单元七：平地机自动找平系统

（7）液压系统的差距 国外全部采用负荷传感液压系统，消耗功率小，节能； 国内采用开式液压系统，仅转向系统采用负荷传感液压 系统。 （8）多功能机具的差距 国内平地机一般具有前推土板、后松土器；国外还有中 松土器、前松土器、料堆清除器、除雪板等附加设备。 （9）散热系统的差距 国外几乎全部采用独立散热系统，冷却组件由恒温控制 的液压风扇和一系列设置在关键部位的冷却器组成。无 论温度如何，静液压驱动总能提供最佳的冷却风扇速度， 节省燃料并降低噪声；国内则差距较大。

静液压驱动



后四轮驱动，前轮被带动行驶，前轮有一个滚子式超越 离合器，当后轮速度大于静液驱动的前轮速度时，前轮 驱动系统不起作用，前轮被带动行走；当后轮打滑时， 机器的行走速度低于前轮静液驱动的速度，超越离合器 自动结合，使前轮产生驱动力。 六轮同时驱动，前轮速度稍快。当车轮与地面的附着系 数较大时，前轮可以发挥较大的驱动力；当附着系数较 小，前轮的驱动力大于与地面的附着力时，前轮就会以 高于后轮的速度转动，与地面有少许的滑磨。 利用电控系统自动控制和工作模式选择可以使机器的功 能获得更好的发挥。

目前的发展趋势主要集中在操纵、维护、使用方面进 一步与电子技术相结合，以便进一步提高平地机的综 合性能。
课题二：结构原理
（1）总体结构

平地机主要组成部分有：发动机、传动系统、机架、 行走装置、工作装置和操纵控制系统。
平地机平整原理： 为使平地机具有最好的平整效果，刮刀布置在平地机前后桥 之间； 如图，车轮通过不平地面时，地面的起伏对刮刀刮平精度的 影响。由图a），当四轮平地机前轮或后轮遇障碍物抬起时， 刮刀刃C点的跳动量约为前桥A点跳动量的1/2。 图b），当六轮平地机的后轮（或中轮）遇障碍物抬起时， 刮刀刃C点的跳动量约后桥B点的1/2，即D点（车轮抬起量） 的1/4。
复杂的空间连杆机构
牵引架定位销： （1）固定牵引架于某个位置； （2）增加刮刀与地面的夹角， 在大斜度侧坡作业时使用。
其他附属工作装置 推 土 板 松土器板
松土耙
组成：


工作特点
牵引架前端为球形铰， 与车架前端铰接，因 而牵引架可绕球铰在 任意方向转动和摆动。 支承在牵引架上的回 转圈在回转驱动装置 的驱动下绕牵引架转 动，从而带动刮刀回 转。 刮刀背面有上下两条 支撑在两侧角位器滑 槽上的滑轨，可在刮 刀侧移油缸的推动下 侧向滑动。


目前平地机前桥承重约占整机重量的1/3。前桥承 重不能太小，如果太小，当刮刀受到较大侧向力 作用时前轮易产生侧滑，为了减少侧滑，还要在 前桥增加配重或加装推土铲等。 如果采用全轮驱动，则意味着机器的牵引力将增 大1/3，同时设计上可以使前桥负荷加大，后桥与 前桥承重约各占整机重量的60%和40%左右，增强 机器的稳定性，减少侧滑发生，这对于提高机器 的作业效率非常有利。
单元八：平地机自动找平系统
课题一：平地机概述
（1）用途、分类

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械。 平地机的刮刀比推土机的铲刀使用更加灵活；它能连续 改变刮刀的平面角和倾斜角，并可使刮刀向任意一侧伸 出，因此，平地机是一种多用途的连续作业式土方机械。
（2）可靠性差 国内平均无故障时间标准规定≥150h（实际还要低）； 国外一般为500h。国内第一次大修期使用寿命标准规定 ≥5000h；国外一般10000～20000h。 主要是制造技术存在的差距较大，特别是基础部件（发 动机、变速器、车桥及液压件、电控元件等）的质量不 稳定。 （3）制造工艺的差距 在柔性制造系统、冲压成形技术、基础部件的加工工艺、 热处理技术及整机涂装等方面，仅相当于国外80年代的 水平，少数达到90年代的水平； 特别在液压、电控系统及动力系统等关键零部件的质量 和工艺水平方面差距更大。
机械和液压传动的速比匹配

德国O&K平地机前桥驱动：定量泵装在变速箱上由变 速箱驱动，因此它的转速、流量、转动方向随车轮的 转速和方向不同而改变，这样可使前轮的转速与后轮 趋于一致。马达是变量的，它可以自动地适应外负荷 的变化，自动地改变转速和输出扭矩，使前轮既能够 在后轮的带动下与后轮保持相同的转速行进，又具有 适当的驱动力。 美国德莱赛平地机的前桥驱动：变量泵通过液力变矩 器驱动，泵出的油经过分流阀分别驱动两个定量马达， 构成闭式静液驱动回路。


传动系统: 一般由主离 合器、液力 变矩器、变 速箱、后桥 传动、平衡 箱串联传动 装置等组成， 其总体布置 如图所示。
传动系统布置 正置式
倒置式
平地机的后桥及平衡箱
1-连接盘；2-主动锥齿轮轴；5-主动锥齿轮座；8-齿轮箱体；9-轴承盖； 12-从动锥齿轮；13-直齿轮；14-从动直齿轮；15-轮毂；16-壳体；17-托 架；18-导板；19、28-垫片；20-链轮；21-车轮轴；22-平衡箱体；23-轴 承座；24-链条；25-主动链轮；26-半轴；27-端盖；28-垫片；29-钢套； 30-轴承；32-压板
发动机一主离合器一机械换档变速箱 发动机—液力变矩器一主离合器一机械换档变速箱 发动机一动力换档变速箱（CAT，小松）； 发动机—液力变矩器一动力换档变速箱（德国O&K， 美国德莱赛，国内产品）； 发动机一液压泵一液压马达一平衡箱（三一）。


后桥驱动型式：平地机整机质量的2/3位于在后 桥，后桥驱动有较大的牵引力，刮刀装在前后桥 之间（这样给通向前桥的传动造成困难，同时结 构也很复杂，使制造成本提高），因此目前多数 的平地机采用后桥驱动型式。 切削作业时机器需要较大的牵引力，而单靠后桥 驱动常因附着力不够而限制了驱动力的充分发挥， 龙其是传动系统装有液力变矩器时，后桥的附着 力与驱动力相比就相差甚远，使后桥驱动力不能 发挥，时常打滑而影响作业。
1）四轮平地机有：2×1×1型——前轮转向，后轮驱动； 2×2×2型——全轮转向，全轮驱动。
2）六轮平地机有：3×2×1型——前轮转向，中后轮驱动； 3×3×1型——前轮转向，全轮驱动； 3×3×3型——全轮转向，全轮驱动。
驱动轮对数越多，附着牵引力越大；转向轮越多，平地机 的转弯半径越小。因此，上述五种型式中3×3×3型的性能最好， 大中型平地机多采用这种型式。2×2×2型和2×1×1型均在轻 型平地机中用。 目前转向轮装有倾斜机构的平地机获得了广泛的应用。装 设倾斜机构后，在斜坡工作时，车轮的倾斜可提高平地机工作 的稳定性；在平地上转向时，能进一步减小转弯半径。
国内平地机技术水平的差距：
（1）技术水平的差距 基本结构和功能没有根本性差距，但起步晚发展缓 慢，没有核心和专利技术，对国外技术消化吸收只 实现部分国产化，企业创新能力不足； 机－电－液一体化技术是必然趋势，但用户对高技 术带来的成本增加难以接收；企业也没有能力进行 超越传统技术的基础性研究，相关的高校、科研院 所也没有能力达到国际前沿技术的研发能力。
（2）概况及发展趋势
发展概况： 全世界平地机年产约2万台，其中中型平地机（功率 86～127Kw）占需求的50％； 加拿大柴皮恩生产的522Kw、瑞典VOLVO生产的700马力 的平地机都是自重达100T的世界最大的平地机； 日本生产的MG743轻型平地机功率26Kw，是世界最小的 平地机； 国＆K公司最为著名，代表了国际当代最高 水平。主要技术有：铰接式机架、动力换挡、后桥带自 锁差速器、可调整操纵台、ROPS驾驶室、电子监控、自 动调平、全轮驱动等技术。


我国生产平地机历史较短，通过技术引进、消化吸收、 综合集成、创新开发等渠道获得了常足发展； 自1997年来，生产企业猛增，目前主要有天津中外建 （天津工程机械厂）、徐工、常林、哈尔滨四海、黄 工、三一、成工。 天津中外建保持市场的龙头位置，依次为徐工、常林 成工，三一虽市场份额不大，但其静压传动平地机推 向市场，具有一定的竞争力。
平地机完成土地平整和整形作业 平地机进行旁刷边坡、 开挖边沟作业
平地机进行路槽和边沟的开挖
平地机进行基层稳定土材料的拌制
大面积平整场地
整形路堤断面
平地机除雪
浮动除雪装置
侧坡作业
分类（按行走方式、操作方式、机架结构等略）： 平地机均为轮胎式的； 按车轮数、驱动轮对数和转向轮对数来分，如图所示。



平地机主要是用刮土铲刀进行土壤切削、刮送和整平 作业的机械；也可进行砂石或砾石路面的维修；路基 路面的整形、挖沟、草皮或表层土的剥离、修刮边坡 等切削平整作业；可完成材料的推移、混合、回填、 铺平作业。 平地机还可配置推土铲及耙土、松土器等工作装置， 以进一步提高其工作能力，扩大使用范围。 平地机是一种效能高、作业精度好、用途广的施工机 械，被广泛用于公路、铁路、机场、停车场等大面积 场地的整平作业，也被用于进行农田整地、路堤整形 及林区道路的整修等作业。 平地机还可以配置多种作业机具(例如除雪犁、压路滚 子等)，以完成特殊要求的作业项目。

刮刀切削角的调整 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。 人工调整：多应用在中小型平地机上，调整后应 将紧固螺母锁紧。
液压油缸调整：油缸体铰 接在回转圈两侧，活塞杆 头部与角位器铰接，当松 开紧固螺母后，操纵油缸 伸缩，即可使角位器带动 刮刀绕下铰点转动，使切 削角改变，调好后人工将 紧固螺母锁紧。
（4）噪声的差距 国产平地机驾驶员耳边噪声平均88～91dB（国标为92 dB），机外辐射为110 dB（国标为118 dB），国外驾 驶员耳边噪声平均＜88dB。 （5）废气排放的差距 国内产品配置的发动机主要是国产发动机，基本能达 到现有的国家排放法规；国外排放已经达到欧2/TIER2 标准，甚至更高。 （6）电气系统的差距 国外高档平地机应用了先进的电子控制技术，将机－ 电－液一体化成功。如自动找平、作业工况监控系统 及电子故障诊断系统；国内依然是传统的电气控制。