土方施工机械之单斗挖掘机

土方施工机械之单斗挖掘机 单斗挖掘机 一、单斗挖掘机的用途、分类及编号 单斗挖掘机的主要用途有 （1）开挖建筑物或厂房基础； （2）挖掘土料、剥离采矿场覆盖层； 3）采石场、隧道内、地下厂房和堆料场等中的装载作业； （4）开挖沟渠、运输河和疏通水道； （5）更换工作装置后可进行浇筑、起重、安装、打桩、夯实等作业。 挖掘机的分类、编号及表示方法如表2-51所示。 国产单斗挖掘机型号编制规定 表2-51 类 组 型 特性 代号 代 号 含 义 主参数 名 称 单 位 挖 掘 机 单 斗 挖 掘 机 W （挖） 履 带 式 W 机械式单斗挖掘机 标准斗容量 m3100 D（电） WD 电动式单斗挖掘机 标准斗容量 m3100 Y（液 WY 液压式单斗挖掘机 标准斗容量 m3100 B（臂） WB 长臂式单斗挖掘机 标准斗容量 m3100 S（隧） WS 隧道式单斗挖掘机 标准斗容量 m3100 轮 胎 式 L （轮） WL 轮胎式机械单斗挖掘机 标准斗容量 m3100 D（电） WLD 轮胎式电动单斗挖掘机 Y（液） WLY 轮胎式液压单斗挖掘机 其详细表示方法为四组符号 不同机型代号 W Y 60 A 结构改进代号 标准斗容量 挖掘机 二、单斗挖掘机的构造及工作原理 1．机械式单斗挖掘机的构造及工作原理 机械式单斗挖掘机主要由工作装置、回转支承装置、行走装置、动力装置及附属设备等部分组成，如图25-1所示。其中工作装置包括铲斗、提升机构、推压机构、动臂、斗底开启机构等。回转支承装置包括回转机构、回转平台、回转支承机构等；行走装置主要有履带式和轮胎式两种。 图25-1 机械式单斗挖掘机外形图 1工作装置；2回转平台;3行走装置 图2-5-2 正铲工作装置工作原理图 1-动臂、2-斗柄；3-铲斗；4-推压轴 图2-5-2所示为机械式单斗挖掘机正铲工作装置的工作原理图。挖掘起先时，挖掘机靠近工作面，开挖位置在推压轴之下,斗前面及工作面夹角最大（4045），斗齿简洁切入。工作时斗齿的切入深度由推压轴限制，操纵提升钢索提升铲斗，同时推压轴把斗柄推向工作面。铲斗提升及推压轴同时动作，在运动中使铲斗装满土石料，离开工作面后回转到卸载处卸载，然后再回转到工作面，起先下一次的挖掘工作. 机械式单斗挖掘机常用的工作装置除正铲工作装置外，还有反铲、拉铲等型式的工作装置，如图2-5-3所示。 17 / 17 图2-53 机械式单斗挖掘机工作装置主要型式图 a）正铲；b）反铲；c）拉铲；d）抓斗e打桩 2．液压式单斗挖掘机的构造及工作原理 单斗液压挖掘机主要由工作装置、回转机构、动力装置、传动机构、行走装置和协助设备等组成，如图25-4所示。常用的全回转式（转角大于360挖掘机，其动力装置、传动机构的主要部分和回转机构、协助设备及驾驶室等都装在可回转的平台上，通称为上部转台，因而又把这类机械概括成由工作装置、上部转台和行走装置三大部分组成.工作装置如图25-5所示，主要由铲斗1、斗杆2、动臂3及铲斗油缸7、斗杆油缸6和动臂油缸5等组成，有正铲、反铲、抓斗等工作装置型式（图25-6）。 图254 单斗液压挖掘机的总体构造 1柴油机；2-机棚；3-液压泵； 4液控多路阀；5-液压油箱；6-回转减速器；7-液压马达；8-回转接头；9-司机室；10动臂；11动臂油缸；12操纵台；13-斗齿；14-铲斗;15-斗杆油缸;16-斗杆;17-铲斗油缸；18平衡重；19转台；20行走减速器、液压马达；21-托轮；22-履带；Ⅰ-工作装置；Ⅱ上部转台；Ⅲ行走装置 液压式单斗挖掘机的工作原理如图25-5所示.柴油机13驱动两个液压泵11、12，把高压油输送到两个安排阀9，操纵安排阀将高压油再送往有关的液压执行元件（液压缸或液压马达，驱动相应的机构进行工作. 挖掘机作业时，接通回转装置液压马达，上部转台转动，带动工作装置转到挖掘地点,同时,操纵动臂油缸小腔进油，油缸活塞杆回缩,使动臂下降至铲斗接触挖掘面为止，然后操纵斗杆油缸和铲斗油缸，使其大腔进油、活塞杆伸长，迫使铲斗进行挖掘和装载工作。铲斗装满后,切断斗杆油缸和铲斗油缸油路并操纵动臂油缸大腔进油,使动臂升离挖掘面，随之接通回转马达,使铲斗转到卸载地点,再操纵斗杆和铲斗油缸活塞杆回缩，使铲斗反转卸土。卸完土，将工作装置转至挖掘地点进行下一次的挖掘作业. 图2-55 液压式单斗挖掘机基本结构图及传动示意图 1铲斗；2斗杆；3-动臂；4-连杆;5、6、7-液压缸；8平安阀；9-安排阀；10-油箱； 11、12液压泵；13发动机；Ⅰ-工作装置;Ⅱ上部转台；Ⅲ-行走装置 图2-56 液压单斗挖掘机工作装置主要型式图 a反铲;b）正铲或装载;c）抓斗；d起重 图2-56 液压式单斗挖掘机工作装置主要型式图 a）反铲；b）正铲或装载;c）抓斗;d）起重 三、单斗挖掘机的运用技术 1．作业过程 带各种工作装置的单斗挖掘机是循环作业式机械，每一工作循环包括挖掘、回转、卸料和返回四个工作过程.下面以机械式单斗挖掘机为例介绍挖掘机的作业过程。 （1正铲挖掘机 正铲挖掘机（图257的工作装置是由动臂2、斗柄5和斗口朝上的铲斗1组成。 图25-7 正铲工作过程简图 1铲斗；2-动臂；3铲斗提升钢索;4-鞍形座； 5-斗柄;6斗底；7运输车辆；Ⅰ～Ⅵ-工作过程 正铲工作过程是 ① 挖掘过程 先将铲斗下放到工作面底部Ⅰ），然后提升铲斗,同时使斗柄向前推压有的小型挖掘机依靠动臂下降的重力来施压），斗内装满土料（Ⅱ→Ⅲ） 图2-5-8 反铲工作过程简图 1-斗底；2-铲斗；3-牵引钢索；4-斗柄；5-动臂； 6-提升钢索；7-前支架；Ⅰ～Ⅴ-工作过程 ② 回转过程 先将铲斗向后退出工作面Ⅳ，然后回转,使动臂带着铲斗转到卸料处上空（Ⅴ）.在此过程中可适当调整铲斗的伸出程度和高度以适应卸料要求。 ③ 卸料过程 打开斗底卸料（Ⅵ） ④ 返回过程 回转挖掘机转台，使动臂带着空斗返回挖掘面，同时放下铲斗，斗底在惯性作用下自动关闭（Ⅵ→Ⅰ） 机械传动式正铲挖掘机相宜挖掘和装载