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1、1,露 天 采 掘 机 械,2,绪论 要求： 1、露天矿用钻孔机械的穿孔原理、结构、工作参数； 2、机械式单斗挖掘机的基本结构和工作原理、主要参数计算； 3、单斗液压挖掘机的基本结构和工作原理； 4、拉斗铲的基本结构和工作原理、作业方式和参数； 5、轮斗挖掘机的基本结构和工作原理、作业方式与作业参数、主要参数计算； 6、推土机、铲运机、平地机、前装机、排土机、破碎机、露天采矿机等其它机械的基本结构和工作原理。,3,挖掘机械2 单斗液压挖掘机 一、概述 1、用途和类型 基于机械式挖掘机发展而来，与机械式的主要区别在于传动和控制装置不同： 机械式： 利用齿轮、链轮、钢绳、皮带等来传递动力； 液压式
2、： 采用容积式液压传动来传递动力，由液压泵、液压马达、液压缸、控制阀、油管等元件组成； 工作循环： 挖掘满斗提升回转卸载返回；,4,挖掘机械2 单斗液压挖掘机概述 1、用途和类型 用途： 除矿山外，广泛用于建筑、交通、水利的工程； 类型：通用型、专用型； 通用型： 工作装置以反铲为主，可以换装正铲、抓斗、装载、起重、推土等作业装置，行走方式有履带式、轮胎式、汽车式、悬挂式、拖式，斗容量较小； 专用型： 主要用于矿山（矿用液压挖掘机），工作装置多见正铲或装载，也有反铲，大多采用履带行走装置。,5,挖掘机械2 单斗液压挖掘机概述 2、组成和工作原理 组成： 工作装置、回转装置、行走装置； 1)工作
3、装置： 铲斗、斗杆、动臂及相应油缸； 2)回转装置： 动力装置、回转支承、操作机构、 辅助设备； 3)行走装置： 底盘、履带架、履带传动装置、张紧装置等。 1铲斗；2斗杆；3动臂；4、5、6、7液压缸；8发动机；9液压泵；10安全阀；11分配阀；12油箱 工作装置；回转装置；行走装置,6,挖掘机械2 单斗液压挖掘机概述 2、组成和工作原理 工作原理： 柴油机驱动液压泵，将高压 油通过分配阀送到各液压缸和 液压马达（4、5、6、7），即 可驱动相应的机构进行工作： 4-动臂升降； 5-斗杆收放； 6-铲斗转动； 7-斗底开闭； 为缩短循环时间，可实现上述两种或多种动作的复合。,7,挖掘机械2 单
4、斗液压挖掘机概述 3、单斗液压挖掘机的特点 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4060%， 2)挖掘力大 这是由两种挖掘机工作 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；,8,挖掘机械2 单斗液压挖掘机概述 3、单斗液压挖掘机的特点 3)良好的运动轨迹 机械式： 近似圆弧形； 液压式： 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； 4)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；,9,挖掘机械2 单斗液压
5、挖掘机概述 3、单斗液压挖掘机的特点 5)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。 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。,10,挖掘机械2 单斗液压挖掘机概述 4、生产制造情况 1954年，德马克公司生产出第一台液压挖掘机； 1961年，OH公司生产出第1台全液压挖掘机；,11,挖掘机械2 单斗液压挖
6、掘机概述 4、生产制造情况 美国特雷克斯-O&K公司： RH40-E：102106t， 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； RH340： 552t，1880/2240KW， 34.0m3； RH400： 1000t，3280KW，45.050.0m3；,12,挖掘机械2 单斗液压挖掘机概述 4、生产制造情况 德国德马
7、格公司： H255：13m3； H455：28m3； H685：38m3； H740：40m3；,13,挖掘机械2 单斗液压挖掘机概述 4、生产制造情况 德国利勃海尔公司： R994：20m3； R995：26.5m3； R996：36m3；,14,挖掘机械2 单斗液压挖掘机概述 4、生产制造情况 美国卡特彼勒公司： 正铲： 5130B：911m3； 5230B：12.517m3； 反铲： 5130B ME：8.518.3m3； 5230B ME：1327.5m3；,15,挖掘机械2 单斗液压挖掘机概述 4、生产制造情况 日本日立公司： EX2500：16.5m3； EX3600：21m3；
8、EX5500：29m3； EX8000：40m3；,16,挖掘机械2 单斗液压挖掘机概述 4、生产制造情况 日本小松公司： PC3000：14.9m3； PC4000：21m3； PC5500：28m3； PC8000：38m3；,17,挖掘机械2 单斗液压挖掘机概述 4、生产制造情况 目前全球液压挖掘机之最： 整机质量： TEREX-O&K RH400 1000t、 HITACHI EX8000 780t、 DEMAG H740 OS 744t； 铲斗容量： TEREX-O&K RH400 50m3、 HITACHI EX8000 40m3、 DEMAG H740 OS 40m3。,18,挖
9、掘机械2 单斗液压挖掘机 二、H85型单斗液压挖掘机 我国与德国德马格公司合作生产； 主要组成： 工作装置、回转装置、行走装置； 斗容量：4.27.5m3； 最大挖掘半径：10m； 最大卸载高度：7.5m； 额定功率：328kW； 整机重量：85t。,19,挖掘机械2 单斗液压挖掘机H85型单斗液压挖掘机 1、工作装置 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； 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
10、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。,20,挖掘机械2 单斗液压挖掘机H85型单斗液压挖掘机 2、回转装置 回转平台上布置有柴油机、液压传动和回转传动机构、操作系统等； 传动系统： 液压马达带动齿轮1转动， 通过行星轮5和系杆8使齿轮 6转动，齿轮6与固定在底座 上的外齿圈7啮合，实现平 台的回转；,21,挖掘机械2 单斗液压挖掘机H85型单斗液压挖掘机 2、回转装置 回转滚盘： 1内下圈； 2内上圈； 3滚柱； 4密封圈； 5外齿圈 外齿圈用螺栓固定于 底座的支承座上，内圈 分上下两部分，固定在平台下面的支承底座上，内外圈之间共有三排滚柱，上下两排滚柱
11、承受轴向力和倾翻力矩，垂直滚柱承受径向力。,22,挖掘机械2 单斗液压挖掘机H85型单斗液压挖掘机 3、行走装置 两条履带独立驱动，传动装置由液压马达、制动器、减速器等组成，最后驱动链轮旋转，后轮驱动。,23,挖掘机械2 单斗液压挖掘机 三、R994B型单斗液压挖掘机 利勃海尔公司产品； 主要规格和尺寸： 最大挖掘半径：正铲-13.4m，反铲-16.3m； 最大卸载高度：正铲-11.2m，反铲-10.3m； 动臂长度：正铲-6.75m， 反铲-9.3m； 斗杆长度：4.2m； 重量：正铲-300t， 反铲-296t； 铲斗容积：18m3；,24,挖掘机械2 单斗液压挖掘机R994B型单斗液压挖
12、掘机 工作装置,25,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 鹅颈式动臂,26,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 斗杆,27,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 铲斗,28,挖掘机械2 单斗液压挖掘机R994B型单斗液压挖掘机 回转装置 回转支承,29,挖掘机械2 单斗液压挖掘机R994B型单斗液压挖掘机 回转装置 回转平台 回转驱动机构为前后对称 布置的两套系统,30,挖掘机械2 单斗液压挖掘机R994B型单斗液压挖掘机 行走装置,31,挖掘机械2 单斗液压挖掘机 四、液压挖掘机主要机构的综合分析 以正铲为例说
13、明 1、工作装置 组成：动臂、斗杆、铲斗、液压缸、油管路； 结构： a：直动臂弯斗杆； b：弯动臂直斗杆； c：直动臂直斗杆； 形式不同，工作原 理相同； 动臂和斗杆都是整体式箱体结构；,32,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 以正铲为例说明 1、工作装置 工作装置运动轨迹： 内包络线VHNM， 外包络线MJKV，两 者所围成的区域为斗齿 尖所能挖掘到的区域；,33,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 1、工作装置 反铲：,34,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 1、工作装置 1）作业参数 最大挖掘半径: 动臂及铲斗的液压缸适当收
14、回，斗杆液压缸活塞全部伸出C、Q、V在同一直线上；,35,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 1、工作装置 1）作业参数 最大挖掘高度: 动臂及铲斗的液压缸 全部伸出，铲斗向上；,36,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 1、工作装置 1）作业参数 最大挖掘深度: 动臂液压缸全部缩回， 斗杆和铲斗垂直向下；,37,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 1、工作装置 1）作业参数 站立水平上的最大挖掘半径: 斗杆全部伸出，斗齿接触地面，斗底平面与停机平面平行。,38,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 1、工作装置 2）挖掘力的计算 液压挖掘机的工作装置有斗杆挖掘和铲斗挖掘两种形式，两种方式下挖掘力的大小和方向，随铲斗所处的位置不同而有显著的差别； 最大挖掘力: 铲斗齿尖运动轨迹的切线方向上所产生挖掘力的最大值； 挖掘力分为实际挖掘力、理论挖掘力，下面介绍后者：,
