液压单斗挖掘机及工作原理
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
液压挖掘机的挖土动作，主要靠挖掘机动 臂、斗杆、铲斗的自重和各工作液压缸的 推动力，因此，它的切削力较大。
反铲工作装置
挖掘机械—2 单斗液压挖掘机—R994B型单斗液压挖掘机
工作装置
铰接式反铲单斗液压挖掘机最常用的结构形式 动臂、斗杆和铲斗等主要部件彼此铰接形成四连杆机构或六连杆机构 （铲斗与油缸的连接方式），在液压缸的作用下各部件绕铰接点摆动， 挖成挖掘机提升和卸土等动作。
因此，斗容量不大时，单斗液压挖掘机已大量取代了机械传动式单斗 挖掘机
5）主要缺点： 元件的加工精度要求高、装配要求严格、制造困难、维护要求高；
液压油要求高。
第二节、液压挖掘机的工作装置
一、工作装置概述
1-动臂；2-动臂液压缸； 3-斗杆液压缸；4-斗杆； 5-铲斗液压缸；6-铲斗； 7-开斗液压缸；
液压单斗挖掘机
第一节、概述
当前挖掘机水平及发展动向
美国特雷克斯-O&K公司：
RH40-E：102～106t， 477KW， 7.0m3； RH70： 122t， 522KW， 7.2m3， 反铲； RH90-C： 170t， 760KW， 10.0m3； RH120-E： 283t，1008KW， 15.0m3； RH170： 374t，1492KW， 18.0m3； RH200： 525t，1880KW， 26.0m3；
挖掘机械—2 单斗液压挖掘机—液压挖掘机主要机构的综合分析
4、生产制造情况
日本日立公司：
EX2500：16.5m3； EX3600：21m3； EX5500：29m3； EX8000：40m3；
Biblioteka Baidu
日本小松公司：
PC3000：14.9m3； PC4000：21m3； PC5500：28m3； PC8000：38m3；
国内自主品牌挖掘机企业大体上可分为三类： 1）以小型挖掘机为突破口的企业，如玉柴机器和山河智能； 2）由其他产品渗透到挖掘机的大型企业，如柳工、厦工、徐工、临工、福田和福建晋工、 龙工、三一重工等。 3）新兴的民营小企业。
机构的工作原理决定的： 液压式： 铲斗与斗杆铰接，可相
对转动，强制切入岩层； 机械式： 依靠挠性的钢绳提升铲斗来进行挖掘；
4、液压挖掘机工作的特点
1)良好的运动轨迹
机械式： 近似圆弧形； 液压式： 多自由度作业机械，通过三组油缸能 沿矿层轮廓运动，做各种不同的直 线、折线、曲线运动，可进行分层 开采，铲平、清根、松石时不用辅 助设备； 2)移动性能好 液压独立行走装置，结构简单 紧凑，操作灵活，转弯方便；
3)利用工作装置 越过路坎或高地，运移时自行上下运输设备，自 救本领。 总之，由于以上特点，液压挖掘机在矿 山将得到越来越广泛的应用，它的铲斗运动自如， 装满率比机械铲高15%，斗齿寿命提高1.2倍；灵 活的装卸料动作，加上较快的平台回转速度，缩短 了作业周期时间，可得到较高的生产能力和较低的 作业成本。
2、履带式单斗液压反铲挖掘机 基本组成
挖掘机
工作装置 回转平台 行走装置
动力装置 液压系统 回转装置
驾驶室
挖掘机工作系统组成：
• 底盘 （四轮一带：驱动轮、导向轮、 支重轮、托链轮、履带）
• 工作装置（动臂、斗杆、铲斗）
• 回转装置（回转机构、回转平台、动力系统）
• 液压系统（双泵双回路恒功率控制系统）
• 电控系统（采用PLC控制，触摸显示屏）
3、液压挖掘机工作原理
驱动
控制油
操纵
柴油机
先导泵
先导阀
司机
驱动
工作油
工作泵
控制油 工作油
主控阀
马达
实现 工作装置工作
工作油 油缸
实现 旋转、行走
液压铲与机械铲的比较
1)质量轻、生产能力大 斗容相同时，液压挖掘机比机械式质量轻40～60%， 2)挖掘力大 这是由两种挖掘机工作
正铲的卸土方式有两种：前卸式和底卸式。用反 铲改成的正铲斗只能用前卸式卸上；底卸式铲斗 靠液压缸打开斗底卸土以降低卸土高度，减少土 对运输车辆的冲击。
在挖掘比较松散的物料时，正铲斗可换装成装载 斗。在整机重量不变的情况下，这种铲斗的斗容 量可以增加到反铲斗容量的1.6～2倍。
2、反铲
反铲是中、小型液压挖掘机的主要工作装 置，主要用于基坑开挖等停机面以下的土 方工程，也可以挖停机面以上的土方工程。
4）、比之机械传动有许多优点：无级调速且调速范围大(最高与最低 速度之比可达1000：1)；能得到较低的稳定转速(采用柱塞式油马达， 稳定转速可低到1r/min)；转动惯量较小，加减速过程较快；传动平 稳，结构简单，吸收冲击和振动；操纵省力，易实现自动化控制；易 实现标准化、通用化、系列化等。
由于调速范围大，可增加挖掘力(约30％)；由于结构简单，使机重减 小(约减少30％以上)；由于各元件相互位置无严格要求，可使结构紧 凑、外形美观、布置方便。
动臂一端铰接在回转平 台上，另一端与斗杆铰接， 斗杆另一端与铲斗后壁铰 接，斗后壁与斗前体铰接；
四组液压缸是工作装置产生四个动作：动臂升降、斗杆升降、铲斗转动、开 斗运动；
铲斗由前体和后壁两部分组成，为底卸式铲斗，卸料时液压缸活塞向里收缩， 打开前体。
1、正铲
主要用于挖掘停机面以上的工作面。由于液压挖 掘机正铲的动臂摆幅能够变化，因此也能挖掘停 机面以下工作面的土壤。
挖掘机械—2 单斗液压挖掘机—概述
德国德马格公司：
H255：13m3； H455：28m3； H685：38m3； H740：40m3；
挖掘机械—2 单斗液压挖掘机—概述
德国利勃海尔公司：
R994：20m3； R995：26.5m3； R996：36m3；
美国卡特彼勒公司：
正铲： 5130B：9～11m3； 5230B：12.5～17m3； 反铲： 5130B ME：8.5～18.3m3； 5230B ME：13～27.5m3；
六联杆机构
作用：转角优化、使平均挖掘力大
3、铲斗与液压缸、斗杆的结构型式
铲斗与液压缸、斗杆连接的结构型式有四连 杆机构和六连杆机构。
其中四连杆机构连接方式是铲斗直接铰接于液 压缸，使铲斗转角较小，工作力矩变化较大；六 连杆机构连接方式的特点是，在液压缸活塞杆形 成相同条件下，铲斗可获得较大转角，并改善挖 掘机时动作灵活性，提高了铲土效率。
反铲工作装置
挖掘机械—2 单斗液压挖掘机—R994B型单斗液压挖掘机
工作装置
铰接式反铲单斗液压挖掘机最常用的结构形式 动臂、斗杆和铲斗等主要部件彼此铰接形成四连杆机构或六连杆机构 （铲斗与油缸的连接方式），在液压缸的作用下各部件绕铰接点摆动， 挖成挖掘机提升和卸土等动作。
因此，斗容量不大时，单斗液压挖掘机已大量取代了机械传动式单斗 挖掘机
5）主要缺点： 元件的加工精度要求高、装配要求严格、制造困难、维护要求高；
液压油要求高。
第二节、液压挖掘机的工作装置
一、工作装置概述
1-动臂；2-动臂液压缸； 3-斗杆液压缸；4-斗杆； 5-铲斗液压缸；6-铲斗； 7-开斗液压缸；
液压单斗挖掘机
第一节、概述
当前挖掘机水平及发展动向
美国特雷克斯-O&K公司：
RH40-E：102～106t， 477KW， 7.0m3； RH70： 122t， 522KW， 7.2m3， 反铲； RH90-C： 170t， 760KW， 10.0m3； RH120-E： 283t，1008KW， 15.0m3； RH170： 374t，1492KW， 18.0m3； RH200： 525t，1880KW， 26.0m3；
挖掘机械—2 单斗液压挖掘机—液压挖掘机主要机构的综合分析
4、生产制造情况
日本日立公司：
EX2500：16.5m3； EX3600：21m3； EX5500：29m3； EX8000：40m3；
Biblioteka Baidu
日本小松公司：
PC3000：14.9m3； PC4000：21m3； PC5500：28m3； PC8000：38m3；
国内自主品牌挖掘机企业大体上可分为三类： 1）以小型挖掘机为突破口的企业，如玉柴机器和山河智能； 2）由其他产品渗透到挖掘机的大型企业，如柳工、厦工、徐工、临工、福田和福建晋工、 龙工、三一重工等。 3）新兴的民营小企业。
机构的工作原理决定的： 液压式： 铲斗与斗杆铰接，可相
对转动，强制切入岩层； 机械式： 依靠挠性的钢绳提升铲斗来进行挖掘；
4、液压挖掘机工作的特点
1)良好的运动轨迹
机械式： 近似圆弧形； 液压式： 多自由度作业机械，通过三组油缸能 沿矿层轮廓运动，做各种不同的直 线、折线、曲线运动，可进行分层 开采，铲平、清根、松石时不用辅 助设备； 2)移动性能好 液压独立行走装置，结构简单 紧凑，操作灵活，转弯方便；
3)利用工作装置 越过路坎或高地，运移时自行上下运输设备，自 救本领。 总之，由于以上特点，液压挖掘机在矿 山将得到越来越广泛的应用，它的铲斗运动自如， 装满率比机械铲高15%，斗齿寿命提高1.2倍；灵 活的装卸料动作，加上较快的平台回转速度，缩短 了作业周期时间，可得到较高的生产能力和较低的 作业成本。
2、履带式单斗液压反铲挖掘机 基本组成
挖掘机
工作装置 回转平台 行走装置
动力装置 液压系统 回转装置
驾驶室
挖掘机工作系统组成：
• 底盘 （四轮一带：驱动轮、导向轮、 支重轮、托链轮、履带）
• 工作装置（动臂、斗杆、铲斗）
• 回转装置（回转机构、回转平台、动力系统）
• 液压系统（双泵双回路恒功率控制系统）
• 电控系统（采用PLC控制，触摸显示屏）
3、液压挖掘机工作原理
驱动
控制油
操纵
柴油机
先导泵
先导阀
司机
驱动
工作油
工作泵
控制油 工作油
主控阀
马达
实现 工作装置工作
工作油 油缸
实现 旋转、行走
液压铲与机械铲的比较
1)质量轻、生产能力大 斗容相同时，液压挖掘机比机械式质量轻40～60%， 2)挖掘力大 这是由两种挖掘机工作
正铲的卸土方式有两种：前卸式和底卸式。用反 铲改成的正铲斗只能用前卸式卸上；底卸式铲斗 靠液压缸打开斗底卸土以降低卸土高度，减少土 对运输车辆的冲击。
在挖掘比较松散的物料时，正铲斗可换装成装载 斗。在整机重量不变的情况下，这种铲斗的斗容 量可以增加到反铲斗容量的1.6～2倍。
2、反铲
反铲是中、小型液压挖掘机的主要工作装 置，主要用于基坑开挖等停机面以下的土 方工程，也可以挖停机面以上的土方工程。
4）、比之机械传动有许多优点：无级调速且调速范围大(最高与最低 速度之比可达1000：1)；能得到较低的稳定转速(采用柱塞式油马达， 稳定转速可低到1r/min)；转动惯量较小，加减速过程较快；传动平 稳，结构简单，吸收冲击和振动；操纵省力，易实现自动化控制；易 实现标准化、通用化、系列化等。
由于调速范围大，可增加挖掘力(约30％)；由于结构简单，使机重减 小(约减少30％以上)；由于各元件相互位置无严格要求，可使结构紧 凑、外形美观、布置方便。
动臂一端铰接在回转平 台上，另一端与斗杆铰接， 斗杆另一端与铲斗后壁铰 接，斗后壁与斗前体铰接；
四组液压缸是工作装置产生四个动作：动臂升降、斗杆升降、铲斗转动、开 斗运动；
铲斗由前体和后壁两部分组成，为底卸式铲斗，卸料时液压缸活塞向里收缩， 打开前体。
1、正铲
主要用于挖掘停机面以上的工作面。由于液压挖 掘机正铲的动臂摆幅能够变化，因此也能挖掘停 机面以下工作面的土壤。
挖掘机械—2 单斗液压挖掘机—概述
德国德马格公司：
H255：13m3； H455：28m3； H685：38m3； H740：40m3；
挖掘机械—2 单斗液压挖掘机—概述
德国利勃海尔公司：
R994：20m3； R995：26.5m3； R996：36m3；
美国卡特彼勒公司：
正铲： 5130B：9～11m3； 5230B：12.5～17m3； 反铲： 5130B ME：8.5～18.3m3； 5230B ME：13～27.5m3；
六联杆机构
作用：转角优化、使平均挖掘力大
3、铲斗与液压缸、斗杆的结构型式
铲斗与液压缸、斗杆连接的结构型式有四连 杆机构和六连杆机构。
其中四连杆机构连接方式是铲斗直接铰接于液 压缸，使铲斗转角较小，工作力矩变化较大；六 连杆机构连接方式的特点是，在液压缸活塞杆形 成相同条件下，铲斗可获得较大转角，并改善挖 掘机时动作灵活性，提高了铲土效率。