单斗挖掘机的结构及液压操作系统74张幻灯片.ppt
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- 挖掘机 结构 液压 操作系统 74 幻灯片
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1、 1.4 单斗挖掘机的单斗挖掘机的构造构造 单斗挖掘机的总体结构包括动力装置、传动单斗挖掘机的总体结构包括动力装置、传动系统、工作装置、回转机构、行走机构、操纵机系统、工作装置、回转机构、行走机构、操纵机构和辅助设备等,如图所示。构和辅助设备等,如图所示。液压系统由液压泵、控制阀、液压缸、液压液压系统由液压泵、控制阀、液压缸、液压马达、管路、油箱等组成。马达、管路、油箱等组成。电气控制系统包括监控盘、发动机控制系统、电气控制系统包括监控盘、发动机控制系统、泵控制系统、各类传感器、电磁阀等泵控制系统、各类传感器、电磁阀等。一 构造概要1.1 底盘底盘 底盘即行走装置,包括履带架和行走机构,主要由
2、履带架、行走马达+减速机及其管路、驱动轮、导向轮、托链轮、支重轮、履带、张紧缓冲装置组成,见下图。其功能为支承挖掘机的重量,并把驱动轮传递的动力转变为牵引力,实现整机的行走。行走马达+减速机=行走机构 下车:底盘+回转支承+中央回转接头chassis行走装置l 履带架履带架履带架(即车架总成)为整体焊接件,采用X 形结构,其主要优点是具有高的承载能力.车架总成由左纵梁(即左履带架)、主车架(即中间架)、右纵梁(即右履带架)三部分焊接而成。l 中央回转接头中央回转接头是联接回转平台与底盘油路的液压元件,它保证回转平台旋转任意角度后,还能正常给行走马达供油。1.2 平台平台 平台是上车部平台是上车
3、部分主要承载结构分主要承载结构件,分主平台和件,分主平台和左右平台三部分。左右平台三部分。见图。见图。1.3 配重1.41.4 驾驶室与驾驶室与空调驾驶室为流线形钢结构,前窗挡风玻璃可滑动,天窗可开启,配置雨刮器、清洗器、收放机、空调、座椅及操纵件、先导开关4处出风口(除霜、吹脚、吹脸左、吹脸右)空调系统的组成空调系统的组成1 1 压缩机总成压缩机总成2 2 冷凝器总成冷凝器总成3 3 贮液干燥器总成贮液干燥器总成4 4 蒸发器总成蒸发器总成5 5 管路系统管路系统6 6 电器系统电器系统 常用的全回转式液压挖掘机的动力装置、传动装置的主常用的全回转式液压挖掘机的动力装置、传动装置的主要部分、
4、回转机构、辅助设备和驾驶室等都安装在可回转的要部分、回转机构、辅助设备和驾驶室等都安装在可回转的平台上,通常称为上部转台。因此单斗液压挖掘机概括成由平台上,通常称为上部转台。因此单斗液压挖掘机概括成由图示的上部回转体、行走机构、和工作装置图示的上部回转体、行走机构、和工作装置3个部分组成。个部分组成。挖掘机是通过柴油机把柴油的化学能转化挖掘机是通过柴油机把柴油的化学能转化为机械能,由液压柱塞泵把机械能转换成液压能,为机械能,由液压柱塞泵把机械能转换成液压能,通过液压系统把液压能分配到各执行元件(液压通过液压系统把液压能分配到各执行元件(液压油缸、回转马达油缸、回转马达+减速机、行走马达减速机、
5、行走马达+减速机),减速机),由各执行元件再把液压能转化为机械能,实现工由各执行元件再把液压能转化为机械能,实现工作装置的运动、回转平台的回转运动、整机的行作装置的运动、回转平台的回转运动、整机的行走运动。走运动。单斗液压挖掘机的动力装置,多采用直立单斗液压挖掘机的动力装置,多采用直立多缸式、水冷、一小时功率标定的柴油机。多缸式、水冷、一小时功率标定的柴油机。二二 动力装置动力装置动力系统的基本知识动力系统的基本知识挖掘机动力系统的核心是柴油发动机。其功用是将供给的燃油燃烧并将热能转变为机械能,并通过液压传动系统使挖掘机行走和工作。柴油机的动力输出就是液压泵的动力输入。动力系统包括发动机及附件
6、、燃油箱、水箱等。挖掘机动力装置由下列系统组成:冷却系统、进气系统、排气系统、燃油系统、润滑系统、电器系统、减震和传动系统 5.3 SY3105.3 SY310挖掘机用柴油机介绍挖掘机用柴油机介绍 采用康明斯QSB5.9-240 型柴油机,其可靠性、动力性、燃油经济性和低排放性等指标在国际上都具有领先水平。柴油机主要技术参数::型式:六缸直列、水冷、直喷、涡轮增压、中冷、电控气缸直径(mm)活塞行程(mm):102120额定功率(kW)/转速(rpm):182/2000最大扭矩(Nm)/转速(rpm):990/1500最低燃油消耗量(g/kWh):2105.4 5.4 动力传输路线表动力传输路
7、线表行走动力传输路线:柴油机联轴节液压泵(机械能转化为液压能)分配阀中央回转接头行走马达(液压能转化为机械能)减速箱驱动轮轨链履带实现行走回转运动传输路线:柴油机联轴节液压泵(机械能转化为液压能)分配阀回转马达(液压能转化为机械能)减速箱回转支承实现回转动臂运动传输路线:柴油机联轴节液压泵(机械能转化为液压能)分配阀动臂油缸(液压能转化为机械能)实现动臂运动斗杆运动传输路线:柴油机联轴节液压泵(机械能转化为液压能)分配阀斗杆油缸(液压能转化为机械能)实现斗杆运动铲斗运动传输路线:柴油机联轴节液压泵(机械能转化为液压能)分配阀铲斗油缸(液压能转化为机械能)实现铲斗运动行走马达铲斗油缸动臂油缸斗杆
8、油缸行走马达液压泵发动机保持阀中央回转接头 回转马达多路阀动力传输原理图动力传输原理图三三 传动系统传动系统 单斗液压挖掘机传动系统将柴油机的输出动力传递给工作装置、回转装置和行走机构等。单斗液压挖掘机用液压传动系统的类型很多,习惯上按主泵的数量、功率的调节方式和回路的数量来分类。有单泵或双泵单回路定量系统、双泵双回路定量系统、多泵多回路定量系统、双泵双回路分功率调节变量系统、双泵双回路全功率调节变量系统、多泵多回路定量或变量混合系统等六种。按油液循环方式分为开式系统和闭式系统。按供油方式分为串联系统和并联系统。1、驱动盘、驱动盘 2、螺旋弹簧、螺旋弹簧 3、止动销、止动销 4、摩擦片、摩擦片
9、 5、减震器总成、减震器总成6、消音器、消音器 7、发动机后部安装座、发动机后部安装座 8、发动机前部安装座、发动机前部安装座单斗挖掘机以及其他工程单斗挖掘机以及其他工程机械,作业时要求其上部的机械,作业时要求其上部的转台可相对于其下部的底架转台可相对于其下部的底架作作360 的回转,并要求回的回转,并要求回转时轻便灵活,因此采用了转时轻便灵活,因此采用了回转支承装置。回转支承装置。回转机构使工作装置及上回转机构使工作装置及上部转台向左或向右回转,以部转台向左或向右回转,以便进行挖掘和卸料。单斗液便进行挖掘和卸料。单斗液压挖掘机的回转装置必须能压挖掘机的回转装置必须能把转台支撑在机架上,不能把
10、转台支撑在机架上,不能倾斜并使回转轻便灵活。为倾斜并使回转轻便灵活。为此单斗液压挖掘机都设有回此单斗液压挖掘机都设有回转支撑装置和回转传动装置,转支撑装置和回转传动装置,它们被称为回转装置。它们被称为回转装置。四四 回转支承装置回转支承装置 回转支撑回转支撑1转柱式回转支承摆动式液压马达驱动的转柱式支承如下图所示。它由固定在回转体1上的上、下支承轴4和6,上、下轴座3和7组成。轴承座用螺栓固定在机架5上。回转体与支承轴组成转柱,插入轴承座的轴承中。外壳固定在机架5上的摆动液压缸输出轴插入下支承轴6内,驱动回转体相对于机架转动。回转体常做成“匚”形,以避免与回转机构碰撞。工作装置铰接在回转体上,
11、与回转体一起回转。转柱式回转支承1-回转体;2-摆动液压缸;3-上轴承座;4-上支承轴;5-机架;6-下支承轴;7-下轴承座2滚动轴承式回转支承 滚动轴承式回转支承实际上就是一个大直径的滚动轴承。它与普通轴承的最大区别是它的转速很慢。挖掘机的回转速度在511r/min之间。此外,一般轴承滚道中心直径和高度比为45,而回转支承则达1015。所以,这种轴承的刚度较差,工作中要靠支承连接结构来保证。滚动轴承式回转支承的典型构造如图3-3所示。内座圈或外座圈可加工成内齿圈或外齿圈。带齿圈的座圈为固定圈,用沿圆周分布的螺栓4、5固定在底座上。不带齿的座圈为回转圈,用螺栓与挖掘机转台连接。装配时可先把座圈
12、1、3和滚动体8装好,形成一个完整的部件,然后再与挖掘机组装。为保证转动灵活,防止受热膨胀后产生卡死现象,回转支承应留有一定的轴向间隙。此间隙因加工误差和滚道与滚动体的磨损而变化。所以在两座圈之间设有调整垫片2,装配和修理时可以调整间隙。隔离体7用来防止相邻滚动体8间的挤压,减少滚动体的磨损,并起导向作用。滚动体可以是滚珠或滚柱。滚动轴承式支承1-下座圈;2-调整垫片;3-上座圈;4、5-螺栓;6-内齿圈;7-隔离体;8-滚动体;9-油嘴;10-密封装置 1、制动器、制动器2、液压马达、液压马达3、行星齿轮减速器、行星齿轮减速器4、回转齿圈、回转齿圈5、润滑油杯、润滑油杯6、中央回转接头、中央
13、回转接头全回转液压挖掘机回转装置的传动形式有直接传动和间接传动两种。1)直接传动。在低速大扭矩液压马达的输出轴上安装驱动小齿轮,与会转齿轮啮合。2)间接传动。由高速液压马达经齿轮减速器带动回转齿圈的间接传动结构形式。他结构紧凑,具有较大的传动比,且齿轮的受力情况较好。轴向柱塞液压马达与同类型的液压油泵结构基本相同,许多零件可以通用,便于制造及维修,从而降低了成本。但必须设制动器,以便吸收较大的回转惯性力矩,缩短挖掘机作业循环时间,提高生产效率。五五 行走机构行走机构 行走机构支撑挖掘机的整机质量并完成行走任务,多采用履带式和轮胎式。因为行走装置兼有液压挖掘机支撑和运行两大功能,因此液压挖掘机行
14、走装置应尽量满足以下要求:1)应有较大的驱动力,使挖掘机在软湿或高低不平等不良地面上行走时具有良好的通过性能、爬坡性能和转向性能。2)在不增大行走装置高度的前提下,式挖掘机具有较大的离地间隙,以提高其不平地面上的越野性能。3)行走装置具有较大的支撑面积或较小的接地比压,以提高挖掘机的稳定性。4)挖掘机在斜坡下行时不发生下滑和超速溜坡现象,以提高挖掘机的安全性。5)行走装置的外形尺寸应符合道路运行要求。履带行走机构单斗液压挖掘机的履带式行走机构的基本结构与其他履带式机构大致相同,但他多采用两个液压马达各自驱动一个履带。与回转装置的传动相似可用高速小扭矩马达或低速大扭矩马达。两个液压马达同方向旋转
15、式挖掘机将直线行驶;若只向一个液压马达供油,并将另一个液压马达制动,挖掘机将绕制动一侧的履带转向,若是左右两个液压马达反向旋转,挖掘即将进行原地转向。1、引导轮、引导轮 2、履带架、履带架3、托链轮、托链轮 4、终传动、终传动5、支重轮、支重轮 6、履带板、履带板7、中心护板、中心护板 8、张紧弹、张紧弹簧簧9、前护板、前护板 轮胎式行走机构轮胎式挖掘机的行走机构由机械传动和液压传动两种。其中的液压传动的轮胎式挖掘机的行走机构主要由车架、前桥、后桥、传动轴和液压马达等组成。行走液压马达安装在固定与机架的变速箱上,动力经变速箱、传动轴传给前后驱动桥,有的挖掘机经轮边减速器驱动车轮。采用液压马达的
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