的作業(yè)效率時，可以通過降低發(fā)動機轉(zhuǎn)速來實現(xiàn)。隨著發(fā)動機轉(zhuǎn)速的降低，發(fā)動機和泵的功率都將下降，但是泵的功率下降幅度大于發(fā)動機。如果降速后發(fā)動機的功率比泵的功率大很多，此時就沒有功率跟隨的必要。這個模式一般給泵設(shè)定一個固定的功率即可（既給泵一個固定的電流），但是根據(jù)具體的發(fā)動機應(yīng)該有防熄火措施，一般情況下當(dāng)發(fā)動機轉(zhuǎn)速下降超過250轉(zhuǎn)/分鐘時，電控系統(tǒng)應(yīng)該調(diào)小泵的功率?！?-4全功率控制系統(tǒng)精細(xì)（F）模式這個模式主要是做一些動作緩慢而細(xì)致的工作，例如起重、吊裝焊接等。要求的流量更低但是動作必須穩(wěn)定，因此以控制系統(tǒng)流量為主，一般給泵設(shè)定一個固定的功率即可（既給泵一個固定的電流）。此時發(fā)動機轉(zhuǎn)速降得很低，容易熄火，尤其是低速性能不好的發(fā)動機更應(yīng)該注意，必須在電控系統(tǒng)上設(shè)置防熄火功能?！?-4全功率控制系統(tǒng)平地模式對于平整場地，司機操作時手柄動作大而斗桿擺動速度慢一些將更容易控制，當(dāng)然發(fā)動機將轉(zhuǎn)速降得更低一些為好?？刂扑俣葘嶋H上就是控制流量，這個模式有多種方法可以控制進(jìn)入斗桿油缸的流量。一般給泵設(shè)定一個固定的功率即可（既給泵一個固定的電流），平地時也會遇到大塊石頭、樹根等，根據(jù)具體的發(fā)動機應(yīng)該有防熄火措施?！?-4全功率控制系統(tǒng)附件模式這個模式專門為破碎錘、液壓剪等附件設(shè)置，仍然以滿足附件要求的流量為控制目的。一般給泵設(shè)定一個固定的功率（既給泵一個固定的電流）同時根據(jù)具體情況決定是否增加防熄火措施。有些挖掘機采用電控流量調(diào)節(jié)，可以更方便地調(diào)整附件的流量?！?-4全功率控制系統(tǒng)挖溝模式有的挖掘機專門為挖掘溝壕而設(shè)置這個模式，它的主要目的是更有利于挖掘溝壕的邊緣，主要措施有：增大回轉(zhuǎn)力矩；回轉(zhuǎn)優(yōu)先（相對于動臂和斗桿）§7-4全功率控制系統(tǒng)其它功能應(yīng)急模式：當(dāng)電控系統(tǒng)失效時啟用，給泵一個固定的電流，使泵功率保持在標(biāo)準(zhǔn)或輕載模式。它可以保證用戶在等待維修的過程中仍然可以滿足一般情況下的作業(yè)需要。應(yīng)急模式有兩種方式可以實現(xiàn)，一種是專門設(shè)置模擬電路驅(qū)動油門執(zhí)行器并且設(shè)定泵的固定功率，需要時撥動轉(zhuǎn)換手柄即可；一種是機械式油門，設(shè)定電控系統(tǒng)斷電時泵有一個固定功率?！?-4全功率控制系統(tǒng)其它功能自動怠速：當(dāng)操作桿全部中立時，延遲5秒鐘左右發(fā)動機自動降至怠速。當(dāng)再次操縱操作桿時，自動恢復(fù)原來轉(zhuǎn)速。這里要注意的問題是油門執(zhí)行器提升油門的動作必須優(yōu)先于液壓主閥打開的動作，否則很容易造成柴油機熄火。觸式怠速：按下觸式怠速開關(guān)，發(fā)動機轉(zhuǎn)速降至怠速，再次按下該開關(guān)，轉(zhuǎn)速恢復(fù)至原來轉(zhuǎn)速。§7-4全功率控制系統(tǒng)其它功能自動降低轉(zhuǎn)速功能：與自動怠速類似，只不過是降低100轉(zhuǎn)/分鐘左右，這樣再次恢復(fù)工作狀態(tài)時的反映速度比較快。自動暖機：發(fā)動機啟動后，利用傳感器檢測冷卻水溫度，若低于設(shè)定值則自動預(yù)熱。防止過熱：如果工作中水溫過高時，則工作模式自動降低一檔，減輕發(fā)動機負(fù)荷以防止過熱。遠(yuǎn)程控制、故障報警和診斷§7-4全功率控制系統(tǒng)最大優(yōu)點最大優(yōu)點是作業(yè)效率高、并且節(jié)省能源。當(dāng)發(fā)動機使用時間長、燃油質(zhì)量比較差或者高原缺氧等因素致使發(fā)動機功率下降時，電控系統(tǒng)可以自動調(diào)整工作狀態(tài)，最大限度地發(fā)揮機器的效能。§7-4全功率控制系統(tǒng)§8轉(zhuǎn)臺平衡及整機穩(wěn)定§8-1轉(zhuǎn)臺平衡及配重的確定§8-2整機穩(wěn)定性由于工作裝置呈懸臂的特點，因此工作時在其自重和外載荷作用下對底部履帶邊緣產(chǎn)生很大的傾覆力矩。這個力矩完全靠機身自重和轉(zhuǎn)臺后部的配重所產(chǎn)生的力矩來平衡，使挖掘機在各種工況下都能穩(wěn)定地工作。由于作業(yè)時工作裝置的位置經(jīng)常變化，且鏟斗裝料量也在變化，所以上部轉(zhuǎn)臺的重心位置變化較大。§8-1轉(zhuǎn)臺平衡及配重的確定挖掘機的使用應(yīng)該嚴(yán)格按廠商的規(guī)格規(guī)定斗容大，物料比重就必須小。安裝破碎錘、液壓剪、電磁吸盤、抓斗等其他工作裝置時必須將它們的自重計算在內(nèi)，按不大于最小起重量（物料伸到最遠(yuǎn)）的90％配置。例如最小起重量是2噸，吸盤自重1噸，那么吸起的最大廢鋼量應(yīng)小于800公斤?！?-1轉(zhuǎn)臺平衡及配重的確定為得到較好的整機穩(wěn)定性，同時使回轉(zhuǎn)支承受力和磨損均勻，應(yīng)使挖掘機在一個工作循環(huán)中上部轉(zhuǎn)臺的合力前后移動均勻。根據(jù)經(jīng)驗，確定合理的配重方法是：挖掘機處于運輸狀態(tài)，此時的配重應(yīng)使上部轉(zhuǎn)臺連同工作裝置的合力通過回轉(zhuǎn)中心。§8-1轉(zhuǎn)臺平衡及配重的確定最不利整機穩(wěn)定的位置是挖掘機橫向而且在坡道上。§8-2整機穩(wěn)定性作業(yè)穩(wěn)定性：挖掘狀態(tài)卸載狀態(tài)自身穩(wěn)定性行走穩(wěn)定性§8-2整機穩(wěn)定性斗桿垂直地面斗齒尖在地面以下0.5m進(jìn)行鏟斗挖掘。最大挖掘深度時鏟斗挖掘。最大地面挖掘半徑時鏟斗挖掘?！?-2整機穩(wěn)定性——挖掘失穩(wěn)狀態(tài)斜坡上滿斗最大幅度。斜坡上滿斗回轉(zhuǎn)緊急制動。必須滿足在12°斜坡上的作業(yè)安全§8-2整機穩(wěn)定性——卸載失穩(wěn)狀態(tài)§8-2整機穩(wěn)定性——自身穩(wěn)定性空載時，由于機身重量和配重產(chǎn)生的向后傾翻力矩。最危險狀態(tài)與右圖所視。必須滿足在7°斜坡上的作業(yè)安全。爬坡時的穩(wěn)定性。下坡制動時的穩(wěn)定性。必須滿足在25°斜坡上行駛安全?！?-2整機穩(wěn)定性——行走穩(wěn)定性THEEND第一節(jié)活塞式空壓機的工作原理第二節(jié)活塞式空壓機的結(jié)構(gòu)和自動控制第三節(jié)活塞式空壓機的管理復(fù)習(xí)思考題單擊此處輸入你的副標(biāo)題，文字是您思想的提煉，為了最終演示發(fā)布的良好效果，請盡量言簡意賅的闡述觀點。第六章活塞式空氣壓縮機

piston-aircompressor壓縮空氣在船舶上的應(yīng)用：

1.主機的啟動、換向；

2.輔機的啟動；

3.為氣動裝置提供氣源；

4.為氣動工具提供氣源；

5.吹洗零部件和濾器。

排氣量:單位時間內(nèi)所排送的相當(dāng)?shù)谝患壩鼩鉅顟B(tài)的空氣體積。單位：m3/s、m3/min、m3/h第六章活塞式空氣壓縮機

piston-aircompressor空壓機分類：按排氣壓力分：低壓0.2～1.0MPa；中壓1～10MPa；高壓10～100MPa。按排氣量分：微型<1m3/min；小型1～10m3/min；中型10～100m3/min；大型>100m3/min。第六章活塞式空氣壓縮機

piston-aircompressor第一節(jié)活塞式空壓機的工作原理容積式壓縮機按結(jié)構(gòu)分為兩大類：往復(fù)式與旋轉(zhuǎn)式兩級活塞式壓縮機單級活塞壓縮機活塞式壓縮機膜片式壓縮機旋轉(zhuǎn)葉片式壓縮機最長的使用壽命-

----低轉(zhuǎn)速（1460RPM），動件少（軸承與滑片），潤滑油在機件間形成保護(hù)膜，防止磨損及泄漏，使空壓機能夠安靜有效運作；平時有按規(guī)定做例行保養(yǎng)的JAGUAR滑片式空壓機，至今使用十萬小時以上，依然完好如初，按十萬小時相當(dāng)于每日以十小時運作計算，可長達(dá)33年之久。因此，將滑片式空壓機比喻為一部終身機器實不為過?；?葉)片式空壓機可以365天連續(xù)運轉(zhuǎn)并保證60000小時以上安全運轉(zhuǎn)的空氣壓縮機1.進(jìn)氣2.開始壓縮3.壓縮中4.排氣1.轉(zhuǎn)子及機殼間成為壓縮空間，當(dāng)轉(zhuǎn)子開始轉(zhuǎn)動時，空氣由機體進(jìn)氣端進(jìn)入。2.轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動使被吸入的空氣轉(zhuǎn)至機殼與轉(zhuǎn)子間氣密范圍，同時停止進(jìn)氣。3.轉(zhuǎn)子不斷轉(zhuǎn)動，氣密范圍變小，空氣被壓縮。4.被壓縮的空氣壓力升高達(dá)到額定的壓力后由排氣端排出進(jìn)入油氣分離器內(nèi)。4.被壓縮的空氣壓力升高達(dá)到額定的壓力后由排氣端排出進(jìn)入油氣分離器內(nèi)。1.進(jìn)氣2.開始壓縮3.壓縮中4.排氣1.凸凹轉(zhuǎn)子及機殼間成為壓縮空間，當(dāng)轉(zhuǎn)子開始轉(zhuǎn)動時，空氣由機體進(jìn)氣端進(jìn)入。2.轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動使被吸入的空氣轉(zhuǎn)至機殼與轉(zhuǎn)子間氣密范圍，同時停止進(jìn)氣。3.轉(zhuǎn)子不斷轉(zhuǎn)動，氣密范圍變小，空氣被壓縮。螺桿式氣體壓縮機是世界上最先進(jìn)、緊湊型、堅實、運行平穩(wěn)，噪音低，是值得信賴的氣體壓縮機。螺桿式壓縮機氣路系統(tǒng)：

A

進(jìn)氣過濾器

B

空氣進(jìn)氣閥

C

壓縮機主機

D

單向閥

E

空氣/油分離器

F

最小壓力閥

G

后冷卻器

H

帶自動疏水器的水分離器油路系統(tǒng)：

J

油箱

K

恒溫旁通閥

L

油冷卻器

M

油過濾器

N

回油閥

O

斷油閥冷凍系統(tǒng)：

P

冷凍壓縮機

Q

冷凝器

R

熱交換器

S

旁通系統(tǒng)

T

空氣出口過濾器螺桿式壓縮機渦旋式壓縮機

渦旋式壓縮機是20世紀(jì)90年代末期開發(fā)并問世的高科技壓縮機，由于結(jié)構(gòu)簡單、零件少、效率高、可靠性好，尤其是其低噪聲、長壽命等諸方面大大優(yōu)于其它型式的壓縮機，已經(jīng)得到壓縮機行業(yè)的關(guān)注和公認(rèn)。被譽為“環(huán)保型壓縮機”。由于渦旋式壓縮機的獨特設(shè)計，使其成為當(dāng)今世界最節(jié)能壓縮機。渦旋式壓縮機主要運動件渦卷付，只有磨合沒有磨損，因而壽命更長，被譽為免維修壓縮機。

由于渦旋式壓縮機運行平穩(wěn)、振動小、工作環(huán)境安靜，又被譽為“超靜壓縮機”。

渦旋式壓縮機零部件少，只有四個運動部件,壓縮機工作腔由相運動渦卷付形成多個相互封閉的鐮形工作腔，當(dāng)動渦卷作平動運動時，使鐮形工作腔由大變小而達(dá)到壓縮和排出壓縮空氣的目的。活塞式空氣壓縮機的外形第一節(jié)活塞式空壓機的工作原理一、理論工作循環(huán)（單級壓縮）工作循環(huán)：4—1—2—34—1吸氣過程

1—2壓縮過程

2—3排氣過程第一節(jié)活塞式空壓機的工作原理一、理論工作循環(huán)（單級壓縮）

壓縮分類：絕熱壓縮：1—2耗功最大等溫壓縮：1—2''耗功最小多變壓縮：1—2'耗功居中功＝P×V（PV圖上的面積）加強對氣缸的冷卻，省功、對氣缸潤滑有益。二、實際工作循環(huán)（單級壓縮）1.不存在假設(shè)條件2.與理論循環(huán)不同的原因：1）余隙容積Vc的影響Vc不利的影響—殘存的氣體在活塞回行時，發(fā)生膨脹，使實際吸氣行程（容積）減小。Vc有利的好處—

（1）形成氣墊，利于活塞回行；（2）避免“液擊”（空氣結(jié)露）；（3）避免活塞、連桿熱膨脹，松動發(fā)生相撞。第一節(jié)活塞式空壓機的工作原理表征Vc的參數(shù)—相對容積C、容積系數(shù)λv合適的C：低壓0.07-0.12

中壓0.09-0.14

高壓0.11-0.16

λv＝0.65—0.901）余隙容積Vc的影響C越大或壓力比越高，則λv越小。保證Vc正常的措施：余隙高度見表6-1壓鉛法—保證要求的氣缸墊厚度2.與理論循環(huán)不同的原因：二、實際工作循環(huán)（單級壓縮）第一節(jié)活塞式空壓機的工作原理2）進(jìn)排氣閥及流道阻力的影響吸氣過程壓力損失使排氣量減少程度，用壓力系數(shù)λp表示：保證措施：合適的氣閥升程及彈簧彈力、管路圓滑暢通、濾器干凈。λp

（0.90-0.98）2.與理論循環(huán)不同的原因：二、實際工作循環(huán)（單級壓縮）第一節(jié)