一、單斗液壓挖掘機的總體結構

單斗液壓挖掘機的總體結構包括動力裝置、工作裝置、回轉機構、操縱機構、傳動系統、行走機構和輔助設備等,如圖所示。


常用的全回轉式液壓挖掘機的動力裝置、傳動系統的主要部分、回轉機構、輔助設備和駕駛室等都安裝在可回轉的平臺上,通常稱為上部轉臺。因此又可將單斗液壓挖掘機概括成工作裝置、上部轉臺和行走機構等三部分。


挖掘機是通過柴油機把柴油的化學能轉化為機械能,由液壓柱塞泵把機械能轉換成液壓能,通過液壓系統把液壓能分配到各執行元件(液壓油缸、回轉馬達+減速機、行走馬達+減速機),由各執行元件再把液壓能轉化為機械能,實現工作裝置的運動、回轉平臺的回轉運動、整機的行走運動。

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二、挖掘機動力系統

1、挖掘機動力傳輸路線如下

1)行走動力傳輸路線:柴油機——聯軸節——液壓泵(機械能轉化為液壓能)——分配閥——中央回轉接頭——行走馬達(液壓能轉化為機械能)——減速箱——驅動輪——軌鏈履帶——實現行走

2)回轉運動傳輸路線:柴油機——聯軸節——液壓泵(機械能轉化為液壓能)——分配閥——回轉馬達(液壓能轉化為機械能)——減速箱——回轉支承——實現回轉

3)動臂運動傳輸路線:柴油機——聯軸節——液壓泵(機械能轉化為液壓能)——分配閥——動臂油缸(液壓能轉化為機械能)——實現動臂運動

4)斗桿運動傳輸路線:柴油機——聯軸節——液壓泵(機械能轉化為液壓能)——分配閥——斗桿油缸(液壓能轉化為機械能)——實現斗桿運動

5)鏟斗運動傳輸路線:柴油機——聯軸節——液壓泵(機械能轉化為液壓能)——分配閥——鏟斗油缸(液壓能轉化為機械能)——實現鏟斗運動


1、引導輪2、中心回轉接頭3、控制閥4、終傳動5、行走馬達6、液壓泵7、發動機

8、行走速度電磁閥9、回轉制動電磁閥10、回轉馬達11、回轉機構12、回轉支承

2、動力裝置

單斗液壓挖掘機的動力裝置,多采用直立多缸式、水冷、一小時功率標定的柴油機。

3、傳動系統

單斗液壓挖掘機傳動系統將柴油機的輸出動力傳遞給工作裝置、回轉裝置和行走機構等。單斗液壓挖掘機用液壓傳動系統的類型很多,習慣上按主泵的數量、功率的調節方式和回路的數量來分類。有單泵或雙泵單回路定量系統、雙泵雙回路定量系統、多泵多回路定量系統、雙泵雙回路分功率調節變量系統、雙泵雙回路全功率調節變量系統、多泵多回路定量或變量混合系統等六種。按油液循環方式分為開式系統和閉式系統。按供油方式分為串聯系統和并聯系統。


1、驅動盤2、螺旋彈簧3、止動銷4、摩擦片5、減震器總成

6、消音器7、發動機后部安裝座8、發動機前部安裝座

凡主泵輸出的流量是定值的液壓系統為定量液壓系統;反之,主泵的流量可以通過調節系統進行改變的則稱為變量系統。在定量系統中各執行元件在無溢流情況下是按油泵供給的固定流量工作,油泵的功率按固定流量和最大工作壓力確定;在變量系統中,最常見的是雙泵雙回路恒功率變量系統,有分功率變量與全功率變量之分。分功率變量調節系統是在系統的每個回路上分別裝一臺恒功率變量泵和恒功率調節器,發動機的功率平均分配給各油泵;全功率調節系統是有一個恒功率調節器同時控制著系統中的所有油泵的流量變化,從而達到同步變量。

開式系統中執行元件的回油直接流回油箱,其特點是系統簡單、散熱效果好。但油箱容量大,低壓油路與空氣接觸機會多,空氣易滲入管路造成振動。單斗液壓挖掘機的作業主要是油缸工作,而油缸大、小有腔的差異較大、工作頻繁、發熱量大,因此絕大多數單斗液壓挖掘機采用開式系統;閉式回路中的執行元件的回油路是不直接回油箱的,其特點式結構緊湊,油箱容積小,進回油路中有一定的壓力,空氣不易進入管路,運轉比較平穩,避免了換向時的沖擊。但系統較復雜,散熱條件差‘單斗液壓挖掘機的回轉裝置等局部系統中,又采用閉式回路的液壓系統的。為補充因液壓馬達正反轉的油液漏損,在閉式系統中往往還設有補油泵。

4、回轉機構

回轉機構使工作裝置及上部轉臺向左或向右回轉,以便進行挖掘和卸料。單斗液壓挖掘機的回轉裝置必須能把轉臺支撐在機架上,不能傾斜并使回轉輕便靈活。為此單斗液壓挖掘機都設有回轉支撐裝置和回轉傳動裝置,它們被稱為回轉裝置。


1、制動器2、液壓馬達3、行星齒輪減速器4、回轉齒圈5、潤滑油杯、6、中央回轉接頭

全回轉液壓挖掘機回轉裝置的傳動形式有直接傳動和間接傳動兩種。

1)直接傳動。在低速大扭矩液壓馬達的輸出軸上安裝驅動小齒輪,與會轉齒輪嚙合。

2)間接傳動。由高速液壓馬達經齒輪減速器帶動回轉齒圈的間接傳動結構形式。他結構緊湊,具有較大的傳動比,且齒輪的受力情況較好。軸向柱塞液壓馬達與同類型的液壓油泵結構基本相同,許多零件可以通用,便于制造及維修,從而降低了成本。但必須設制動器,以便吸收較大的回轉慣性力矩,縮短挖掘機作業循環時間,提高生產效率。

5、行走機構

行走機構支撐挖掘機的整機質量并完成行走任務,多采用履帶式和輪胎式。

6、履帶行走機構

單斗液壓挖掘機的履帶式行走機構的基本結構與其他履帶式機構大致相同,但他多采用兩個液壓馬達各自驅動一個履帶。與回轉裝置的傳動相似可用高速小扭矩馬達或低速大扭矩馬達。兩個液壓馬達同方向旋轉式挖掘機將直線行駛;若只向一個液壓馬達供油,并將另一個液壓馬達制動,挖掘機將繞制動一側的履帶轉向,若是左右兩個液壓馬達反向旋轉,挖掘即將進行原地轉向。

行走機構的各零部件都安裝在整體式實行走架上。液壓泵輸入的壓力油竟多路換向閥和中央回轉接頭進入行走液壓馬達,該馬達將液壓能轉變為輸出扭矩后,通過齒輪減速器傳給驅動輪,最終卷繞履帶以實現挖掘機的行走。

單斗液壓挖掘機大都采用組合式結構履帶和平板型履帶——沒有明顯履刺,雖附著性能差,但堅固耐用,對路面破壞性小適用于堅硬巖石地面作業,或經常轉場的作業。也有采用三履刺型履帶,接地面積較大履刺切入土壤深度較淺,適宜于挖掘機采石作業。實行標準化后規定挖掘機采用質量輕、強度高、結構簡單、價格較低的軋制履帶板。專用于沼澤地的三角形履帶板可降低接地比壓,提高挖掘機在松土地面上的通過能力。


1、引導輪2、履帶架3、托鏈輪4、終傳動

5、支重輪6、履帶板7、中心護板8、張緊彈簧9、前護板

單斗液壓挖掘機的驅動輪均采用整體鑄件,能與履帶正確嚙合、傳動平穩。挖掘機行

走時驅動輪應位于后部,式履帶的張緊段較短,減少履帶的摩擦磨損和功率損耗。

每條履帶都設有張緊裝置,以調整履帶的張緊度減少振動噪聲摩擦磨損和功率損失。目前單斗液壓挖掘機都采用液壓張緊結構。其液壓缸置與緩沖彈簧內部減小了結構尺寸。

7、輪胎式行走機構

輪胎式挖掘機的行走機構由機械傳動和液壓傳動兩種。其中的液壓傳動的輪胎式挖掘機的行走機構主要由車架、前橋、后橋、傳動軸和液壓馬達等組成。

行走液壓馬達安裝在固定與機架的變速箱上,動力經變速箱、傳動軸傳給前后驅動橋,有的挖掘機經輪邊減速器驅動車輪。采用液壓馬達的高速傳動方式使用可靠,省掉了機械傳動中的上下傳動箱垂直動軸,結構簡單布置方便。


1、車架2、回轉支撐3、中央回轉接頭4、支腿5、后橋6、傳動軸7、液壓馬達及變速箱8、前橋