1、第1講 推土機(jī)概述SD42-3型履帶式推土機(jī) 一、定義推土機(jī)前部為推土刀片或稱“推土鏟，經(jīng)過駕駛員的操控，放下鏟刀，鏟刀切入土壤，依托推土機(jī)前進(jìn)時(shí)的動(dòng)力，可以完成土壤的切削和推運(yùn)作業(yè)。推土機(jī)是一種自行式的、適于短間隔推土運(yùn)土的工程機(jī)械。由于它的構(gòu)造簡單、支配機(jī)動(dòng)靈敏、能順應(yīng)多種作業(yè)以及消費(fèi)率高等特點(diǎn)，在根底建立中得到非常廣泛地運(yùn)用。是一種用途最廣的工程機(jī)械。 二、推土機(jī)的用途推土機(jī)在建筑、公路、鐵路、機(jī)場、港口、采礦、農(nóng)業(yè)、水利、林業(yè)和國防建立等土石方工程中被廣泛運(yùn)用。推土機(jī)可進(jìn)展如下作業(yè)：鏟土、運(yùn)土：如圖1-2所示。普通在100米運(yùn)距內(nèi)鏟運(yùn)土壤等松散物料。用來修筑路基、開挖路塹、堆集石渣。填

2、土：回填壕塹、基坑，填埋渣滓。平地：平整施工場地及農(nóng)田等。松土：經(jīng)過松土器預(yù)松硬土、凍土，破壞路面等。其他用途：用于開挖便道打道，去除樹樁、積雪，為鏟運(yùn)機(jī)助鏟、給裝載機(jī)喂土等作業(yè)，以及作為各種拖式機(jī)械或其他機(jī)械的牽引車等。圖1-2 推土機(jī)在推土作業(yè) 圖1-3 推土機(jī)在平整場地圖1-4 推土機(jī)在松土 圖1-5推土機(jī)在去除樹根n推土機(jī)的用途雖然非常廣泛，但遭到其鏟刀容量的限制，推運(yùn)土壤的間隔不宜太長，所以推土機(jī)是一種短運(yùn)距的土石方施工機(jī)械。運(yùn)距太長，在運(yùn)土過程中土壤容易從鏟刀兩側(cè)流失，導(dǎo)致其消費(fèi)效率降低；運(yùn)距過短，換向、換檔操作頻繁，在其任務(wù)循環(huán)中這些無效作業(yè)時(shí)間所占比例增大，同樣會(huì)降低其消費(fèi)效率

3、。n通常中小型推土機(jī)的運(yùn)距應(yīng)控制在30100米范圍內(nèi)；大型推土機(jī)的運(yùn)距不超越150米，推土機(jī)的經(jīng)濟(jì)運(yùn)距為5080米。所謂“經(jīng)濟(jì)運(yùn)距是指推土機(jī)的消費(fèi)效率到達(dá)最高時(shí)的運(yùn)距。 三、推土機(jī)主要組成n推土機(jī)主要由發(fā)動(dòng)機(jī)、底盤、任務(wù)安裝及液壓系統(tǒng)和電器系統(tǒng)等組成 。n推土機(jī)的任務(wù)安裝包括懸掛在整機(jī)前部的推土鏟和后部的松土器、絞盤等。其中推土鏟是主要任務(wù)安裝，用于推土作業(yè)；松土器、絞盤是輔助任務(wù)安裝，可以根據(jù)需求選用一種。現(xiàn)代推土機(jī)的任務(wù)安裝均采用液壓傳動(dòng)。電器系統(tǒng)包括發(fā)動(dòng)機(jī)的電啟動(dòng)部分、全機(jī)的照明系統(tǒng)、控制系統(tǒng)和發(fā)電機(jī)、空調(diào)等。除此而外，推土機(jī)還有燃油箱、液壓油箱、駕駛室等附屬設(shè)備。 履帶式推土機(jī)主要組成

4、 四、分類1按行走安裝不同分為： 履帶式推土機(jī)和輪胎式推土機(jī) 2按傳動(dòng)方式分這里的傳動(dòng)特指履帶式推土機(jī)從發(fā)動(dòng)機(jī)到驅(qū)動(dòng)輪的傳動(dòng)。機(jī)械傳動(dòng)：傳動(dòng)可靠，傳動(dòng)效率高，構(gòu)造簡單，維修方便；但操作繁重，不能順應(yīng)外阻力的變化，作業(yè)效率低，牽引性能不如其它傳動(dòng)方式，目前國內(nèi)僅小型推土機(jī)采用。液力機(jī)械傳動(dòng)：液力傳動(dòng)元件是液力變矩器，這種傳動(dòng)方式能根據(jù)外阻力的變化自動(dòng)調(diào)整行駛速度和牽引力，大大提高了推土機(jī)的牽引性能，從而提高其消費(fèi)效率，支配方便，并且能防止發(fā)動(dòng)機(jī)過載。但是制造本錢高，維修困難。目前中型以上的推土機(jī)均采用這種傳動(dòng)方式。靜液壓傳動(dòng) ：整機(jī)分量減輕，構(gòu)造緊湊，并且大大方便了推土機(jī)的整體布置。；能原地轉(zhuǎn)向

5、，轉(zhuǎn)向性能好。但存在傳動(dòng)效率不高、價(jià)錢較貴等不利要素。目前，受液壓元件限制，靜液壓傳動(dòng)在大功率推土機(jī)上無法運(yùn)用。國內(nèi)三一重工的TQ230型、TQ160型推土機(jī)屬于靜液壓傳動(dòng)推土機(jī) 。n3按功率等級(jí)分n推土機(jī)按其配備的柴油機(jī)功率大小，可分為：n微型：功率在30kw以下。適用于極狹小的施工場地或者零星土方施工、場地平整。n輕型：功率在3075kw之間，適用于零星土方作業(yè)。n中型：功率在75225kw之間，中型推土機(jī)運(yùn)用范圍最廣。n大型：功率在225745kw之間，適用于鞏固土質(zhì)或深度凍土的大型土方工程。n特大型：功率在745kw以上，用于大型露天礦山或大型水電工程工地。國內(nèi)目前還沒有特大型推土機(jī)產(chǎn)

6、品。 n小松575A型超大型推土機(jī)，當(dāng)今世界上最大的推土機(jī)，其功率為1150馬力，重143噸，推土鏟容量69立方米。 4按鏟刀的安裝方式，可以分為固定式直鏟式和回轉(zhuǎn)式兩種。 n5按施工場地和用途分n通用型，濕地型，高原型，環(huán)衛(wèi)型，電廠型，推耙機(jī)，吊管機(jī)，軍用推土機(jī)。n其他還有深水型推土機(jī)、爆破推土機(jī)、低噪聲推土機(jī)等推土機(jī)變型產(chǎn)品。除通用型外，其他推土機(jī)是順應(yīng)特殊用途而消費(fèi)的推土機(jī)，統(tǒng)稱為公用型推土機(jī)。五、主要性能參數(shù)1、推土機(jī)的外形尺寸推土機(jī)的外形尺寸包括整機(jī)長、寬、高，國產(chǎn)推土機(jī)用毫米表示，進(jìn)口推土機(jī)用英寸表示 。山推220馬力系列推土機(jī)的各項(xiàng)參數(shù)表1-1 山推220馬力推土機(jī)整機(jī)尺寸單位：

7、毫米T220、TY220T220A、TY220ATYS220全高至排氣管頂端H339533953395全長L角鏟60606380直傾鏟575060706060接地長度L2237030503480全寬W角鏟43654365直傾鏟372537253725履帶中心距W2200020002250最小離地間隙435435510n2、推土機(jī)主要性能參數(shù)n推土機(jī)的主要性能參數(shù)包括飛輪功率kw、任務(wù)質(zhì)量(kg)、各檔行駛速度(m/s)、燃油耗費(fèi)率(g/h)、最大消費(fèi)率(m3/h)、最大爬坡才干()、最大牽引力(kg)等。山推220馬力推土機(jī)主要性能參數(shù)見表1-3所示。表1-2 山推220馬力推土機(jī)主要性能參數(shù)

8、T220TY220T220A、TY220ATYS220推土機(jī)運(yùn)用分量kg角鏟2343024330直傾鏟234502435025700平均接地比壓kpa7764.141推土板最大提升mm角鏟1290直傾鏟121015451330推土板最大切深mm角鏟535直傾鏟540490550最大傾斜量mm角鏟500直傾鏟735735500三齒松土器最大提升mm555555555三齒松土器最大切深mm666666666單齒松土器最大切深mm695695695最小回轉(zhuǎn)半徑m3.33.33.8最大爬坡才干303030橫坡任務(wù)才干202020六、推土機(jī)的銘牌型號(hào) nTY220E型推土機(jī)是目前鐵路、高速公路建立中廣泛

9、運(yùn)用的主力機(jī)型，代號(hào)含義如下：nT推土機(jī)；nY液壓支配；n220主參數(shù)，220馬力；nE構(gòu)造改良代號(hào)。 n產(chǎn)品代碼Pruduct code：D表示推土機(jī)Bulldozer或Dozer的縮寫。n尺寸代碼Size code：1或2個(gè)數(shù)字表示機(jī)器大小。n驅(qū)動(dòng)方式代碼Drive system code：用一個(gè)數(shù)字表示，其中：0-直接聯(lián)接；1-液壓換檔；2,3,5,8,9-液力傳動(dòng)；6-全液壓傳動(dòng)；7-兩種傳動(dòng)方式 (液壓換檔&液力傳動(dòng))。n輔助型號(hào)代碼Auxiliary model code：用一個(gè)字母表示，其中：A-推土機(jī)；P-濕地推土機(jī)；E-長履帶推土機(jī)；S-履帶式裝載機(jī)；Q-濕地用履帶式裝載機(jī)；

10、F-農(nóng)用遷延機(jī)；C-管道敷設(shè)機(jī)；W-兩棲推土機(jī)。n特殊代碼Special code：用13個(gè)字母表示，其中：L-濕地；LL-超濕地用于特別松軟的地帶；F-農(nóng)用規(guī)格；M-林業(yè)規(guī)格；R-無線控制；G-橡膠履帶；X-HSS/HMT。n改良型號(hào)Version 七、推土機(jī)總體構(gòu)造1、發(fā)動(dòng)機(jī)n由于推土機(jī)任務(wù)條件很差，接受的負(fù)荷很重，還經(jīng)常突變，蒙受沖擊振動(dòng)，因此采用的動(dòng)力均為功率范圍廣、飛輪輸出扭矩大、運(yùn)轉(zhuǎn)的經(jīng)濟(jì)性和燃油的平安性好的柴油機(jī)。 n柴油機(jī)的主要性能參數(shù)包括：額定功率kw或馬力、額定轉(zhuǎn)速rpm、最大輸出扭矩Nm、活塞排量L、最低耗油量g/kWh等。 n發(fā)動(dòng)機(jī)廠家：以上海柴油機(jī)股份、濰柴動(dòng)力股份和

11、重慶康明斯發(fā)動(dòng)機(jī)柴油機(jī)產(chǎn)品為主 。2、履帶推土機(jī)傳動(dòng)系n傳送動(dòng)力n中斷動(dòng)力n減速增扭n變速變向n過載維護(hù)1傳動(dòng)系的功用傳動(dòng)系的功用:傳動(dòng)系是指完成動(dòng)力傳送義務(wù)的一系列安裝或總成的統(tǒng)稱。n履帶式推土機(jī)的傳動(dòng)系有機(jī)械傳動(dòng)、液力機(jī)械傳動(dòng)、全液壓傳動(dòng)和電傳動(dòng)四種類型。 國外推土機(jī)對(duì)傳動(dòng)系的采用趨勢(shì)：小型推土機(jī)采用液壓傳動(dòng)方式中型推土機(jī)采用液壓傳動(dòng)或液力機(jī)械傳動(dòng)方式大型和特大型推土機(jī)采用液力機(jī)械傳動(dòng)方式2傳動(dòng)系類型3機(jī)械傳動(dòng)系n機(jī)械傳動(dòng)系是一種有級(jí)變速系統(tǒng)，由主離合器、萬向節(jié)聯(lián)軸器、變速器、中央傳動(dòng)、轉(zhuǎn)向離合器和制動(dòng)器、最終傳動(dòng)組成 。T220型推土機(jī)機(jī)械傳動(dòng)系構(gòu)造原理圖 n在機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)中，主離合器的

12、功用是換檔時(shí)切斷發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力，并對(duì)傳動(dòng)系起過載維護(hù)作用；變速器經(jīng)過變換排檔使機(jī)械前進(jìn)倒退行駛并獲取適宜的行駛速度；中央傳動(dòng)是一對(duì)圓錐齒輪，用來改動(dòng)傳動(dòng)軸的旋轉(zhuǎn)方向，并將動(dòng)力傳給兩側(cè)履帶；轉(zhuǎn)向離合器和制動(dòng)器用來實(shí)現(xiàn)推土機(jī)轉(zhuǎn)向、控制轉(zhuǎn)向半徑大小和減速停車；最終傳動(dòng)用來進(jìn)一步減速增扭，以保證推土機(jī)有適宜的行駛速度和牽引力。 機(jī)械傳動(dòng)系傳動(dòng)道路4液力機(jī)械式傳動(dòng)系n液力機(jī)械傳動(dòng)系是一種無級(jí)變速系統(tǒng)，由液力變矩器、聯(lián)軸節(jié)、動(dòng)力換檔變速器、中央傳動(dòng)、轉(zhuǎn)向離合器和制動(dòng)器、最終傳動(dòng)組成。 TY220型推土機(jī)液力機(jī)械傳動(dòng)系構(gòu)造原理圖 n液力機(jī)械傳動(dòng)系與機(jī)械傳動(dòng)系的區(qū)別是：n 以液力變矩器替代主離合器，以動(dòng)力換檔變速

13、箱替代機(jī)械式變速箱，其它總成的構(gòu)造原理與機(jī)械傳動(dòng)系完全一樣。n液力變矩器利用液體動(dòng)能傳送動(dòng)力，其輸出的扭矩能自動(dòng)與負(fù)荷相順應(yīng)，并具有無級(jí)調(diào)速的作用，同時(shí)，液力傳動(dòng)還具有緩和沖擊、過載維護(hù)的功能。動(dòng)力換檔變速器與機(jī)械傳動(dòng)系中的變速器換檔方式不同，前者采用液壓換檔稱動(dòng)力換檔，駕駛員只起支配作用，因此支配輕便；后者采用人力換檔，支配頻繁，勞動(dòng)強(qiáng)度大，駕駛員容易疲勞。 根據(jù)圖1-26畫出推土機(jī)液力機(jī)械傳動(dòng)系的動(dòng)力傳送道路。5全液壓傳動(dòng)系n全液壓傳動(dòng)是指推土機(jī)的任務(wù)安裝鏟刀和松土器和行走安裝驅(qū)動(dòng)輪全部采用液壓傳動(dòng)。全液壓傳動(dòng)系特指由發(fā)動(dòng)機(jī)到驅(qū)動(dòng)輪的動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)，由雙向變量泵、雙向變量液壓馬達(dá)、最終傳動(dòng)等

14、組成，通常采用雙泵雙回路閉式液壓系統(tǒng)。n全液壓傳動(dòng)系的構(gòu)造原理是柴油機(jī)驅(qū)動(dòng)液壓泵產(chǎn)生高壓油，由壓力油經(jīng)過油管保送驅(qū)動(dòng)液壓馬達(dá)旋轉(zhuǎn)，再由液壓馬達(dá)經(jīng)過減速機(jī)構(gòu)或者直接帶動(dòng)驅(qū)動(dòng)輪轉(zhuǎn)動(dòng)。n改動(dòng)液壓馬達(dá)的供油量，就能改動(dòng)它的轉(zhuǎn)速，進(jìn)而改動(dòng)推土機(jī)的行駛速度；改動(dòng)供油方向，就能使馬達(dá)反轉(zhuǎn)，從而使推土機(jī)倒退。 推土機(jī)全液壓傳動(dòng)系傳動(dòng)道路6傳動(dòng)系統(tǒng)簡圖n上述傳動(dòng)系均用構(gòu)造簡圖來表示，構(gòu)造簡圖很直觀，但是繪制起來很費(fèi)事，因此，傳動(dòng)系普通用傳動(dòng)簡圖來表示。n所謂傳動(dòng)簡圖就是用規(guī)定的簡單線條或圖形代表傳動(dòng)系各總成，用以表示機(jī)械的動(dòng)力傳送道路或運(yùn)動(dòng)情況。 傳動(dòng)簡圖的作用：n便于概括了解傳動(dòng)系的類型和組成；n便于分析動(dòng)力

15、傳送道路；n便于分析傳動(dòng)系及各總成的任務(wù)原理；n便于診斷傳動(dòng)系的缺點(diǎn)；n設(shè)計(jì)中便于進(jìn)展傳動(dòng)比的分配和計(jì)算載荷確實(shí)定，以便于下一步的零件設(shè)計(jì)。總結(jié)推土機(jī)各總成的簡圖表示方法，并試畫出TY220型推土機(jī)的傳動(dòng)簡圖。 3、行走機(jī)構(gòu)n行走機(jī)構(gòu)使推土機(jī)產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)力使其行駛，同時(shí)接受著機(jī)械的全部分量。行走機(jī)構(gòu)分為輪式和履帶式。n1履帶行走機(jī)構(gòu)n履帶行走機(jī)構(gòu)有兩種類型，其一是傳統(tǒng)的低位驅(qū)動(dòng)輪型式，前文所述的履帶式推土機(jī)均是這種型式；其二是高位驅(qū)動(dòng)輪型式。n低位驅(qū)動(dòng)輪型式的行走機(jī)構(gòu)主要由“四輪一帶組成，即行走機(jī)構(gòu)的主要部件由臺(tái)車架、懸架和驅(qū)動(dòng)輪、引導(dǎo)輪、支重輪、托鏈輪及履帶等組成。 宣化宣化SD8高驅(qū)動(dòng)推土機(jī)高

16、驅(qū)動(dòng)推土機(jī) 高位驅(qū)動(dòng)鏈輪行走機(jī)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)：n高位驅(qū)動(dòng)鏈輪行走機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)鏈輪位置較高，不接受行走和作業(yè)時(shí)所產(chǎn)生的外部沖擊和振動(dòng)載荷，也減輕了泥沙對(duì)驅(qū)動(dòng)鏈輪的磨損和侵蝕作用，能延伸機(jī)械的運(yùn)用壽命，降低維修費(fèi)用。n另一優(yōu)點(diǎn)是履帶架和履帶接地部分相對(duì)于機(jī)體的位置布置自在度較大，后部接地位置不受驅(qū)動(dòng)鏈輪位置的影響，設(shè)計(jì)推土機(jī)時(shí)可按需求進(jìn)展調(diào)整，使整機(jī)重心在履帶接地長度上的位置更為合理。 2輪式行走機(jī)構(gòu)n輪式推土機(jī)是以裝載機(jī)底盤為根底開發(fā)的一種具有很強(qiáng)工況順應(yīng)性的施工機(jī)械，與履帶式推土機(jī)相比，其主要特點(diǎn)是行駛速度快、作業(yè)循環(huán)時(shí)間短、轉(zhuǎn)移場地迅速、機(jī)動(dòng)性好；但是其牽引力小、附著性能遠(yuǎn)不如履帶式推土機(jī)。n輪式推

17、土機(jī)普通用于經(jīng)常變換工地和良好土壤作業(yè)，如公路搶險(xiǎn)等，也常作為平板車的牽引機(jī)械。 4、任務(wù)安裝n推土機(jī)的任務(wù)安裝包括推土鏟、松土器、絞盤和牽引鉤等，其中推土鏟是主要任務(wù)安裝，其他屬于輔助任務(wù)安裝，可按用戶的要求選裝一種。 n推土機(jī)作業(yè)對(duì)象是中等堅(jiān)實(shí)度的土質(zhì)，僅用推土鏟即可完成鏟掘和推運(yùn)義務(wù)，因此推土鏟被公以為推土機(jī)的傳統(tǒng)任務(wù)安裝。推土鏟的類型有直傾鏟、回轉(zhuǎn)鏟、推煤鏟、環(huán)衛(wèi)鏟、組合鏟等 。n松土器是大中型推土機(jī)不可短少的任務(wù)安裝 ，松土器按齒數(shù)分為單齒松土器和三齒松土器 。n絞盤裝在推土機(jī)的后部，用來拖拽圓木、鋪管、牽引作業(yè)和簡單的起重作業(yè)。動(dòng)力從推土機(jī)的功率輸出軸引出。絞盤普通由卷筒、齒輪減速

18、機(jī)構(gòu)、制動(dòng)器和離合器等組成，用單個(gè)手柄支配，卷筒可正反向旋轉(zhuǎn)。按動(dòng)力傳送方式，分為機(jī)械絞盤和液壓絞盤 。n推土機(jī)其他機(jī)構(gòu)或系統(tǒng)包括：液壓系統(tǒng)、電氣系統(tǒng)、支配機(jī)構(gòu)、司機(jī)座與駕駛室、護(hù)板等，將在本書后面的章節(jié)中進(jìn)展引見。 二、推土機(jī)行業(yè)的開展n推土鏟刀由人力提升開展為鋼絲繩提升 ，如今全部采用液壓傳動(dòng)技術(shù)。n1、代表推土機(jī)最高程度的三大國際企業(yè)：n 美國卡特皮勒Caterpillar Inc.是世界上最大的履帶式推土機(jī)制造企業(yè)，其產(chǎn)品覆蓋了從小到大9個(gè)系列，D3D11，最大的D11RCD，飛輪功率到達(dá)634kw。卡特皮勒公司推土機(jī)的主要部件和構(gòu)造件均為自制 ；n 日本小松Komatsu公司列第二位，1947年開場引進(jìn)消費(fèi)D50型推土機(jī)，如今其推土機(jī)產(chǎn)品共有13個(gè)系列，功率范圍從29.5858kW，最小的推土機(jī)為D21A，柴油機(jī)飛輪功率29.5kW，最大的推土機(jī)D575A-3SD型，柴油機(jī)飛輪功率到達(dá)858kW，也是當(dāng)今世界上最大的推土機(jī)。n 德國的利勃海爾Liebherr是一家獨(dú)具特征的推土機(jī)制造企業(yè)，其推土機(jī)全部采用全液壓傳動(dòng)。 2、國內(nèi)推土機(jī)行業(yè)現(xiàn)狀n比較大的企業(yè)不斷穩(wěn)定在7家左右。他們分別是：山推