土方工程机械施工.ppt

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1、单元二 土方工程机械施工,单元学习目标 1认识推土机、铲运机、平地机、挖掘机和装载机的类型，了解其组成和结构特点； 2简述推土机、铲运机、平地机、挖掘机和装载机工作装置的基本工作原理； 3了解推土机、铲运机、平地机、挖掘机和装载机的选用与使用； 4了解土方机械施工作业方法和生产率计算； 5能根据使用技术和选用原则组织此类机械进行机械化施工。,2.1 推土机施工,一 推土机的认识 推土机主要用于推运土方和石渣、开挖基坑、平整场地、清理树根、填沟压实、堆积石料等作业，适宜用于100m内运距、级土的挖运。,2.1 推土机施工,1 推土机的类型 推土机分为履带式和轮胎式两类。前者附着性好，牵引力大，有

2、良好的越野性，较后者应用广泛。 2 推土机的型号表示与主要性能指标 我国推土机产品型号标识中，字母“T”用推土机汉语拼音的第一个字母代表推土机，“Y”代表液压传动，“L”代表轮式推土机。字母之后的数字表示主参数发动机功率的大小，单位为马力。,2.1 推土机施工,3 推土机的结构特点 （1）推土机的总体结构 推土机由发动机、传动系统、行走装置、工作装置、液压系统和电气控制系统等主要部分组成。,1-推土铲 2-液压系统 3-传动系统 4-仪表台 5-驾驶室 6-行走装置 7-松土器,2.1 推土机施工,履带式推土机，其行走装置中的驱动轮、导向轮、支重轮、托轮和履带称为“四轮一带”。 （2）推土机的

3、工作装置 推土机工作装置主要包括推土及松土两种装置，即悬挂于整机前部的推土铲和后部的松土器，分别用来推土和松土。 在现代推土机中，为提高推土机的使用性能和经济性，常将推土铲刀做成固定式。,二 推土机的作业方式 推土机的作业由铲土、运土、卸土和返回4个工作过程 组成一个作业循环。 推土机铲土作业主要有以下几种作业方法 波浪式推土法 接力式推土法 槽式推土法 并列式推土法 下坡式推土法,2.1 推土机施工,2.1 推土机施工,三 推土机的生产率 推土机生产率指推土机每小时(或台班)所挖填的实际土方量(没有施工前的原始土方量)或所平整的场地面积值。 推土作业的生产率Q为 K1土的松散系数 K2推土铲

4、刀的充盈系数 K3时间利用系数 K4土壤漏损系数 K5坡度作业影响系数 T一个循环作业的时间,2.1 推土机施工,四 推土机的选用 根据工作对象选用推土机的类型 根据工程量的大小选用推土机型号 根据配套工程机械情况和土石方量确定推土机数量,2.2 铲运机施工,一 铲运机的认识 铲运机是大面积填挖土方中循环作业式的高效率铲土运输机械。,2.2 铲运机施工,铲运机可依次连续完成铲土、装土、运土、铺卸和整平等五个工序。 铲运机的经济作业距离一般在100 m 2500m，最大运距可以达到数公里。 由于铲运机集铲、运、卸、铺、平整于一体，因而在土方工程的施工中比推土机、装载机、挖掘机、自卸汽车联合作业具

5、有更高的效率与经济性。,1 铲运机的类型 按行走方式，铲运机分为拖式和自行式。 按操作方式，分为液压操纵式和机械操纵式。 按装土方式，分为开斗装载式和链板装载式。 按卸土方式，分为强制式、半强制式和自由式。,a)自落卸土式；b)半强制卸土式； c)强制卸土式 1-斗门；2-铲斗；3-刀片；4-后斗壁；5-斗底与后壁,2.2 铲运机施工,2 铲运机的型号表示与主要性能指标 我国铲运机型号的表示,是以铲运机汉语拼音的第一个字母“C”代表铲运机，以轮胎汉语拼音的第一个字母“L”代表轮胎式，“T”表示拖式，“Y”代表液压传动。字母之后的数字表示主参数斗容量的大小（m3）。,2.2 铲运机施工,3 铲运

6、机的结构特点 （1）自行式铲运机的总体结构 自行式铲运机由单轴牵引车和铲斗两部分组成。转向部分为全液压车体转向，辕架两端采用铰接结构,自行式铲运机结构简图 1-柴油机;2-支架;3-主销;4-转向油缸;5、11-辕架;6-支臂;7-铲斗升降油缸; 8-斗门杠杆;9-铲斗;10-斗门开闭油缸;12-尾架;13-后轮;14-传动箱;15-前驱动 桥;16-机架;17-卸土板;18、23-卸土板油缸;19-导向杆;20-滚轮;21-顶杆; 22-套管;24-铲斗;25-斗门,（2）铲运机的工作装置 开斗铲装式工作装置由辕架、斗门及其操纵装置、斗体、尾架、行走机构等组成。工作时，铲斗前端的刀刃在牵引力

7、的作用下切入土中，铲斗装满后，提斗并关闭斗门，运送到卸土地点时打开斗门，在卸土板的强制作用下将土卸出。,CL9型工作装置 1-辕架；2-铲斗升降油缸；3-斗门；4铲斗；5-斗底门；6-斗门升降油缸； 7-斗门扒土油缸；8-后斗门；9-后轮；10-卸土油缸及推拉杠杆；11-尾架,二 铲运机的作业方式 铲运机具有高速、长距离、大容量运土能力，其车速比自卸汽车稍低，它可以把大量的土运送到数千米外的弃土场。 自行式铲运机的合理运距为5005000m，当运距小于100m时，采用推土机施工较有利；运距大于5000m时，采用挖掘机或装载机与自卸汽车相配合的施工方法较经济。 铲运机的作业过程，分铲土、运土、卸

8、土、回程四个过程,1 铲装作业方法 起伏式铲土法 跨铲铲土法 快速铲土法,跨铲法铲土顺序示意图,1 铲装作业方法 硬土预松法 下坡铲土法 助铲法,推土机顶推助铲示意图,2 铲装机施工作业 铲运机在施工中应根据具体条件采用一定形式的运行 路线 环形运行路线 8字形运行路线 之字形运行路线 穿梭式运行路线 螺旋形运行路线,三 铲运机的生产率 铲运机的生产率Q为,V铲斗的几何容量，m3 K1土的松散系数，K1=1.11.4 K2铲斗的充盈系数，K2=0.61.25 K3工作循环时间的利用系数，K3=0.850.90 T每一个工作循环所延续的总时间，s,四 铲运机的选用 按运距选用 铲运机的经济运距是

9、选用铲运机的基本依据。在1002500m范围内，土方工程最佳的装运设备是铲运机。 小斗容量（6m3）铲运机的最短运距应大于100m为宜，而最大距离应小于350m，其最经济的运距为200350m； 大斗容量（1030m3以上）铲运机的最短运距为800m，最大运距可达2000m以上。 按铲装材料的性质选用 按施工地形选用 按机种选用,2.3 平地机施工,一 平地机的认识 平地机是一种高速、高效、高精度和多用途的土方工程机械，在特种轮式车辆上装有铲土刮刀，并配有其他多种辅助作业装置，以完成对土的切削、刮送和整平作业。,1 平地机的类型 按行走方式不同，分拖式和自行式平地机。 自行式平地机按行走车轮数

10、目，分四轮式和六轮式两种。六轮式多用于大中型的平地机。 自行式平地机按转向方式，分为前轮转向式、全轮转向式和铰接转向式。 自行式平地机按车轮对数进行分类，其表示方法为，车轮总对数驱动轮对数转向轮对数。,平地机按车轮分类示意图,2 平地机型号表示与主要性能指标 我国平地机产品型号的表示，是以平地机汉语拼音的第一个字母“P”代表平地机，在P之后不用任何字母标识者为机械传动，以液压汉语拼音的第一个字母“Y”代表液压传动。字母之后的数字表示主参数发动机功率的大小，单位为马力。,2.3 平地机施工,3 平地机的结构特点 （1）平地机的总体结构 平地机主要由发动机、传动系统、制动系统、车架、行走转向装置、

11、工作装置、操纵及电气系统等组成。,平地机整机结构示意图 1-发动机；2-驾驶室；3-牵引架引出油缸；4-摆架机构；5-升降油缸； 6-松土器收放油缸；7-车架；8-前轮；9-松土器；10-牵引架；11-回转圈； 12-刮刀；13-角位器；14-传动系统；15-中轮；16-平衡箱；17-后轮,（2）平地机的工作装置 平地机的工作装置除了刮土铲刀以外，还有松土耙和推土铲，以扩大平地机的作业功能。,刮土工作装置 1-右升降油缸；2-牵引架；3-回转驱动装置；4-切削角调节油缸； 5-角位器紧固螺母；6-角位器；7-刮刀；8-油缸头铰座； 9-刮土侧移油缸；10-回转圈；11-牵引架油缸；12-左升降

12、油缸,二 平地机的作业方式 平地机刮刀可以进行七种动作：刮刀升降、刮刀倾斜、刮刀回转、刮刀侧移（相对于机架左右侧伸）、刮刀直移（沿平地机行驶方向）、刮刀切削角改变、刮刀随回转圈一起侧移（即牵引架引出）。这些动作既可以单独进行，也可以组合进行，从而拥有它常用的四大基本功能，即铲土侧移、刮土侧移、刮土直移、机外刮土。,1 平地作业 正铲平整作业 刮土和移土作业 将牵引架侧摆，同时引出刮土板，可对机械侧边较远地方加以平整 借助铲刀回转180，平地机可在不需掉头的进退行驶状态下实现往返作业 如果被平整的平面的边界是不规则的曲线(边界有曲线障碍物)。驾驶员可以通过同时操纵转向和将刮土板的引入或伸出，机动

13、灵活地沿曲折的边界进行作业,2.3 平地机施工,2 刷坡作业 3 填筑路堤 4 修整路型,三 平地机的生产率 平地机平整场地的生产率QP按下式计算：,L平整路段长度，m； l刮刀长度，m； 刮刀的平面角，； Ksh时间利用系数，一般取0.850.95； v平整时的行驶速度，m/min； t1调头（或调整刮刀）所需时间，min； n平整所需的行程数。,四 平地机的选用 按生产率选用 若工期要求不急，选用主参数较小的平地机较经济，否则选用主参数较大的。 按地形选用 若工地较狭窄，转向不方便，则选用铰接式平地机便于施工，否则选用整体式较经济。 按平整精度要求选用 若施工要求平整精度较高，选用铰接式平

14、地机较可靠，反之，选用整体式较经济。,2.4 挖掘机施工,一 挖掘机的认识 挖掘机是开挖和装载土石方的一种主要施工机械 挖掘力大，可以挖级以下的土和爆破后的岩石。 挖掘机可装配多种附加工作装置，如破碎锤、液压剪、推土铲和提升磁铁等，更换相应的工作装置后，可以完成挖、装、填、夯、抓、刨、吊、钻、推、压、破碎、剪切、拆除等多种作业。,2.4 挖掘机施工,1 挖掘机的类型 挖掘机按传动方式的不同，分为机械传动、液压传动。现代挖掘机主要采用全液压传动。 按行走方式的不同，分为履带式挖掘机和轮胎式挖掘机。履带式具有良好的通过性能，应用最广泛。 按工作装置的不同，分为正铲挖掘机和反铲挖掘机，其中反铲应用最

15、广泛。 单斗挖掘机属于循环作业机械，每一个循环过程由挖掘、回转、卸料和返回四个过程组成。,2.4 挖掘机施工,2 挖掘机的型号表示与主要性能指标 我国挖掘机产品型号以前的表示，是以挖掘机汉语拼音的第一个字母“W”代表挖掘机，以液压汉语拼音的第一个字母“Y”代表液压传动，字母之后数字表示主参数整机铲斗容量的大小。 随着国内不同生产厂家挖掘机生产的个性化、差异化，目前国内不少挖掘机生产厂家对挖掘机型号的表示方法已有所改变，不再采用以前统一的“WY”型号表示方式。目前挖掘机产品型号主要由企业名称代号、型式代号、主参数（整机工作质量）及变型更新代号构成。 挖掘机的主要性能参数除了整机工作质量外，还有额

16、定斗容、额定功率、最大挖掘力、行走速度、最大爬坡度等。,2.4 挖掘机施工,3 挖掘机的结构特点 （1）挖掘机的总体结构 单斗液压挖掘机主要由发动机、机架、传动系统、行走装置、工作装置、回转装置、工作装置液压系统、电气控制系统和驾驶室等部分组成。 挖掘机上部车体可相对底盘作360的回转。上部车体包括发动机、驾驶室、主泵、主阀、回转机构、油箱等部件。 单斗液压挖掘机传动系统由液压泵、控制阀、左右行走马达、液压管路等液压元件以及操纵控制系统组成。左右两条履带分别由左右两个液压马达驱动，独立传动。当两个液压马达旋转方向相同时，则履带直线行驶。当一侧液压马达转动，并同时制动另一侧马达，则挖掘机实现转向。,挖掘机结构示意图 1-铲斗油缸；2-斗杆油缸；3-动臂油缸；4-中心接头；5-回转轴承；6-回转装置； 7-燃油箱；8-液压油箱；9-控制阀；10-先导溢流阀；11-泵总成；12-发动机； 13-散热器；14-油冷却器；15-蓄电池；