平地机在土方施工中的应用.pptx

工程机械工程机械 施工施工第五章平地机15:46 /2一、概述一、概述 v平地机是一种以刮刀为主，并配置有其他多种可更换平地机是一种以刮刀为主，并配置有其他多种可更换的作业装置，以完成土地平整和整形作业的公路施工机的作业装置，以完成土地平整和整形作业的公路施工机械。械。v公路施工中，可利用平地机进行路基基底处理，完成公路施工中，可利用平地机进行路基基底处理，完成草皮或表层剥离；从路线两侧取土，填筑高度小于草皮或表层剥离；从路线两侧取土，填筑高度小于1m1m的的路堤；整修路堤的断面；旁刷边坡；路堤；整修路堤的断面；旁刷边坡；开挖路槽和边沟；在路基上拌和、开挖路槽和边沟；在路基上拌和、摊铺路面基层材料。平地机可以摊铺路面基层材料。平地机可以用于整修和养护土路，清除路面用于整修和养护土路，清除路面积雪。积雪。（一）工作特点及作用（一）工作特点及作用15:46 /3分类分类l1 1按车轮数、驱动轮对数和转向轮对数可分为按车轮数、驱动轮对数和转向轮对数可分为以下几种以下几种 1 1）四轮平地机）四轮平地机 有：有：l211211型，前轮转向，后轮驱动型，前轮转向，后轮驱动 l222222型，全轮转向，全轮驱动型，全轮转向，全轮驱动15:46 /4分类分类l2 2）六轮平地机）六轮平地机 有：有：l321321型，前轮转向，中后轮驱动型，前轮转向，中后轮驱动 l331331型，前轮转向，全轮驱动型，前轮转向，全轮驱动l333333型，全轮转向，全轮驱动型，全轮转向，全轮驱动 15:46 /515:46 /6l目前生产的平地机大都采用铰接式机架，它的优点是：目前生产的平地机大都采用铰接式机架，它的优点是：(1)(1)转弯半径小，一般比整体式的小转弯半径小，一般比整体式的小4040左右，可以容易地左右，可以容易地通过狭窄地段，能快速调头，在弯道多的路面上尤为适宜。通过狭窄地段，能快速调头，在弯道多的路面上尤为适宜。(2)(2)采用铰接式机架可以扩大作业范围，在直角拐弯的角落采用铰接式机架可以扩大作业范围，在直角拐弯的角落处，刮刀刮不到的地方极少。处，刮刀刮不到的地方极少。(3)(3)在斜坡上作业时，可将前在斜坡上作业时，可将前 轮置于斜坡上，而后轮和轮置于斜坡上，而后轮和 机身可在乎坦的地面上行机身可在乎坦的地面上行 进，提高了机械的稳定性，进，提高了机械的稳定性，使作业比较安全。使作业比较安全。15:46 /7分类分类l铰接机架转向铰接机架转向15:46 /8分类分类l4、按刮刀长度和发动机功率分：轻、中、重型类型拖式平地机自行式平地机刮刀长度（m）刮刀长度（m）发动机功率（kW）机重（kg）轻型1800-2000300044-665000-9000中型2000-30003000-370066-1109000-14000重型3000-42003700-4200110-22014000-1900015:46 /9三、发展概况三、发展概况 l 美美国国是是最最早早生生产产平平地地机机的的国国家家，美美国国平平地地机机的的产产量量居居世世界界首首位位。美美国国卡卡特特皮皮勒勒、德德莱莱赛赛、约约翰翰迪迪尔尔等等公公司司生生产产的平地机制造技术先进，其技术性能具有世界先进水平。的平地机制造技术先进，其技术性能具有世界先进水平。l日本小松制作所和三菱重工是世界著名的平地机生产企日本小松制作所和三菱重工是世界著名的平地机生产企业，其电子技术应用领先世界水平。业，其电子技术应用领先世界水平。l在世界范围内，各国正在加速现代化的进程，土方工程在世界范围内，各国正在加速现代化的进程，土方工程规模日益扩大，平地机有向大型化方向发展的趋势。加规模日益扩大，平地机有向大型化方向发展的趋势。加拿大拿大ChampionChampion公司生产的功率为公司生产的功率为522kW522kW的的100t100t超重型平地超重型平地机，是当前世界上最大的平地机。与此同时，为满足狭机，是当前世界上最大的平地机。与此同时，为满足狭窄场地施工作业的需要，一些国家也注重发展轻型平地窄场地施工作业的需要，一些国家也注重发展轻型平地机。最小的平地机是日本生产的机。最小的平地机是日本生产的MGD743MGD743轻型平地机，功轻型平地机，功率只有率只有26kW26kW。15:46 /10四、四、平地机总体构造平地机总体构造 l平地机主要由发动机、传动系统、机架、行走装置、工平地机主要由发动机、传动系统、机架、行走装置、工作装置和操纵系统组成。作装置和操纵系统组成。l很多公司生产的平地机上装有工程机械专用柴油机，以很多公司生产的平地机上装有工程机械专用柴油机，以适应施工中的恶劣工况：在高负荷低转速下可以较大幅适应施工中的恶劣工况：在高负荷低转速下可以较大幅度地提高输出扭矩。度地提高输出扭矩。15:46 /11v平地机的整体式平地机的整体式车架车架为支持在前桥与后桥上的弓形梁架。为支持在前桥与后桥上的弓形梁架。其其上装有发动机、传动装置、驾驶室和工作装置等。上装有发动机、传动装置、驾驶室和工作装置等。v机架中间的弓背处装有油缸支架，上面安装刮刀升降油机架中间的弓背处装有油缸支架，上面安装刮刀升降油缸和牵引架引起油缸。铰接机架设有左右铰接转向油缸，缸和牵引架引起油缸。铰接机架设有左右铰接转向油缸，用以改变或固定前后机架的相对位置。用以改变或固定前后机架的相对位置。15:46 /121、平地机传动系统v平地机传动系统一般由平地机传动系统一般由主离合器或液力变矩器、主离合器或液力变矩器、变速箱、后桥传动、平衡变速箱、后桥传动、平衡箱串联传动装置等组成。箱串联传动装置等组成。15:46 /13v变矩器采用单级向心式液力变矩器，具有一定的正透性。变矩器采用单级向心式液力变矩器，具有一定的正透性。变矩器泵轮通过弹性连接盘（非金属材料）与发动机飞轮变矩器泵轮通过弹性连接盘（非金属材料）与发动机飞轮直接相连，涡轮轴为定轴式动力换档变速箱的输入轴。直接相连，涡轮轴为定轴式动力换档变速箱的输入轴。v采用定轴式动力换档变速箱，由变速油泵向液压换挡离采用定轴式动力换档变速箱，由变速油泵向液压换挡离合器提供压力油，以实现动力换档。变速泵除向换档离合合器提供压力油，以实现动力换档。变速泵除向换档离合器提供压力油外，同时向液力变矩器供油，然后经冷却器器提供压力油外，同时向液力变矩器供油，然后经冷却器冷却，再供给变速箱的压力润滑系统。冷却，再供给变速箱的压力润滑系统。15:46 /1415:46 /153、平地机的后桥及平衡箱1-1-连连接接盘盘；2-2-主主动动锥锥齿齿轮轮轴轴；5-5-主主动动锥锥齿齿轮轮座座；8-8-齿齿轮轮箱箱体体；9-9-轴轴承承盖盖；12-12-从从动动锥锥齿齿轮轮；13-13-直直齿齿轮轮；14-14-从从动动直直齿齿轮轮；15-15-轮轮毂毂；16-16-壳壳体体；17-17-托托架架；18-18-导导板板；1919、28-28-垫垫片片；20-20-链链轮轮；21-21-车车轮轮轴轴；22-22-平平衡衡箱箱体体；23-23-轴轴承承座座；24-24-链链条条；25-25-主动链轮；主动链轮；26-26-半轴半轴；27-27-端盖；端盖；28-28-垫片；垫片；29-29-钢套；钢套；30-30-轴承；轴承；32-32-压板压板15:46 /1615:46 /17l后桥平衡箱特点 为了提高行驶、牵引性能和作业性能，一般六轮平地为了提高行驶、牵引性能和作业性能，一般六轮平地机部采用在后桥的每一侧由两个车轮前后布置的结构形机部采用在后桥的每一侧由两个车轮前后布置的结构形式，但只用一个后桥。式，但只用一个后桥。作用：作用：1 1）平衡箱串联传动就是将后桥半轴传出的动力，经）平衡箱串联传动就是将后桥半轴传出的动力，经串联传动分别传给中、后车轮。串联传动分别传给中、后车轮。2 2）由于平衡箱结构有较好的摆动性，因面保证了每个）由于平衡箱结构有较好的摆动性，因面保证了每个中、后轮同时着地，有效地保证了平地机的附着牵引性中、后轮同时着地，有效地保证了平地机的附着牵引性能。能。3 3）平衡箱可大大提高平地机利刀作业平整性。）平衡箱可大大提高平地机利刀作业平整性。15:46 /18v当左右两中轮同时被高度为当左右两中轮同时被高度为H H的障碍物抬起时，后桥的中心的障碍物抬起时，后桥的中心升起高度为升起高度为H/2H/2，而位于机身中部的刮刀的高度变化为，而位于机身中部的刮刀的高度变化为H/4H/4；15:46 /19v当左中轮被高度为当左中轮被高度为H H的障碍物抬起，后桥的左端升高的障碍物抬起，后桥的左端升高H/2H/2，后桥中部升高值为后桥中部升高值为H/4H/4，刮刀的左端升高值，刮刀的左端升高值3H/83H/8，右端升高，右端升高值仅为值仅为H/8H/8。15:46 /201 1）、组成）、组成4 4、前桥装置、前桥装置15:46 /214 4、前桥装置、前桥装置1 1）、组成）、组成15:46 /221 1）、组成）、组成15:46 /23v平地机转向时，平地机转向时，左右车轮左右车轮可通过转向油缸推动左右转可通过转向油缸推动左右转向节偏转，实现平地机转向，向节偏转，实现平地机转向，此时此时将前轮向转向内侧倾斜，将前轮向转向内侧倾斜，可进一步减小平地机的转弯可进一步减小平地机的转弯半径；半径；15:46 /24v平地机在横坡上作业时，平地机在横坡上作业时，倾斜前轮使其处于垂直状态，倾斜前轮使其处于垂直状态，有利于提高前轮的附着力和有利于提高前轮的附着力和平地机的作业稳定性。平地机的作业稳定性。15:46 /25五、平地机工作装置五、平地机工作装置 松土装置耙土装置刮土装置推土装置15:46 /26（一）刮土工作装置（一）刮土工作装置 1 1、组成、组成1)1)牵牵引引架架前前端端为为球球形形铰铰，与与车车架架前前端端铰铰接接，因因而而牵牵引引架架可可绕绕球球铰铰在在任意方向转动和摆动。任意方向转动和摆动。2)2)支支承承在在牵牵引引架架上上的的回回转转圈圈在在回回转转驱驱动动装装置置的的驱驱动动下下绕绕牵牵引引架架转转动动，从而带动刮刀回转。从而带动刮刀回转。15:46 /273)3)刮刮刀刀背背面面有有上上下下两两条条支支撑撑在在两两侧侧角角位位器器滑滑槽槽上上的的滑滑轨轨，可可在在刮刮刀刀侧侧移移油油缸缸的的推推动动下侧向滑动。下侧向滑动。4)4)角角位位器器与与回回转转圈圈耳耳板板下下端端铰铰接接，上上端端用用螺螺母母固固定定住住。松松开开螺螺母母时时，角角位位器器可可以以摆摆动动，从从而而带带动动刮刮刀刀改改变切削角。变切削角。15:46 /28刮刀如下六种动作刮刀如下六种动作 1)1)刮刮刀刀的的倾倾斜斜或或升升降降：由左右升降油缸完成。由左右升降油缸完成。2)2)刮刮刀刀回回转转：回回转转驱驱动动装装置置带带动动回回转转圈圈，回回转转圈圈再再带带动动耳耳板板，耳耳板板通通过过滑滑轨轨带带动动刮刮刀回转。刀回转。3)3)刮刮刀刀侧侧移移：刮刮刀刀侧侧移移油油缸缸活活塞塞杆杆通通过过滑滑轨带动刮刀侧移。轨带动刮刀侧移。15:46 /294)4)刮刮刀刀移移出出机机身身：由由牵牵引引架架引引出出油油缸缸、刮刮刀刀侧侧移移油油缸缸及及回回转转驱驱动动装装置同时动作实现。置同时动作实现。5)5)刮刮刀刀切切削削角角的的改改变变：由由角角位位器器及及角角位位器器紧紧固固螺螺母母、切切削削角角调调节节油缸共同完成。油缸共同完成。15:46 /3015:46 /31 3 3、牵引架、牵引架 牵引架用来安装转盘，转盘上装有刮刀，使之悬挂在平牵引架用来安装转盘，转盘上装有刮刀，使之悬挂在平地机弓形架鼻梁上能作上下升降，以便它随机械的前进进行地机弓形架鼻梁上能作上下升降，以便它随机械的前进进行刮土作业。转盘是用来直接安装刮刀，并将它悬挂在牵引架刮土作业。转盘是用来直接安装刮刀，并将它悬挂在牵引架下面，使之能进行刮土刀水平方向的回转，以调整刮土角。下面，使之能进行刮土刀水平方向的回转，以调整刮土角。15:46 /32v分为分为A A型和型和T T型两种。前者为箱形截面三角形钢架。型两种。前者为箱形截面三角形钢架。vA A型牵引架前端球铰与弓形前机架前端铰接，后端横梁两型牵引架前端球铰与弓形前机架前端铰接，后端横梁两端球头与刮刀提升油缸活塞杆铰接。牵引架前端和后端下端球头与刮刀提升油缸活塞杆铰接。牵引架前端和后端下部焊有底板，前底板中部伸出部分可安装转盘驱动小齿轮。部焊有底板，前底板中部伸出部分可安装转盘驱动小齿轮。15:46 /33vT T型牵引架型牵引架15:46 /344 4、回转圈及支承装置、回转圈及支承装置v回转圈由齿圈、耳板、回转圈由齿圈、耳板、拉杆等焊接而成。耳板拉杆等焊接而成。耳板应强度足够以免破坏。应强度足够以免破坏。回转圈属于不经常传动回转圈属于不经常传动件，所以齿圈制造及配件，所以齿圈制造及配合面的配合精度可不高，合面的配合精度可不高，并且暴露在外。并且暴露在外。15:46 /35v回转圈在牵引架的滑道上回转圈在牵引架的滑道上回转，滑道与回转圈之间为回转，滑道与回转圈之间为间隙配合且便于调节，并且间隙配合且便于调节，并且因回转支承装置的滑动性能因回转支承装置的滑动性能和耐磨性能都较好，不需要和耐磨性能都较好，不需要更换支承垫块。更换支承垫块。15:46 /3615:46 /3715:46 /385、回转驱动装置、回转驱动装置 安装在牵引架中部的铲刀回转液压马达，可通过蜗轮安装在牵引架中部的铲刀回转液压马达，可通过蜗轮减速装置驱动转盘，使安装其上的铲刀相对牵引架做减速装置驱动转盘，使安装其上的铲刀相对牵引架做360回转，用以改变铲刀在水平面内的倾斜角度，实现回转，用以改变铲刀在水平面内的倾斜角度，实现平地机侧移卸土填堤，平地机侧移卸土填堤，或回填沟渠。或回填沟渠。15:46 /39 6、刮刀、刮刀：各种平地机的铲刀都基本相似，它包括刀身和切：各种平地机的铲刀都基本相似，它包括刀身和切削刃两部分。削刃两部分。刀身切削刃切削刃v刀身为一块钢板制成的长方形曲面弧形板，其下缘和两端刀身为一块钢板制成的长方形曲面弧形板，其下缘和两端用螺栓装有切削刀片。用螺栓装有切削刀片。v刀片由耐磨抗冲击高合金钢制成。其切削刃是上下对称，刀片由耐磨抗冲击高合金钢制成。其切削刃是上下对称，刀口磨钝或磨损后可上下换边或左右对换使用。刀口磨钝或磨损后可上下换边或左右对换使用。v为提高刮刀抗扭抗弯刚度和强度，在刀身的背面焊有加固为提高刮刀抗扭抗弯刚度和强度，在刀身的背面焊有加固横条，在某些平地机上，此加固横条就是上下两条供刮刀侧横条，在某些平地机上，此加固横条就是上下两条供刮刀侧伸时使用的滑轨。伸时使用的滑轨。15:46 /40l刮刀切削角的调节刮刀切削角的调节v平地机刮土作业时，应根据土壤性质和切削阻力大小适平地机刮土作业时，应根据土壤性质和切削阻力大小适时调整刮刀切削角。时调整刮刀切削角。1 1）由人工调整）由人工调整v多应用在中小型平地机上，调整后应将紧固螺母锁紧。多应用在中小型平地机上，调整后应将紧固螺母锁紧。15:46 /412 2）通过油缸调整）通过油缸调整v油缸体铰接在回转圈两油缸体铰接在回转圈两侧，活塞杆头部与角位侧，活塞杆头部与角位器铰接，当松开紧固螺器铰接，当松开紧固螺母后，操纵油缸伸缩，母后，操纵油缸伸缩，即可使角位器带动刮刀即可使角位器带动刮刀绕下铰点转动，使切削绕下铰点转动，使切削角改变，调好后人工将角改变，调好后人工将紧固螺母锁紧。紧固螺母锁紧。15:46 /42切削角调整油缸15:46 /43（二）（二）松土工作装置松土工作装置1 1、作用、作用v用于疏松不能用刮刀直接切削的坚硬土壤。用于疏松不能用刮刀直接切削的坚硬土壤。2 2、分类、分类1 1）耙耙土土器器负负荷荷比比较较小小，一一般般采采用用前前置置布布置置方方式式，即即布布置置在刮刀和前轮之间。在刮刀和前轮之间。2 2）松松土土器器负负荷荷较较大大，采采用用后后置置布布置置方方式式，布布置置在在平平地地机机尾尾部部，安安装装位位置置离离驱驱动动轮轮近近，车车架架刚刚度度大大，允允许许进进行行重重负负荷荷松松土作业。土作业。15:46 /443 3、耙土装置、耙土装置1 1）组成）组成15:46 /45v分双连杆式和单连杆式两分双连杆式和单连杆式两种。单连杆式松土器由于其种。单连杆式松土器由于其连杆长度有限，松土齿在不连杆长度有限，松土齿在不同的入土深度下的松土角变同的入土深度下的松土角变化较大，但结构简单。化较大，但结构简单。15:46 /46v双连杆式的近似于平行四双连杆式的近似于平行四边形机构，其优点是松土齿边形机构，其优点是松土齿在不同的切土深度角基本不在不同的切土深度角基本不变，故对松土有利。且双连变，故对松土有利。且双连杆同时承载，改善了松土器杆同时承载，改善了松土器架的受力状态。架的受力状态。15:46 /47六、基本作业方式六、基本作业方式 1 1、刮土直移刮土直移：将刮刀水：将刮刀水平回转角平回转角置为置为0 0度，即度，即刮刀轴线垂直于行驶方向，刮刀轴线垂直于行驶方向，此时切削宽度最大，适用此时切削宽度最大，适用于不平整度较小的场地，于不平整度较小的场地，平整的最后阶段或铺散材平整的最后阶段或铺散材料。料。15:46 /482 2、刮土侧移：将刮刀保持一、刮土侧移：将刮刀保持一定的回转角，在切削和运土过定的回转角，在切削和运土过程中，土沿刮刀侧向移动，回程中，土沿刮刀侧向移动，回转角越大，切土和移土能力越转角越大，切土和移土能力越强。适用于移土填堤、整修道强。适用于移土填堤、整修道路时的移土、平整场地、回填路时的移土、平整场地、回填沟渠、铺散料和路拌路面材料。沟渠、铺散料和路拌路面材料。15:46 /493 3、机外倾斜刮、机外倾斜刮土：适用于修整土：适用于修整路堑边坡、路堤路堑边坡、路堤边坡以及边沟边边坡以及边沟边坡。坡。15:46 /504 4、刮刀刀角铲土侧移：适用于挖边沟、填路堤。、刮刀刀角铲土侧移：适用于挖边沟、填路堤。15:46 /515 5、机外刮土：修整边坡、机外刮土：修整边坡