第1讲 推土机概述 SD42-3型履带式推土机 一、定义推土机前部为推土刀片〔或称“推土铲〞〕，经过驾驶员的操控，放下铲刀，铲刀切入土壤，依托推土机前进时的动力，可以完成土壤的切削和推运作业推土机是一种自行式的、适于短间隔推土运土的工程机械由于它的构造简单、支配机动灵敏、能顺应多种作业以及消费率高等特点，在根底建立中得到非常广泛地运用是一种用途最广的工程机械 二、推土机的用途推土机在建筑、公路、铁路、机场、港口、采矿、农业、水利、林业和国防建立等土石方工程中被广泛运用推土机可进展如下作业：铲土、运土：如图1-2所示普通在100米运距内铲运土壤等松散物料用来修筑路基、开挖路堑、堆集石渣填土：回填壕堑、基坑，填埋渣滓平地：平整施工场地及农田等松土：经过松土器预松硬土、冻土，破坏路面等其他用途：用于开挖便道〔打道〕，去除树桩、积雪，为铲运机助铲、给装载机喂土等作业，以及作为各种拖式机械或其他机械的牵引车等 图1-2 推土机在推土作业 图1-3 推土机在平整场地图1-4 推土机在松土 图1-5推土机在去除树根 n推土机的用途虽然非常广泛，但遭到其铲刀容量的限制，推运土壤的间隔不宜太长，所以推土机是一种短运距的土石方施工机械。
运距太长，在运土过程中土壤容易从铲刀两侧流失，导致其消费效率降低；运距过短，换向、换档操作频繁，在其任务循环中这些无效作业时间所占比例增大，同样会降低其消费效率n通常中小型推土机的运距应控制在30～100米范围内；大型推土机的运距不超越150米，推土机的经济运距为50～80米所谓“经济运距〞是指推土机的消费效率到达最高时的运距 三、推土机主要组成n推土机主要由发动机、底盘、任务安装及液压系统和电器系统等组成 n推土机的任务安装包括悬挂在整机前部的推土铲和后部的松土器、绞盘等其中推土铲是主要任务安装，用于推土作业；松土器、绞盘是辅助任务安装，可以根据需求选用一种现代推土机的任务安装均采用液压传动电器系统包括发动机的电启动部分、全机的照明系统、控制系统和发电机、空调等除此而外，推土机还有燃油箱、液压油箱、驾驶室等附属设备 履带式推土机主要组成 四、分类〔1〕按行走安装不同分为： 履带式推土机和轮胎式推土机 〔2〕按传动方式分这里的传动特指履带式推土机从发动机到驱动轮的传动①机械传动：传动可靠，传动效率高，构造简单，维修方便；但操作繁重，不能顺应外阻力的变化，作业效率低，牵引性能不如其它传动方式，目前国内仅小型推土机采用。
②液力机械传动：液力传动元件是液力变矩器，这种传动方式能根据外阻力的变化自动调整行驶速度和牵引力，大大提高了推土机的牵引性能，从而提高其消费效率，支配方便，并且能防止发动机过载但是制造本钱高，维修困难目前中型以上的推土机均采用这种传动方式③静液压传动 ：整机分量减轻，构造紧凑，并且大大方便了推土机的整体布置能原地转向，转向性能好但存在传动效率不高、价钱较贵等不利要素目前，受液压元件限制，静液压传动在大功率推土机上无法运用国内三一重工的TQ230型、TQ160型推土机属于静液压传动推土机 n〔3〕按功率等级分n推土机按其配备的柴油机功率大小，可分为：n①微型：功率在30kw以下适用于极狭小的施工场地或者零星土方施工、场地平整n②轻型：功率在30～75kw之间，适用于零星土方作业n③中型：功率在75～225kw之间，中型推土机运用范围最广n④大型：功率在225～745kw之间，适用于巩固土质或深度冻土的大型土方工程n⑤特大型：功率在745kw以上，用于大型露天矿山或大型水电工程工地国内目前还没有特大型推土机产品 n小松575A型超大型推土机，当今世界上最大的推土机，其功率为1150马力，重143吨，推土铲容量69立方米。
〔4〕按铲刀的安装方式，可以分为固定式〔直铲式〕和回转式两种 n〔5〕按施工场地和用途分n①通用型，②湿地型，③高原型，④环卫型，⑤电厂型，⑥推耙机，⑦吊管机，⑧军用推土机n其他还有深水型推土机、爆破推土机、低噪声推土机等推土机变型产品除通用型外，其他推土机是顺应特殊用途而消费的推土机，统称为公用型推土机 五、主要性能参数1、推土机的外形尺寸推土机的外形尺寸包括整机长、宽、高，国产推土机用毫米表示，进口推土机用英寸表示 山推220马力系列推土机的各项参数 表1-1 山推220马力推土机整机尺寸〔单位：毫米〕T220、TY220T220A、TY220ATYS220全高（至排气管顶端）H339533953395全长L角铲60606380直倾铲575060706060接地长度L2237030503480全宽W角铲43654365直倾铲372537253725履带中心距W2200020002250最小离地间隙435435510 n2、推土机主要性能参数n推土机的主要性能参数包括飞轮功率〔kw〕、任务质量(kg)、各档行驶速度(m/s)、燃油耗费率(g/h)、最大消费率(m3/h)、、最大爬坡才干(°)、最大牵引力(kg)等。
山推220马力推土机主要性能参数见表1-3所示 表1-2 山推220马力推土机主要性能参数T220\TY220T220A、TY220ATYS220推土机使用重量（kg）角铲2343024330直倾铲234502435025700平均接地比压（kpa）7764.141推土板最大提升（mm）角铲1290直倾铲121015451330推土板最大切深（mm）角铲535直倾铲540490550最大倾斜量（mm）角铲500直倾铲735735500三齿松土器最大提升（mm）555555555三齿松土器最大切深（mm）666666666单齿松土器最大切深（mm）695695695最小回转半径（m）3.33.33.8最大爬坡能力（°）30°30°30°横坡工作能力（°）20°20°20° 六、推土机的铭牌型号 nTY220E型推土机是目前铁路、高速公路建立中广泛运用的主力机型，代号含义如下：n①T－推土机；n②Y－液压支配；n③220－主参数，220马力；n④E－构造改良代号 n①产品代码〔Pruduct code〕：D表示推土机〔Bulldozer或Dozer的缩写〕n②尺寸代码〔Size code〕：1或2个数字表示机器大小。
n③驱动方式代码〔Drive system code〕：用一个数字表示，其中：0-直接联接；1-液压换档；2,3,5,8,9-液力传动；6-全液压传动；7-两种传动方式 (液压换档&液力传动) n④辅助型号代码〔Auxiliary model code〕：用一个字母表示，其中：A-推土机；P-湿地推土机；E-长履带推土机；S-履带式装载机；Q-湿地用履带式装载机；F-农用迁延机；C-管道敷设机；W-两栖推土机n⑤特殊代码〔Special code〕：用1～3个字母表示，其中：L-湿地；LL-超湿地〔用于特别松软的地带〕；F-农用规格；M-林业规格；R-无线控制；G-橡胶履带；X-HSS/HMTn⑥改良型号〔Version〕 七、推土机总体构造 1、发动机n由于推土机任务条件很差，接受的负荷很重，还经常突变，蒙受冲击振动，因此采用的动力均为功率范围广、飞轮输出扭矩大、运转的经济性和燃油的平安性好的柴油机 n柴油机的主要性能参数包括：额定功率〔kw或马力〕、额定转速〔rpm〕、最大输出扭矩〔N·m〕、活塞排量〔L〕、最低耗油量〔g/kW·h〕等 n发动机厂家：以上海柴油机股份、潍柴动力股份和重庆康明斯发动机柴油机产品为主 。
2、履带推土机传动系n传送动力n中断动力n减速增扭n变速变向n过载维护〔〔1〕传动系的功用〕传动系的功用:传动系是指完成动力传送义务的一系列安装或总成的统称 n履带式推土机的传动系有机械传动、液力机械传动、全液压传动和电传动四种类型 国外推土机对传动系的采用趋势：小型推土机——采用液压传动方式中型推土机——采用液压传动或液力机械传动方式大型和特大型推土机——采用液力机械传动方式〔2〕传动系类型 〔3〕机械传动系n机械传动系是一种有级变速系统，由主离合器、万向节〔联轴器〕、变速器、中央传动、转向离合器和制动器、最终传动组成 T220型推土机机械传动系构造原理图 n在机械传动系统中，主离合器的功用是换档时切断发动机动力，并对传动系起过载维护作用；变速器经过变换排档使机械前进倒退行驶并获取适宜的行驶速度；中央传动是一对圆锥齿轮，用来改动传动轴的旋转方向，并将动力传给两侧履带；转向离合器和制动器用来实现推土机转向、控制转向半径大小和减速停车；最终传动用来进一步减速增扭，以保证推土机有适宜的行驶速度和牵引力 机械传动系传动道路 〔4〕液力机械式传动系n液力机械传动系是一种无级变速系统，由液力变矩器、联轴节、动力换档变速器、中央传动、转向离合器和制动器、最终传动组成。
TY220型推土机液力机械传动系构造原理图 n液力机械传动系与机械传动系的区别是：n 以液力变矩器替代主离合器，以动力换档变速箱替代机械式变速箱，其它总成的构造原理与机械传动系完全一样n液力变矩器利用液体动能传送动力，其输出的扭矩能自动与负荷相顺应，并具有无级调速的作用，同时，液力传动还具有缓和冲击、过载维护的功能动力换档变速器与机械传动系中的变速器换档方式不同，前者采用液压换档〔称动力换档〕，驾驶员只起支配作用，因此支配轻便；后者采用人力换档，支配频繁，劳动强度大，驾驶员容易疲劳 根据图1-26画出推土机液力机械传动系的动力传送道路 〔5〕全液压传动系n全液压传动是指推土机的任务安装〔铲刀和松土器〕和行走安装〔驱动轮〕全部采用液压传动全液压传动系特指由发动机到驱动轮的动力传动系统，由双向变量泵、双向变量液压马达、最终传动等组成，通常采用双泵双回路闭式液压系统 n全液压传动系的构造原理是柴油机驱动液压泵产生高压油，由压力油经过油管保送驱动液压马达旋转，再由液压马达经过减速机构或者直接带动驱动轮转动n改动液压马达的供油量，就能改动它的转速，进而改动推土机的行驶速度；改动供油方向，就能使马达反转，从而使推土机倒退。
推土机全液压传动系传动道路 〔6〕传动系统简图n上述传动系均用构造简图来表示，构造简图很直观，但是绘制起来很费事，因此，传动系普通用传动简图来表示n所谓传动简图就是用规定的简单线条或图形代表传动系各总成，用以表示机械的动力传送道路或运动情况 传动简图的作用：n①便于概括了解传动系的类型和组成；n②便于分析动力传送道路；n③便于分析传动系及各总成的任务原理；n④便于诊断传动系的缺点；n⑤设计中便于进展传动比的分配和计算载荷确实定，以便于下一步的零件设计总结推土机各总成的简图表示方法，并试画出TY220型推土机的传动简图 3、行走机构n行走机构使推土机产生驱动力使其行驶，同时接受着机械的全部分量行走机构分为轮式和履带式n〔1〕履带行走机构n履带行走机构有两种类型，其一是传统的低位驱动轮型式，前文所述的履带式推土机均是这种型式；其二是高位驱动轮型式n低位驱动轮型式的行走机构主要由“四轮一带〞组成，即行走机构的主要部件由台车架、悬架和驱动轮、引导轮、支重轮、托链轮及履带等组成 宣化宣化SD8高驱动推土机高驱动推土机 高位驱动链轮行走机构的优点：n高位驱动链轮行走机构的驱动链轮位置较高，不接受行走和作业时所产生的外部冲击和振动载荷，也减轻了泥沙对驱动链轮的磨损和侵蚀作用，能延伸机械的运用寿命，降低维修费用。
n另一优点是履带架和履带接地部分相对于机体的位置布置自在度较大，后部接地位置不受驱动链轮位置的影响，设计推土机时可按需求进展调整，使整机重心在履带接地长度上的位置更为合理 〔2〕轮式行走机构n轮式推土机是以装载机底盘为根底开发的一种具有很强工况顺应性的施工机械，与履带式推土机相比，其主要特点是行驶速度快、作业循环时间短、转移场地迅速、机动性好；但是其牵引力小、附着性能远不如履带式推土机n轮式推土机普通用于经常变换工地和良好土壤作业，如公路抢险等，也常作为平板车的牵引机械 4、任务安装n推土机的任务安装包括推土铲、松土器、绞盘和牵引钩等，其中推土铲是主要任务安装，其他属于辅助任务安装，可按用户的要求选装一种 n推土机作业对象是中等坚实度的土质，仅用推土铲即可完成铲掘和推运义务，因此推土铲被公以为推土机的传统任务安装推土铲的类型有直倾铲、回转铲、推煤铲、环卫铲、组合铲等 n松土器是大中型推土机不可短少的任务安装 ，松土器按齿数分为单齿松土器和三齿松土器 n绞盘装在推土机的后部，用来拖拽圆木、铺管、牵引作业和简单的起重作业动力从推土机的功率输出轴引出绞盘普通由卷筒、齿轮减速机构、制动器和离合器等组成，用单个手柄支配，卷筒可正反向旋转。
按动力传送方式，分为机械绞盘和液压绞盘 n推土机其他机构或系统包括：液压系统、电气系统、支配机构、司机座与驾驶室、护板等，将在本书后面的章节中进展引见 二、推土机行业的开展n推土铲刀由人力提升开展为钢丝绳提升 ，如今全部采用液压传动技术n1、代表推土机最高程度的三大国际企业：n 美国卡特皮勒〔Caterpillar Inc.〕是世界上最大的履带式推土机制造企业，其产品覆盖了从小到大9个系列，D3～D11，最大的D11RCD，飞轮功率到达634kw卡特皮勒公司推土机的主要部件和构造件均为自制 ；n 日本小松〔Komatsu〕公司列第二位，1947年开场引进消费D50型推土机，如今其推土机产品共有13个系列，功率范围从29.5～858kW，最小的推土机为D21A，柴油机飞轮功率29.5kW，最大的推土机D575A-3SD型，柴油机飞轮功率到达858kW，也是当今世界上最大的推土机n 德国的利勃海尔〔Liebherr〕是一家独具特征的推土机制造企业，其推土机全部采用全液压传动 2、国内推土机行业现状n比较大的企业不断稳定在7家左右他们分别是：山推工程机械股份、河北宣化工程机械股份、上海彭浦机器厂、天津建筑机械厂、陕西新黄工机械、一拖工程机械、三一重工股份公司等。
n山推工程机械股份1980年引进日本小松D85A-18推土机制造技术，经过几十年开展，如今 规模仅次于卡特皮勒和小松，排名世界第三位，是国内最大的推土机制造厂 n宣化工程机械股份引进卡特皮勒公司D6D制造技术，主导产品T140-1和SD6D推土机是国内工程机械名牌产品采用国际最新技术，所开发研制的SD7〔220马力〕和SD8〔330马力〕高驱动推土机填补了国内空白n彭浦机器厂 1986年，从卡特皮勒公司引进D6D履带式推土机的设计制造技术，成为国内大功率推土机制造基地。