1、推土机w第一节 推土机的用途与基本构造w第二节 推土工作装置w第三节 松土工作装置w第四节 工作装置的液压系统w第五节 推土机的运用1第一节 推土机的用途与基本构造w1、推土机的用途w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。w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。2第一节 推土机的用途与基本构造w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。w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。w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。3第一节 推土机的用途与基本构造w2、推土机的分类w(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。w(2) 按走行方式，推土机可分为履带式和轮胎式两种。w(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。w(4) 按作业环境可分为地面普通式、两栖式和水下式。w(5) 按推土板安装方式分为固定式和回转式两种。4第一节 推土机的用途与基本构造w3、推土机的基本构造w基础车工作装置；5高驱动轮履带推土机外形6高驱动轮
3、履带推土机外形7高驱动轮履带推土机w迄今为止，此机从迄今为止，此机从D4(67kw)至至D11(575kw)已形成完整已形成完整系列。其特色在于系列。其特色在于:w1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。 w2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。8高驱动轮履带推土机w3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，
4、第三点经纵向中心销装在平衡梁上，形成三点支承；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。910高驱动轮履带推土机w4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。w5隔离、高置的司机室：使振动与噪音减小，视野改善。w6液力分流器与弹性悬架的采用。11第二节 推土工作装置w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。w一、两种形式
5、：直铲式，回转式；一、两种形式：直铲式，回转式；直铲式：推土板和顶推梁、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。12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。13二、推土板的合理形状与主要参数的选择
6、二、推土板的合理形状与主要参数的选择w 14二、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w (A) 由于切削角大，工作时消耗的切削功率大；w切下土壤不能形成土屑，土壤受挤压沿推土板面上升；w故这种形式只能推疏松的松土。15二、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w(B) 如将切削角减小，则由于推土板后倾，改善了切削条件；w切下的土壤易于形成土屑并沿着推土板面流动；w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；16二、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w(C) 推土板
7、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；w被切下的土壤容易形成土屑。也便于卸土；w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。17二、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w(d) 小曲率半径圆弧型推土板w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，w而且，当土屑离开推土板上缘时，仍能向前翻滚，使土堆移动。w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。18二、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w合理的推土板横截面w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
8、较小，下部曲率半径较大，并安装平刀片形成合适的切削角。w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。19二、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w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。w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。20二、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w推土板的主要参数w推土板的主
9、要参数包括尺寸参数，指推土板高度H、宽度B；w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。21二、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w回转式推土板参数的确定w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：2sin2aHR 9090HR1802sin2RHa)()220176(3mmNHacos2aBBca22二、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w直铲式推土板参数的确定w直式推土板横截面，一般由以R为曲率半径的圆弧和上段是直线、下段是平刀片组成
10、。0)25. 01 . 0(Hb aBBcs2H0Rh2h12sin2sinsin1021RbBHhhHs23二、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w刀刃的尖角建议采用30；w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；w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。24三、推土机的牵引计算三、推土机的牵引计算w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
11、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 w直铲式推土机可计算如下：)cos(2)(sincos212002tghHBkBhGGfPPPPPPmyqafz 0HBh25三、推土机的牵引计算三、推土机的牵引计算w牵引车的牵引力：w牵引功率：w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。ZKPP 360TKKVPN26四、推土装置受力分析四、推土装置受力分析w工作装置的强度计算：w（一）要选择推土机的计算位置拟定计算条件；w（二）确定作用在推土机上的外载荷及作用在
12、工作装置各构件上的力；w（三）对工作装置的零部件进行强度计算。27四、推土装置受力分析四、推土装置受力分析w（一）计算位置的选择（一）计算位置的选择w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：w1推土机正常作业时推土板中点碰到障碍物：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。w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。28四、推土装置受力分析四、推土装置受力分析w2推土机正常作业时推土板边上一点碰到障碍物：推土机正常作业时推土
13、板边上一点碰到障碍物：w计算条件与1相同。w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。）w3在液压操纵的推土机强制切土时：在液压操纵的推土机强制切土时：w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。w对液压系统进行强度。29四、推土装置受力分析四、推土装置受力分析w（二）外载荷的确定（二）外载荷的确定w推土机工作过程中作用在工作装置上的外载荷：w重力G、铰C 处的外力PC、油缸力S 以及土壤反力P。n（三）各构件的受力计算（三）各构件的受力计算n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
14、构件的强度计算。30第三节 松土工作装置w三种形式：四杆机构式；刀齿切削角可调式；铰链式。31第三节 松土工作装置w主要参数：刀齿插入力、切出力与松土深度。32第三节 松土工作装置33第三节 松土工作装置w单齿式：重型推土机；w三齿式：中间齿可拆卸。w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。34第三节 松土工作装置w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。35第三节 松土工作装置w松土器可与推土机、铲运机进行配套作业，预松或凿裂坚实土壤和岩层，提高铲运效率。w也可凿裂层理发达的岩石，开
15、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。w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。36松土作业的方法w施工方法：施工方法：w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。w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，加速机件磨损。w单齿松土最有效，可加大切深；二齿作业易偏载，应尽量
16、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。37第四节 工作装置的液压系统简介TY320TY320型履带型履带式推土机式推土机38第四节 工作装置的液压系统简介w功能：推土板升降，推土板倾斜，松土器升降，松土器倾斜；w推土板升降：铲刀的四种状态：上升，固定，下降，浮动。w控制要求：快速下降；缓慢切入；w速降阀；补油阀。39第五节 推土机的运用w1作业循环作业循环w推土机的作业循环是：切土推土卸土倒退回空。w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，开始下刀及随后提刀的操作应平稳。w推土
17、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。w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。40第五节 推土机的运用(1)直铲作业 w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。w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 w侧铲作业主要用于傍山铲土、单侧弃土。w此时推土板的水平回转角一般为左右各25。作业时能一边
18、切削土壤，一边将土壤移至另一侧。41第五节 推土机的运用(3)斜铲作业 w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 w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。42第五节 推土机的运用w2推土机的生产率推土机的生产率 w推土机用直铲进行铲推作业时的生产率为：wKB时间利用系数，一般为0.800.85；wKY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（
19、坡度 515） KY=1.32.3；wq 推土机一次推运土壤的体积，按密实土方计量（m3） ；33600(/ )BYqK KQmhT02tan2PKKnLHq 43第五节 推土机的运用wL 推土板宽度（m）；wH 推土板高度（m）；w 土自然堆放角，砂35；粘土3545；种植土2540。wKn运移时土的漏损系数，一般为0.750.95；wKp土壤的松散系数，一般为1.081.35；02tan2PnKKLHq 044第五节 推土机的运用T为每一工作循环的延续时间：wS1铲土距离/m，一般土质S1610m；wS2运土距离/m；wv1、 v2、 v3分别为铲土、运土和返回时的行驶速度(m/s)；wt
20、1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；wt2放下推土板的时间， t212 s；wt3采用调头作业方法的转向时间， t310 s。不调头时为0。32121221123tttvSSvSvST45第五节 推土机的运用w3推土作业方法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。 46第五节 推土机的运用w（2）多刀推土法 w在较宽的取土场内
21、，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。w多刀推土法和下坡推土法结合使用，能显著地提高生产率。w（3）并列推土法w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。w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。 47推土机作助铲机48液力机械式传动w液力机械式传动是现代推土机采用的主要传动形式。w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
22、次数，作业效率高。w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。w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。49普通式、两栖式和水下式推土机w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；w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；w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。50推土板安装方式w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。w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。51
