1、推土机,第一节 推土机的用途与基本构造 第二节 推土工作装置 第三节 松土工作装置 第四节 工作装置的液压系统 第五节 推土机的运用,第一节 推土机的用途与基本构造,1、推土机的用途 推土机是一种短距离自行式铲土运输机械，在土方施工机械中占有十分重要的地位，主要用于50100 m的短距离施工作业。 主要用来开挖路堑、构筑路堤、回填基坑、铲除障碍、清除积雪、平整场地等，也可用来完成短距离内松散物料的铲运和堆集作业。,第一节 推土机的用途与基本构造,当自行式铲运机牵引力不足时，推土机还可作助铲机，用推土板进行顶推作业。 推土机配备松土器，可翻松3、4级以上硬士、软石或凿裂层岩，配合铲运机进行预松作
2、业。 推土机还可利用挂钩牵引各种拖式机具进行作业，如拖式铲运机、拖式振动压路机等。,第一节 推土机的用途与基本构造,2、推土机的分类 (1) 按推土机发动机功率的大小可分为小型推土机(37kW以下)、中型推土机(37250kW)和大型推土机(250kW以上)三类。 (2) 按走行方式，推土机可分为履带式和轮胎式两种。 (3) 按传动方式可分有机械式、液力机械式、全液压式和电气传动式四种。 (4) 按作业环境可分为地面普通式、两栖式和水下式。 (5) 按推土板安装方式分为固定式和回转式两种。,第一节 推土机的用途与基本构造,3、推土机的基本构造 基础车工作装置；,高驱动轮履带推土机外形,高驱动轮
3、履带推土机外形,高驱动轮履带推土机,迄今为止，此机从D4(67kw)至D11(575kw)已形成完整系列。其特色在于: 1部件组合式设计：可成组更换损坏部件，从而缩短停机修理的时间，减少修理费用；可在装上预先修好的部件以保证推土机作业的同时，修理换下来的待修部件。 2高置式终传动与驱动链轮： 使其仅传递履带驱动力，不受地面不平引起的附加力与冲击力的作用； 使其与履带架分离，改善了履带架的浮动性； 使其少受工地灰尘与污泥的影响而延长寿命； 增大整机离地间隙而改善通过性能。,高驱动轮履带推土机,3车架与台车架的专用心轴，加销式平衡梁联结： 车架经两点装在心轴上，第三点经纵向中心销装在平衡梁上，形成
4、三点支承； 平衡梁端又经销轴装在履带台车架前端，二履带台车架可绕心轴分别自由摆动。 这种结构使履带驱动轴与承重心轴分别设置，各司其责；并使原传统的八字架结构废弃不用；从而大大改善了推土机下部构件的受力状态。,高驱动轮履带推土机,4推土器斜撑杆代之以横向稳定器： 从而使推土铲紧靠机体，而推土铲升降油缸垂直布置，从而使油缸有效分力大增，整机长度缩短，机动性、平衡性改善。 5隔离、高置的司机室： 使振动与噪音减小，视野改善。 6液力分流器与弹性悬架的采用。,第二节 推土工作装置,推土机的工作装置主要由前面的推土板、刀片、顶推梁、斜撑杆和提升油缸等组成。 一、两种形式：直铲式，回转式； 直铲式：推土板
5、和顶推梁、斜撑杆等组成一刚性构架，铰接在推土机台架上。推土板能绕铰点上下活动，利用斜撑杆可适当调整刀片的切削角。,第二节 推土工作装置,回转式：铲刀可在水平面内回转一定的角度（025），实现斜铲作业；如果在垂直平面内倾斜一个角度（一般为09），则可实现侧铲作业。回转式推土机还可改装为除荆机和除根机等施工机械，作业范围较广，因而大、中型推土机都采用回转式铲刀。 通常，向前推挖土石方、平整场地或堆积松散物料，广泛采用直铲作业。傍山铲土或单侧弃土，常采用斜铲作业。在斜坡上铲削或挖边沟，可采用侧铲作业。,二、推土板的合理形状与主要参数的选择,二、推土板的合理形状与主要参数的选择,(A) 由于切削角大，
6、工作时消耗的切削功率大； 切下土壤不能形成土屑，土壤受挤压沿推土板面上升； 故这种形式只能推疏松的松土。,二、推土板的合理形状与主要参数的选择,(B) 如将切削角减小，则由于推土板后倾，改善了切削条件； 切下的土壤易于形成土屑并沿着推土板面流动； 但是，土屑沿板面会流向推土板后面，卸土时有部分土壤留在推土板上，增加了起升功率；,二、推土板的合理形状与主要参数的选择,(C) 推土板下面连接平刀片。则由于推土板的切削角小，形成了良好的切削条件； 被切下的土壤容易形成土屑。也便于卸土； 但是，在土屑流动过程中，土壤仍受到挤压，因而增加了能量的消耗。,二、推土板的合理形状与主要参数的选择,(d) 小曲
7、率半径圆弧型推土板 由于切削角小，被切下的土容易形成土屑并沿着推土板面流动， 而且，当土屑离开推土板上缘时，仍能向前翻滚，使土堆移动。 但是，它卸土困难，一般应用在推土量小，推土板高度小的场合。,二、推土板的合理形状与主要参数的选择,合理的推土板横截面 合理的推土板横截面是变曲率半径的截面，即上部曲率半径较小，下部曲率半径较大，并安装平刀片形成合适的切削角。 这种推土板具有足够的高度和良好的切削条件，刀刃所切下的土壤形成土屑，并能沿板面流动、翻滚。工作时消耗能量比较小。,二、推土板的合理形状与主要参数的选择,推土板形状不合理，则在推土板曲面部分将残存部分土壤，切下土壤不能沿推土板曲面流动，而是
8、在土中自下而上的膨胀，消耗在土壤内摩擦的能量就大为增加。 试验表明：在同样的土壤条件、相等的切削厚度的情况下，由于推土板形状的差别，可能使推土机的牵引阻力相差8。,二、推土板的合理形状与主要参数的选择,推土板的主要参数 推土板的主要参数包括尺寸参数，指推土板高度H、宽度B； 形状参数，即推土板曲率半径R、中心角、翻倒角、切削角、回转角，以及切削刀片的尖角、后角、刀片长度B。,二、推土板的合理形状与主要参数的选择,回转式推土板参数的确定 目前可调整角度的推土板一般采用曲率半径不变的圆柱面，其推土板高度确定如下：,二、推土板的合理形状与主要参数的选择,直铲式推土板参数的确定 直式推土板横截面，一般
9、由以R为曲率半径的圆弧和上段是直线、下段是平刀片组成。,二、推土板的合理形状与主要参数的选择,刀刃的尖角建议采用30； 推土板侧铲时倾斜角，在液压调整式工作装置中采用612，人工调整式中为5； 实践中，由于推土机是通用的土方工程机械，可用以推土、堆料、供料于料斗、助铲、垃圾场清理与清除灌木等。所以，适应不同用途有多种不同形状的推土板。,三、推土机的牵引计算,推土机牵引力与牵引功率的确定，应取推土板前堆满土壤的瞬时作为计算位置。此时推土机牵引力将克服： 滚动阻力Pf 坡道阻力Pa 土壤切削阻力Pq 推土板前堆积土壤的移动阻力Py 土壤沿推土板面上升的摩擦阻力Pm 直铲式推土机可计算如下：,三、推
10、土机的牵引计算,牵引车的牵引力：牵引功率：计算回转式推上机的切线牵引力时，要考虑回转角对切削、土堆运移和土壤沿推土板上升时摩擦阻力的影响，另外还需要考虑土壤沿推上板作横向运动的摩擦阻力。,四、推土装置受力分析,工作装置的强度计算： （一）要选择推土机的计算位置拟定计算条件； （二）确定作用在推土机上的外载荷及作用在工作装置各构件上的力； （三）对工作装置的零部件进行强度计算。,四、推土装置受力分析,（一）计算位置的选择 作业过程：强制切土、切削土壤、提升、运移、卸土、空回；从强度观点可选择如下几个计算位置： 1推土机正常作业时推土板中点碰到障碍物： 推土机沿水平表面运动； 推土板由切削位置起升
11、到运输位置； 在推土板起升的同时，推土机以最大的顶推力移动； 考虑惯性载荷。 在这个位置对推土板、支架和液压系统的零部件进行强度计算。,四、推土装置受力分析,2推土机正常作业时推土板边上一点碰到障碍物： 计算条件与1相同。 此时，对固定式推土板的顶推梁、斜撑杆和铰链等进行强度计算；（回转式：顶推杆、支架和铰链。） 3在液压操纵的推土机强制切土时： 计算条件除与1相同外，还要考虑切削深度等于零，油缸推力参加切土等条件。 对液压系统进行强度。,四、推土装置受力分析,（二）外载荷的确定 推土机工作过程中作用在工作装置上的外载荷： 重力G、铰C 处的外力PC、油缸力S 以及土壤反力P。,（三）各构件的
12、受力计算 根据上述的计算位置和外载荷，用解析法或图解法求出工作装置各构件上的力，以便进行构件的强度计算。,第三节 松土工作装置,三种形式：四杆机构式；刀齿切削角可调式；铰链式。,第三节 松土工作装置,主要参数：刀齿插入力、切出力与松土深度。,第三节 松土工作装置,第三节 松土工作装置,单齿式：重型推土机； 三齿式：中间齿可拆卸。 重型推土机的松土装置，为了提高破碎裂岩的效果，有时设计成带有液压冲击锤的，仅限于巨型单齿式。,第三节 松土工作装置,巨型单齿松土装置，除了大面积松土外，还可以完成多种不同的作业要求，在设有顶块时，还可用助铲机加力。,第三节 松土工作装置,松土器可与推土机、铲运机进行配
13、套作业，预松或凿裂坚实土壤和岩层，提高铲运效率。 也可凿裂层理发达的岩石，开挖露天矿山，用以替代传统的爆破施工方法，提高施工的安全性，降低生产成本。 对难以凿入和松裂的岩石，可采用预爆破施工工艺，先对岩层实施轻微爆破，然后再进行裂土。预爆破可改善松土器的初始凿入效果。此法较之完全爆破法安全，节省费用，也有利于环境保护。,松土作业的方法,施工方法： 应注意力求下坡作业，注意利用岩石纹理，应沿岩纹成直角的方向劈，顺纹劈只能切成沟形，其余部分仍完整。 使用一档松土效率最高。当用在容易松土的现场，与其提高车速，不如增加齿数或切深；如以二档或三档作业，会因岩石硬度的突变使发动机负荷突变，甚而机器跳动，加
14、速机件磨损。 单齿松土最有效，可加大切深；二齿作业易偏载，应尽量不用。切深宜大，只要不抬起车体后部与不使履带打滑即可，也可用助铲机以克服这一现象。,第四节 工作装置的液压系统简介,TY320型履带式推土机,第四节 工作装置的液压系统简介,功能：推土板升降，推土板倾斜，松土器升降，松土器倾斜； 推土板升降：铲刀的四种状态：上升，固定，下降，浮动。 控制要求：快速下降；缓慢切入； 速降阀；补油阀。,第五节 推土机的运用,1作业循环 推土机的作业循环是：切土推土卸土倒退回空。 切土时用1挡速度(土质松软时也可用2挡)，以最大的切土深度(100200 mm)在最短的距离(68m)内推成满刀，开始下刀及
15、随后提刀的操作应平稳。 推土时用2挡或3挡，为保持满刀土推送，应随时调整推土刀的高低，使其刀刃与地面保持接触。 卸土时按照施工要求，或者分层铺卸，或者堆卸。卸土后在多数情况下是倒退回空，回空时尽可能用高速挡。,第五节 推土机的运用,(1)直铲作业 是推土机最常用的作业方法，用于将土和石碴向前推送和场地平整作业。 其经济作业距离为：小型履带推土机一般为50m以内；中型履带推土机为50100m，最远不宜超过120m；大型履带推土机为50100m，最远不宜超过150m；轮胎式推土机为5080m，最远不宜超过150m。 (2)侧铲作业 侧铲作业主要用于傍山铲土、单侧弃土。 此时推土板的水平回转角一般为
16、左右各25。作业时能一边切削土壤，一边将土壤移至另一侧。,第五节 推土机的运用,(3)斜铲作业 斜铲作业主要应用在坡度不大的斜坡上铲运硬土及挖沟等作业，推土板可在垂直面内上下各倾斜9。 (4)松土器的劈开作业 松土器有多齿和单齿两种。主要用于疏松较薄的硬土、冻土层等。单齿还可以劈裂风化岩和有裂缝或节理发达的岩石，并可拔除树根。用重型单齿松土器劈松岩石的效率比钻孔爆破法高。,第五节 推土机的运用,2推土机的生产率 推土机用直铲进行铲推作业时的生产率为：KB时间利用系数，一般为0.800.85； KY坡度影响系数，平坡时 KY 1.0；上坡时（坡度 5%10%） KY = 0.50.7； 下坡时（
17、坡度 515） KY=1.32.3； q 推土机一次推运土壤的体积，按密实土方计量（m3） ；,第五节 推土机的运用,L 推土板宽度（m）； H 推土板高度（m）；土自然堆放角，砂35；粘土3545；种植土2540。 Kn运移时土的漏损系数，一般为0.750.95； Kp土壤的松散系数，一般为1.081.35；,第五节 推土机的运用,T为每一工作循环的延续时间：S1铲土距离/m，一般土质S1610m； S2运土距离/m； v1、 v2、 v3分别为铲土、运土和返回时的行驶速度(m/s)； t1换挡时间/s。推土机采用不调头的作业方法时需在开行路线两头停下来换挡， t1 45 s； t2放下推土
18、板的时间， t212 s； t3采用调头作业方法的转向时间， t310 s。不调头时为0。,第五节 推土机的运用,3推土作业方法 推土机常用的推土方法有拉槽推土法、分段推土法、多刀推土法、并列推土法及下坡推土法等。 （1）拉槽推土法 拉槽推土法的特点是连续多次在同一处切土推运，借助槽沟的两侧壁作运土时的挡壁，以防止推土过程中土壤散失。 拉槽推土法一般只适用于I、II级土壤地区。,第五节 推土机的运用,（2）多刀推土法 在较宽的取土场内，推土机按分段切土，自近而远均将各段所切土壤推运至各段的切土终点处，等作业线上积聚起若干个土堆后，由远而近以土拥土的办法叠送至填方处。 多刀推土法和下坡推土法结合
19、使用，能显著地提高生产率。 （3）并列推土法 当运土距离较长（50100m），可采用23台推土机并列作业，这样推土量可增加15%30。 并列推土时，各机的速度要一致，两推土刀之间要保持3050厘米的间隔，这就要求司机有较熟练的操作技术。,推土机作助铲机,液力机械式传动,液力机械式传动是现代推土机采用的主要传动形式。 采用液力变矩器和动力换挡变速箱组合传动装置，具有自动适应外负荷变化的能力，发动机不容易熄火，且可负载换挡，减少换挡次数，作业效率高。 施工经验证明，采用液力机械式传动的推土机，比同功率机械式推土机的生产效率要高50左右。 缺点是液力变矩器在工作过程中容易发热，降低了传动效率；同时传动装置结构复杂，制造精度高、提高了制造成本、也给维修带来了困难。,普通式、两栖式和水下式推土机,普通型推土机通用性好，可广泛用于各类土石方工程施工作业； 两栖型推土机主要用于浅水区或沼泽地带作业，也可在陆地上或水下使用。潜入水下作业时，发动机必须通过伸出水面的导气管进气和排气，并通过无线电进行遥控和操纵； 深水式推土机适合于海底潜水作业，并配备辅助工程船提供电力、通过电缆驱动。,推土板安装方式,固定式又称为直铲式。这种方式因推土板的角度不可调，现在只用于小型推土机上。 回转式因推土板的角度可以调整，因而可实现斜铲和侧铲作业，扩大了推土机的作业范围；大、中型推土机上一般都采用回转式。,
