BOB半岛整机平衡及稳定性1-1挖掘机概述1-2挖掘机简史1-3挖掘机之最1-4挖掘机分类概述挖掘机械作为一种快速、高效的施工作业机械已经成为工程机械产品家族中的一个主要机种。据统计，工程施工中约有60%以上的土石方量是靠挖掘机械来完成的。各种类型与功能的挖掘机械，广泛应用于工业与民用建筑、交通运输、水利电力工程、农田改造、矿山采掘以及现代化军事工程等行业的机械化施工中。近年来，挖掘机是整个工程机械行业中产、销量增长最快的一个机种。1-1挖掘机概述第一台手动挖掘机问世至今已有130多年的历史。期间经历了由蒸汽驱动到电力驱动和内燃机驱动的回转挖掘机、应用机电液一体化技术的全自动液压挖掘机的逐步发展过程。由于液压技术的应用，20世纪40年代有了在拖拉机上配装液压反铲的悬挂式挖掘机。20世纪50年代初期和中期相继研制出拖式全回转液压挖掘机和履带式全液压挖掘机。1-2挖掘机简史从20世纪60年代中期起，液压挖掘机进入推广和蓬勃发展阶段，各国挖掘机制造厂和品种增加很快，产量已达挖掘机总产量的80%以上。20世纪70年代起，液压挖掘机广泛采用高压变量系统，向高速、高压、大功率发展，产量占挖掘机总产量的90%以上。目前液压挖掘机产量已几乎占挖掘机总产量的100%。1-2挖掘机简史剥离挖掘机，B-E（布比赛路斯-伊利）公司生产的斗容量168.2m的步行式拉铲挖掘机。最小的挖掘机：（研究阶段）日本正在研究进入人体血管的医用挖掘机。需求增长最快的国家：中国1-3挖掘机之最轮胎式抓斗起重电铲周期作业式液压式机械式连续作业式（多斗）斗轮式汽车式步履式1-4挖掘机分类轮胎式抓斗起重电铲周期作业式液压式机械式连续作业式（多斗）斗轮式汽车式步履式1-4挖掘机分类连续作业式挖掘机1-4挖掘机分类机械式单斗挖掘机1-4挖掘机分类单斗液压挖掘机1-4挖掘机分类微型挖掘机：整机重量6t小型挖掘机：6t＜整机重量13t中型挖掘机：13t＜整机重量40t大型挖掘机：40t＜整机重量100t特大型挖掘机：100t＜整机重量1-4挖掘机按机重分类2-1履带式挖掘机基本结构2-2液压挖掘机工作原理2-3液压挖掘机工作特点2-4相关知识基本结构和特点工作装置行走装置上部机构2-1履带式挖掘机的基本结构2-1油缸回转马达减速机工作泵发动机行走马达减速机脚控制阀手控制阀2-12-1铲斗总成驾驶室动臂油缸斗杆油缸履带总成配重总成铲斗油缸2-2驱动控制油操纵发动机先导泵先导阀控制油驱动工作油工作油工作泵主控阀工作油实现实现工作装置工作油缸旋转、行走2-3多自由度作业机械。(前后\左右\上下共６个平面）利用杠杆原理，液压缸推动动臂、斗杆和铲斗产生各构件之间的相对旋转运动，从而实现人为控制的挖掘和卸料动作；上部回转平台绕垂直轴旋转；远距离悬臂挖掘和卸料；靠履带转移或移动整机的工作面。2-4相关知识液压挖掘机行走机构有履带式和轮胎式两种。1、履带式液压挖掘机的整机质心位置低BOB半岛，行驶、作业稳定性较；2、轮胎式液压挖掘机的行驶速度较高，能较远距离的自行转场。操纵方式主要采用液压和气压.2-4土的切削是个很复杂的过程。土在楔型刀具的压力作用下受到挤压和剪切而开始变形，土体的原始结构被破坏，土块或土层土被切削时，在刀具上产生三种力：土的原始结构破坏时所产生的阻力；土的内摩擦力；土与刀具之间的摩擦力。我们把这三种力叫做切削阻力。2-4切削阻力是变化的。随土的性质如粘性、干性、含水量、砂石量变化，又随刀具和铲斗的形状而变化，还随切入厚度和切入过程而变化。切削阻力一般用实验方法获得，也可以按经验公式计算。合理地设计切削装置的形状如斗齿的切削角度，铲斗的宽度，铲斗的形状等可以减小切削阻力。只有主动挖掘力大于切削阻力时才能完成挖掘。3-1操作重量3-2发动机功率3-33-4挖掘力3-5工作范围3-6运输尺寸3-7回转速度和扭矩3-8行走速度和牵引力3-9爬坡能力3-10接地比压3-11噪音3-12提升能力3-13生产率3-1如果挖掘力超过这个极限，在反铲的情况下，挖掘机将打滑，并被向前拉动，这非常危险。在正铲情况下，挖掘机将向后打滑。主机重量：不含工作装置。3-2发动机功率是挖掘机三个主参数（操作重量，发动机功率，斗容）之一。总功率(额定功率）指在没有消耗功率附件，如消音器、风扇、交流发电机及空气滤清器的情况下，在发动机飞轮上测得的输出功率。净功率A、指在装有全部消耗功率附件，如消音器、风扇、发电机及空气滤清器的情况下，在发动机飞轮上测得的输出功率。B、指在装有发动机运行必须的消耗功率附件，一般为风扇的情况下，在发动机飞轮上测得的输出功率。3-2额定功率定义：指在没有消耗功率附件，如消音器、风扇、交流发电机及空气滤清器的情况下，在发动机飞轮上测得的输出功率。飞率定义：指在装有全部消耗功率附件，如消音器、风扇、发电机及空气滤清器的情况下，在发动机飞轮上测得的输出功率。3-3CECE标准（欧洲）：1：2堆装。1：11：23-4包括斗杆挖掘力和铲斗挖掘力。两个挖掘力的动力不同，斗杆挖掘力来自斗杆油缸，铲斗挖掘力来自铲斗油缸。挖掘力的作用点有两种计算标准。ISO标准：作用在铲斗刀板边缘；SAE、PCSA、GB标准：作用在斗齿尖。斗杆挖掘力铲斗挖掘力3-5最大挖掘深度（8′水平）最小回转半径3-6动臂总高度3-7回转速度：挖掘机空载时，稳定回转所能达到的平均最大速度。标注的回转速度，既不是指起动时，也不是指制动时的回转速度。对于一般的挖掘工况，挖掘机在0～180的范围内工作时，回转马达有加速和减速，当转到270～360范围内时，回转速度达到稳定。需要的实际回转性能可用回转扭矩表示。3-8牵引力是指挖掘机行走时所产生的力，主要影响因素包括行走马达低速档排量、工作压力、驱动轮节圆直径、机重。行走速度与牵引力表明了挖掘机行走的机动灵活性及其行走能力。3-9爬坡能力是指爬坡、下坡，或在一个坚实、平整的坡上停止的能力。两种表示方法：角度，百分比BOB半岛。tanθ=b/a，一般为70%。微型机指标一般为30或58%。3-10全部与地面接触的面积工作重量接地比压的大小决定了挖掘机适合工作的地面条件。接地压力指机器重量对地面产生的压力。理论值。因为履带不能完全与地面接触；由于整机重心的偏移，履带上的压力不均匀。接地比压3-11挖掘机的噪音主要来源于发动机。两种噪音：机外幅射噪音3-12提升能力是指额定稳定提升能力或额定液压提升能力中较小的一个。额定稳定提升能力：75%的倾翻载荷。额定液压提升能力：87%的液压提升能力。3-13生产率是挖掘机主要技术经济指标之一。理论生产率：在“计算条件”下连续工作一小时的生产“计算条件”是：1、操作熟练；2BOB半岛、常见工作条件和工作尺寸；3、工作、运输工具的位置恰当。 技术生产率：在“给定条件”下连续工作一小时的生产 实际生产率：机器工作一段时间所得到的实际平均生产率。它在技术生产率的基础上受机器利用率和操作熟练 程度两方面影响。 4-1工作装置特点 4-2工作装置类别 4-3反铲装置 4-4其它工作装置 4-5工作装置组合应用 4-1 强度：箱型截面 两种流行形式：厚板小截面：同等强度条件下，重量略大一些。 薄板大截面：同等强度条件下，重量略小一些，但要 仔细验算薄板是否失稳。 可信的数据：实际电测应力分析。4-1 应力 应力集中：如支耳，孔，焊缝（贴角，对接，坡口），形状突变，焊缝过于集中BOB半岛，不同材料的焊接 性能（板材与铸锻件）等。 焊缝的疲劳强度。实践证明，破碎锤更容易使构件发生疲劳破坏。 去应力措施：振动，打磨，时效等。4-1 要求耐磨的部分： 轴套：调质处理的中碳合金钢钢基+内壁喷涂自润滑和减磨及耐磨材料， 铜基镶嵌式， 方便调整的T型套端面喷涂碳化钨， 表面处理的高硬度 合金钢。 调整垫片：钢制、高分子材料如橡胶和树脂。4-2 工作装置是挖掘机的主要组成部分之一。可以更换的多 种工作装置极大地拓展了挖掘机的应用。 常见的工作装置类型有： 铲斗：以挖掘、装载物料为主，包 抓斗：深井作业、装卸物料；吸盘：吸盘可以吸附废钢等材料， 包括电磁吸盘和永久吸盘； 破碎锤：破碎水泥、石块，拆除作 液压剪：剪断水泥建筑的钢筋等；液压螺旋钻：钻孔、取土。 4-3 反铲是单斗液压挖掘机最常用的结构型式，主要用于挖掘停机面以下土壤。 动臂、斗杆和铲斗等主要部件彼此铰接，在液压缸的作用下各部件绕铰接点转动，完成挖掘、提升和卸土等动作。 4-3 平整斗有利于物料的自由流动。 使物料易于卸净。 铲斗宽度与物料颗粒直径之比应大于4:1。 利用斗齿增大挖掘线比压，以便于切削。 针对不同的作业对象，选取不同的铲斗。 铲斗宽度选择的原则 宽的铲斗适用于较软的土壤， 窄的铲斗适用于较硬的物料。 铲斗宽度与单位挖掘力成反比， 宽度越小BOB半岛，单位挖掘力越大。 4-3反铲装置——铲斗 铲斗的宽度与大小臂的寿命 预期的小臂和大臂的寿命周期取决于铲斗的宽度。 铲斗的宽度标准斗 4-3反铲装置——铲斗 铲斗的容量要与机器相匹配 如果选取的铲斗比推荐的容量大得多，挖掘机的瞬时 转动惯量将会变得很大。这使循环周期增长，且对整 个机器的寿命和稳定性都有不利影响；对液压部件、 小臂和机架同样也有不利影响。4-3 反铲装置——铲斗 大小臂的选取与铲斗容量 相对较短的大小臂具有较大的挖掘力，宜配较大容量的 铲斗，可提高生产率，但是同时以降低挖掘范围为代价。