平地机的构造与使用探讨

平地机的构造与使用探讨

摘要：平地机的主要工作装置为装有刀片的刮刀，可配备其他多种可换作业装置，主要完成土壤平整和整形作业。平地机是一种多功能的连续作业式的土方施工机械，文章就平地机的构造与使用进行论述。

关键词：平地机；构造；使用

1 用途

平地机主要用于公路路基基底处理，整修路堤的断面，开挖路槽和边沟，修刷边坡，清除路面积雪，松土，拌和、摊铺路面基层材料等各类施工和养护工程中。现代平地机具备有铲刀自动调平装置，采用电子控制技术，控制精度高，并装有防倾翻和防落物的驾驶室。

2 分类及代号表示方法

平地机有拖式和自行式两种，拖式平地机由牵引车牵引，自行式平地机由发动机驱动行驶和作业。

3 平地机构造

3.1 总体构造

自行式平地机主要由发动机、机架、动力传动系统、行走装置、工作装置以及操纵控制系统等组成。

平地机一般采用工程机械专用柴油机，如风冷或水冷柴油机，多数柴油机还采用了废气涡轮增压技术，以适应施工中的恶劣工况，在高负荷低转速下可以较大幅度地提高输出转矩。通常在传动系统中装设液力变矩器，使发动机的负荷比较平稳。

机架是连接前桥与后桥的弓形梁架。在机架上安装有发动机、传动装置、驾驶室和工作装置等。在机架中间的弓背处装有油缸支架，上面安装刮刀升降油缸和牵引架引出油缸。PYl60B型平地机采用整体式机架，PYl80型平地机则采用铰接式机架。普通的箱形结构的整体式机架，它是一个弓形的焊接结构。平地机的工作装置及其操纵机构悬挂或安装在弓形纵梁上。机架后部由两根纵梁和一根后横梁组成，机架上面安装发动机、传动机构和驾驶室；机架下面则通过轴承座固定在后桥上；机架的前鼻则以钢座支承在前桥上。PYl80型平地机的前后机架采用铰接方式连接，并设有左右转向油缸，用以改变和固定前后机架的相对位置。前机架为弓形梁架，它的前端支承在摆动式前桥上，后端与后机架铰接。前机架弓形梁的下端装有刮刀和松土耙，前端装有推土板。

动力传动系统一般由主离合器（或液力变矩器）、变速器、后桥传动、平衡

箱串联传动装置等组成。

主离合器的作用是在机械起步时使所传递的动力接合柔顺，机械起步平稳；换挡时齿轮间产生的冲击减小；能在过载时通过打滑保护传动系统。

液力变矩器可以根据外负荷的变化，调整发动机转速，使机械在挡位速度范围内实现无级变速，自动适应外阻力的变化，它可以取代主离合器。后桥传动的主要作用是进一步减速增扭，并将动力分配传至两侧的车轮（四轮平地机），或传给两侧的平衡箱（六轮平地机），再由平衡箱串联传动装置传递给驱动轮。

行走装置有后轮驱动型和全轮驱动型，全轮驱动时，后轮的动力由变速器输出，并由万向节和传动轴或液压传动把动力传递至前桥。平地机的转向形式有前轮转向、全轮转向、前轮转向与铰接转向三种。前轮转向是前轮偏摆转向，主要用于整体式车架，转弯半径大；全轮转向时平地机的前后轮都是转向轮，四轮平地机的前后轮都采用车轮偏摆转向，六轮平地机采用前轮偏摆转向，后桥回转转向，目前，由于后轮转向结构复杂，转动角较小，所以，后轮转向逐渐被铰接转向方式取代。

平地机的工作装置包括回转刮刀、松土耙、前推土板和重型松土器等，其中，刮刀是主要工作装置。多数平地机将耙土器装在刮刀与前轮之前，用来帮助清除杂物和疏松表层土壤。此外，通常在平地机尾部安装松土器，而在机器前面安装推土板，用来配合刮刀作业。耙土器、松土器和推土板均属平地机的附属工作装置，根据实际需求，可加装其中一种或两种。操纵控制系统包括作业装置操纵系统和行驶操纵系统。作业装置操纵系统用来控制刮刀、耙土器、松土器和推土板的运动，完成作业过程。

3.2 行走装置

3.2.1 前后桥结构

对于小型四轮平地机，一般前桥与机架铰接，后桥与机架固接，以保证四轮同时着地；对于六轮平地机，一般前桥与机架铰接摆动，后桥与机架固接，后轮通过平衡箱对于后桥摆动，这样保证全部车轮同时着地，后四轮平均承载，目前平地机普遍采用这种结构形式。

前桥横梁与前机架铰接，可绕铰接轴上下摆动，提高前轮对地面的适应性。前桥为转向桥，车轮通过转向油缸推动左右转向节偏转而实现平地机转向。通过倾斜油缸和倾斜拉杆的作用使前轮左右倾斜，这样，平地机横坡作业时，前轮可以处于垂直状态，有利于提高前轮的附着力和整机的作业稳定性。

3.2.2 转向装置

平地机的转向方式有偏转前轮转向、偏转全轮转向及前轮转向和铰接转向三种。

偏转前轮转向装置的结构简单，转弯半径大，主要应用于整体机架转向，有时不适应平地机的灵活作业要求，所以，现代平地机较少采用此种转向方式。

后桥体上部与机架铰接，可绕铰接点水平回转，转向油缸的缸体端与机架铰接，活塞杆端与后桥铰接。转向时，一侧油缸伸出，另一侧油缸缩回，实现后桥回转转向。全轮转向时，可采用前后轮独立操纵转向方式，也可以操纵全液压转向器，由分配阀实现前后轮转向分配控制。前轮转向和铰接转向方式是目前普遍采用的转向方式，主要应用于铰接式机架。前桥仍为偏转车轮转向，前后机架铰接，由转向油缸驱动实现铰接转向。

3.2.3 自动调平装置

现代较为先进的平地机上安装有自动调平装置。常用的自动调平装置有电子型和激光型两种。平地机上应用的自动调子装置是按照施工人员给定的要求，如斜度、坡度等，预设基准，机器按照给定的基准自动地调节刮刀作业参数。采用自动调平装置，除了能大大地减轻司机作业的疲劳外，还能提高施工质量和经济效益；由于作业精度高，作业循环次数减少，节省了作业时间，从而降低了机械使用费用。又由于路面的刮平精度或物料铺平的精度提高，因而物料的分布比较均匀。4 平地机的使用

4.1 平地机的作业方式

4.1.1 刮土侧移

刮土侧移作业是将刮刀保持一定的回转角，在切削和运土过程中，土沿刮刀侧向流动，回转角越大，切土和移土能力越强。刮刀侧移时应注意不要使车轮在料堆上行驶，应使物料从车轮中间或两侧流过，必要时可采用斜行方法进行作业，使料离开车轮更远一些。刮土侧移作业常用于物料混合，将待混合的物料用刮刀一端切人，从刮刀另一端流出，这时应注意刮刀的回转角大小要适当，并要有较大的铲土角。但如果回转角过大，物料也得不到充分的滚动混合，影响混合质量。

平地机作业时，除了采用前轮或后轮转向操纵机器沿要求的行驶路线作业外，还常需要同时操纵刮刀侧移来辅助实现刮刀的运动轨迹。当在弯道上或作业面边界呈不规则的曲线状地段作业时，可以同时操纵转向和刮刀侧向移动，机动灵活地沿曲折的边界作业。当侧面遇到障碍物时，一般不采用转向的方法躲避，而是将刮刀侧向收回，过了障碍物后再将刮刀伸出。这种作业方式主要用于移土填堤、平整场地、回填沟渠和铺筑散料等作业。

4.1.2 刮土直移

刮土直移作业是将刮刀回转角置为0°，即刮刀轴线垂直于行驶方向，此时切削宽度最大，但只能以较小的切人深度作业，主要用于铺平作业。