一、單斗液壓挖掘機(jī)的總體結(jié)構(gòu)
單斗液壓挖掘機(jī)的總體結(jié)構(gòu)包括動(dòng)力裝置、工作裝置、回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、操縱機(jī)構(gòu)、傳動(dòng)系統(tǒng)、行走機(jī)構(gòu)和輔助設(shè)備等,如圖所示。
常用的全回轉(zhuǎn)式液壓挖掘機(jī)的動(dòng)力裝置、傳動(dòng)系統(tǒng)的主要部分、回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、輔助設(shè)備和駕駛室等都安裝在可回轉(zhuǎn)的平臺(tái)上,通常稱為上部轉(zhuǎn)臺(tái)。因此又可將單斗液壓挖掘機(jī)概括成工作裝置、上部轉(zhuǎn)臺(tái)和行走機(jī)構(gòu)等三部分。
挖掘機(jī)是通過(guò)柴油機(jī)把柴油的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能,由液壓柱塞泵把機(jī)械能轉(zhuǎn)換成液壓能,通過(guò)液壓系統(tǒng)把液壓能分配到各執(zhí)行元件(液壓油缸、回轉(zhuǎn)馬達(dá)+減速機(jī)、行走馬達(dá)+減速機(jī)),由各執(zhí)行元件再把液壓能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能,實(shí)現(xiàn)工作裝置的運(yùn)動(dòng)、回轉(zhuǎn)平臺(tái)的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)、整機(jī)的行走運(yùn)動(dòng)。
二、挖掘機(jī)動(dòng)力系統(tǒng)
1、挖掘機(jī)動(dòng)力傳輸路線如下
1)行走動(dòng)力傳輸路線:柴油機(jī)——聯(lián)軸節(jié)——液壓泵(機(jī)械能轉(zhuǎn)化為液壓能)——分配閥——中央回轉(zhuǎn)接頭——行走馬達(dá)(液壓能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能)——減速箱——驅(qū)動(dòng)輪——軌鏈履帶——實(shí)現(xiàn)行走
2)回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)傳輸路線:柴油機(jī)——聯(lián)軸節(jié)——液壓泵(機(jī)械能轉(zhuǎn)化為液壓能)——分配閥——回轉(zhuǎn)馬達(dá)(液壓能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能)——減速箱——回轉(zhuǎn)支承——實(shí)現(xiàn)回轉(zhuǎn)
3)動(dòng)臂運(yùn)動(dòng)傳輸路線:柴油機(jī)——聯(lián)軸節(jié)——液壓泵(機(jī)械能轉(zhuǎn)化為液壓能)——分配閥——?jiǎng)颖塾透祝ㄒ簤耗苻D(zhuǎn)化為機(jī)械能)——實(shí)現(xiàn)動(dòng)臂運(yùn)動(dòng)
4)斗桿運(yùn)動(dòng)傳輸路線:柴油機(jī)——聯(lián)軸節(jié)——液壓泵(機(jī)械能轉(zhuǎn)化為液壓能)——分配閥——斗桿油缸(液壓能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能)——實(shí)現(xiàn)斗桿運(yùn)動(dòng)
5)鏟斗運(yùn)動(dòng)傳輸路線:柴油機(jī)——聯(lián)軸節(jié)——液壓泵(機(jī)械能轉(zhuǎn)化為液壓能)——分配閥——鏟斗油缸(液壓能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能)——實(shí)現(xiàn)鏟斗運(yùn)動(dòng)
1、引導(dǎo)輪2、中心回轉(zhuǎn)接頭3、控制閥4、終傳動(dòng)5、行走馬達(dá)6、液壓泵7、發(fā)動(dòng)機(jī)
8、行走速度電磁閥9、回轉(zhuǎn)制動(dòng)電磁閥10、回轉(zhuǎn)馬達(dá)11、回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)12、回轉(zhuǎn)支承
2、動(dòng)力裝置
單斗液壓挖掘機(jī)的動(dòng)力裝置,多采用直立多缸式、水冷、一小時(shí)功率標(biāo)定的柴油機(jī)。
3、傳動(dòng)系統(tǒng)
單斗液壓挖掘機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)將柴油機(jī)的輸出動(dòng)力傳遞給工作裝置、回轉(zhuǎn)裝置和行走機(jī)構(gòu)等。單斗液壓挖掘機(jī)用液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的類(lèi)型很多,習(xí)慣上按主泵的數(shù)量、功率的調(diào)節(jié)方式和回路的數(shù)量來(lái)分類(lèi)。有單泵或雙泵單回路定量系統(tǒng)、雙泵雙回路定量系統(tǒng)、多泵多回路定量系統(tǒng)、雙泵雙回路分功率調(diào)節(jié)變量系統(tǒng)、雙泵雙回路全功率調(diào)節(jié)變量系統(tǒng)、多泵多回路定量或變量混合系統(tǒng)等六種。按油液循環(huán)方式分為開(kāi)式系統(tǒng)和閉式系統(tǒng)。按供油方式分為串聯(lián)系統(tǒng)和并聯(lián)系統(tǒng)。
1、驅(qū)動(dòng)盤(pán)2、螺旋彈簧3、止動(dòng)銷(xiāo)4、摩擦片5、減震器總成
6、消音器7、發(fā)動(dòng)機(jī)后部安裝座8、發(fā)動(dòng)機(jī)前部安裝座
凡主泵輸出的流量是定值的液壓系統(tǒng)為定量液壓系統(tǒng);反之,主泵的流量可以通過(guò)調(diào)節(jié)系統(tǒng)進(jìn)行改變的則稱為變量系統(tǒng)。在定量系統(tǒng)中各執(zhí)行元件在無(wú)溢流情況下是按油泵供給的固定流量工作,油泵的功率按固定流量和最大工作壓力確定;在變量系統(tǒng)中,最常見(jiàn)的是雙泵雙回路恒功率變量系統(tǒng),有分功率變量與全功率變量之分。分功率變量調(diào)節(jié)系統(tǒng)是在系統(tǒng)的每個(gè)回路上分別裝一臺(tái)恒功率變量泵和恒功率調(diào)節(jié)器,發(fā)動(dòng)機(jī)的功率平均分配給各油泵;全功率調(diào)節(jié)系統(tǒng)是有一個(gè)恒功率調(diào)節(jié)器同時(shí)控制著系統(tǒng)中的所有油泵的流量變化,從而達(dá)到同步變量。
開(kāi)式系統(tǒng)中執(zhí)行元件的回油直接流回油箱,其特點(diǎn)是系統(tǒng)簡(jiǎn)單、散熱效果好。但油箱容量大,低壓油路與空氣接觸機(jī)會(huì)多,空氣易滲入管路造成振動(dòng)。單斗液壓挖掘機(jī)的作業(yè)主要是油缸工作,而油缸大、小有腔的差異較大、工作頻繁、發(fā)熱量大,因此絕大多數(shù)單斗液壓挖掘機(jī)采用開(kāi)式系統(tǒng);閉式回路中的執(zhí)行元件的回油路是不直接回油箱的,其特點(diǎn)式結(jié)構(gòu)緊湊,油箱容積小,進(jìn)回油路中有一定的壓力,空氣不易進(jìn)入管路,運(yùn)轉(zhuǎn)比較平穩(wěn),避免了換向時(shí)的沖擊。但系統(tǒng)較復(fù)雜,散熱條件差‘單斗液壓挖掘機(jī)的回轉(zhuǎn)裝置等局部系統(tǒng)中,又采用閉式回路的液壓系統(tǒng)的。為補(bǔ)充因液壓馬達(dá)正反轉(zhuǎn)的油液漏損,在閉式系統(tǒng)中往往還設(shè)有補(bǔ)油泵。
4、回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)
回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)使工作裝置及上部轉(zhuǎn)臺(tái)向左或向右回轉(zhuǎn),以便進(jìn)行挖掘和卸料。單斗液壓挖掘機(jī)的回轉(zhuǎn)裝置必須能把轉(zhuǎn)臺(tái)支撐在機(jī)架上,不能傾斜并使回轉(zhuǎn)輕便靈活。為此單斗液壓挖掘機(jī)都設(shè)有回轉(zhuǎn)支撐裝置和回轉(zhuǎn)傳動(dòng)裝置,它們被稱為回轉(zhuǎn)裝置。
1、制動(dòng)器2、液壓馬達(dá)3、行星齒輪減速器4、回轉(zhuǎn)齒圈5、潤(rùn)滑油杯、6、中央回轉(zhuǎn)接頭
全回轉(zhuǎn)液壓挖掘機(jī)回轉(zhuǎn)裝置的傳動(dòng)形式有直接傳動(dòng)和間接傳動(dòng)兩種。
1)直接傳動(dòng)。在低速大扭矩液壓馬達(dá)的輸出軸上安裝驅(qū)動(dòng)小齒輪,與會(huì)轉(zhuǎn)齒輪嚙合。
2)間接傳動(dòng)。由高速液壓馬達(dá)經(jīng)齒輪減速器帶動(dòng)回轉(zhuǎn)齒圈的間接傳動(dòng)結(jié)構(gòu)形式。他結(jié)構(gòu)緊湊,具有較大的傳動(dòng)比,且齒輪的受力情況較好。軸向柱塞液壓馬達(dá)與同類(lèi)型的液壓油泵結(jié)構(gòu)基本相同,許多零件可以通用,便于制造及維修,從而降低了成本。但必須設(shè)制動(dòng)器,以便吸收較大的回轉(zhuǎn)慣性力矩,縮短挖掘機(jī)作業(yè)循環(huán)時(shí)間,提高生產(chǎn)效率。
5、行走機(jī)構(gòu)
行走機(jī)構(gòu)支撐挖掘機(jī)的整機(jī)質(zhì)量并完成行走任務(wù),多采用履帶式和輪胎式。
6、履帶行走機(jī)構(gòu)
單斗液壓挖掘機(jī)的履帶式行走機(jī)構(gòu)的基本結(jié)構(gòu)與其他履帶式機(jī)構(gòu)大致相同,但他多采用兩個(gè)液壓馬達(dá)各自驅(qū)動(dòng)一個(gè)履帶。與回轉(zhuǎn)裝置的傳動(dòng)相似可用高速小扭矩馬達(dá)或低速大扭矩馬達(dá)。兩個(gè)液壓馬達(dá)同方向旋轉(zhuǎn)式挖掘機(jī)將直線行駛;若只向一個(gè)液壓馬達(dá)供油,并將另一個(gè)液壓馬達(dá)制動(dòng),挖掘機(jī)將繞制動(dòng)一側(cè)的履帶轉(zhuǎn)向,若是左右兩個(gè)液壓馬達(dá)反向旋轉(zhuǎn),挖掘即將進(jìn)行原地轉(zhuǎn)向。
行走機(jī)構(gòu)的各零部件都安裝在整體式實(shí)行走架上。液壓泵輸入的壓力油竟多路換向閥和中央回轉(zhuǎn)接頭進(jìn)入行走液壓馬達(dá),該馬達(dá)將液壓能轉(zhuǎn)變?yōu)檩敵雠ぞ睾?,通過(guò)齒輪減速器傳給驅(qū)動(dòng)輪,最終卷繞履帶以實(shí)現(xiàn)挖掘機(jī)的行走。
單斗液壓挖掘機(jī)大都采用組合式結(jié)構(gòu)履帶和平板型履帶——沒(méi)有明顯履刺,雖附著性能差,但堅(jiān)固耐用,對(duì)路面破壞性小適用于堅(jiān)硬巖石地面作業(yè),或經(jīng)常轉(zhuǎn)場(chǎng)的作業(yè)。也有采用三履刺型履帶,接地面積較大履刺切入土壤深度較淺,適宜于挖掘機(jī)采石作業(yè)。實(shí)行標(biāo)準(zhǔn)化后規(guī)定挖掘機(jī)采用質(zhì)量輕、強(qiáng)度高、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、價(jià)格較低的軋制履帶板。專用于沼澤地的三角形履帶板可降低接地比壓,提高挖掘機(jī)在松土地面上的通過(guò)能力。
1、引導(dǎo)輪2、履帶架3、托鏈輪4、終傳動(dòng)
5、支重輪6、履帶板7、中心護(hù)板8、張緊彈簧9、前護(hù)板
單斗液壓挖掘機(jī)的驅(qū)動(dòng)輪均采用整體鑄件,能與履帶正確嚙合、傳動(dòng)平穩(wěn)。挖掘機(jī)行
走時(shí)驅(qū)動(dòng)輪應(yīng)位于后部,式履帶的張緊段較短,減少履帶的摩擦磨損和功率損耗。
每條履帶都設(shè)有張緊裝置,以調(diào)整履帶的張緊度減少振動(dòng)噪聲摩擦磨損和功率損失。目前單斗液壓挖掘機(jī)都采用液壓張緊結(jié)構(gòu)。其液壓缸置與緩沖彈簧內(nèi)部減小了結(jié)構(gòu)尺寸。
7、輪胎式行走機(jī)構(gòu)
輪胎式挖掘機(jī)的行走機(jī)構(gòu)由機(jī)械傳動(dòng)和液壓傳動(dòng)兩種。其中的液壓傳動(dòng)的輪胎式挖掘機(jī)的行走機(jī)構(gòu)主要由車(chē)架、前橋、后橋、傳動(dòng)軸和液壓馬達(dá)等組成。
行走液壓馬達(dá)安裝在固定與機(jī)架的變速箱上,動(dòng)力經(jīng)變速箱、傳動(dòng)軸傳給前后驅(qū)動(dòng)橋,有的挖掘機(jī)經(jīng)輪邊減速器驅(qū)動(dòng)車(chē)輪。采用液壓馬達(dá)的高速傳動(dòng)方式使用可靠,省掉了機(jī)械傳動(dòng)中的上下傳動(dòng)箱垂直動(dòng)軸,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單布置方便。
1、車(chē)架2、回轉(zhuǎn)支撐3、中央回轉(zhuǎn)接頭4、支腿5、后橋6、傳動(dòng)軸7、液壓馬達(dá)及變速箱8、前橋