反铲挖掘机工作装置课程设计

A. 单斗挖土机按工作装置不同分为几种

单斗挖土机是大型基坑开挖中最常用的一种土方机械。按工作装置不同，可分为正铲、反铲、拉铲和抓铲四种，如图所示。

1.正铲挖土机

正铲挖土机的挖土特点是“前进向上，强制切土”。其挖掘力大、生产效率高，适用于开挖停机面以上的一～四类土，如开挖无地下水位的大型基坑及土丘等。正铲挖土机的作业方式有“正向挖土，侧向卸土”和“正向挖土，后方卸土”。

2.反铲挖土机

反铲挖土机的挖土特点是“后退向下，强制切土”。其挖掘力比正铲挖土机小，能开挖停机面以下的一～三类土，适用于一次开挖深度在4m左右的基坑、基槽和管沟，也可用于地下水位较高的土方开挖。反铲挖土机的作业方式常采用沟端开挖和沟侧开挖两种。此外，当开挖土质较硬、宽度较小的沟槽时，可采用沟角开挖；当开挖土质较好、深度在10m以上的大型基坑、沟槽和渠道时，可采用多层接力开挖。

3.拉铲挖土机

拉铲挖土机的挖土特点是“后退向下，自重切土”。其挖土半径和挖土深度均较大，能开挖停机面以下的一～三类土，但不如反铲挖土机灵活、准确。适用于开挖大型基坑或水下挖土、填筑路基、修筑堤坝等。拉铲挖土机的开挖方式与反铲挖土机的开挖方式相似，也可分为沟端开挖和沟侧开挖两种。

4.抓铲挖土机

抓铲挖土机的挖土特点是“直上直下，自重切土”。其挖掘力较小，只能开挖停机面以下的一～二类土，如开挖窄而深的基坑、疏通旧有渠道以及挖取水中淤泥等，或用于装卸碎石、矿渣等松散材料。在软土地基地区，常用于开挖基坑、沉井等。

单斗挖土机

（a）正铲挖土机；（b）反铲挖土机；（C）拉铲挖土机；（d）抓铲挖土机。

B. 单斗挖土机按工作装置分为哪几种类型其各自特点及适用范围如何

单斗挖土机按工作装置不同，可分为正铲、反铲、拉铲和抓铲四种。

正铲挖土机的工作特点是前进行驶，铲斗由下向上强制切土，挖掘力大，生产效率高；适用于开挖含水量不大于27%的一至三类土，且与自卸汽车配合完成整个挖掘运输作业；可以挖掘大型干燥基坑和土丘等。正铲挖土机的开挖方式，根据开挖路线与运输车辆的相对位置的不同，挖土和卸土的方式有以下两种：正向挖土，侧向卸土和正向挖土，反向卸土。
反铲挖土机的工作特点是机械后退行驶，铲斗由上而下强制切土，用于开挖停机面以下的一至三类土，适用于挖掘深度不大于4m的基坑、基槽、管沟，也适用湿土、含水量较大的及地下水位以下的土壤开挖。反铲挖土机的开行方式有沟端开挖和沟侧开挖两种

C. 单斗挖掘机的工作原理

根据其工作装置的不同，分为正铲、反铲、拉铲、抓铲4种
正铲挖掘机的铲斗铰装于斗杆端部，由动臂支持，其挖掘动作由下向上，斗齿尖轨迹常呈弧线，适于开挖停机面以上的土壤。反铲挖掘机的铲斗也与斗杆铰接，其挖掘动作通常由上向下，斗齿轨迹呈圆弧线，适于开挖停机面以下的土壤。刨铲挖掘机的铲斗沿动臂下缘移动，动臂置于固定位置时，斗齿尖轨迹呈直线,因而可获得平直的挖掘表面,适于开挖斜坡、边沟或平整场地。拉铲挖掘机的铲斗呈畚箕形，斗底前缘装斗齿。工作时,将铲斗向外抛掷于挖掘面上,铲斗齿借斗重切入土中，然后由牵引索拉曳铲斗挖土，挖满后由提升索将斗提起，转台转向卸土点，铲斗翻转卸土。可挖停机面以下的土壤，还可进行水下挖掘，挖掘范围大，但挖掘精确度差。抓铲挖掘机的铲斗由两个或多个颚瓣铰接而成,颚瓣张开,掷于挖掘面时，瓣的刃口切入土中,利用钢索或液压缸收拢颚瓣,挖抓土壤。松开颚瓣即可卸土。用于基坑或水下挖掘，挖掘深度大。也可用于装载颗粒物料。土方工程中常用的中小型挖掘机，其工作装置可以拆换，换装上不同铲斗，可进行不同作业。还可改装成起重机、打桩机、夯土机等，故称通用（多能）挖掘机。采掘或矿用挖掘机一般只配备一种工作装置，进行单一作业，故称专用挖掘机。
按行走方式分为履带式和轮胎式两类，
按传动方式有机械传动和液压传动两种。
液压传动单斗挖掘机
利用油泵、液压缸、液压马达等元件传递动力的挖掘机。油泵输出的压力油分别推动液压缸或马达工作，使机械各相应部分运转。常见的是反铲挖掘机(见彩图)。反铲作业时，动臂放下,作为支承，由斗杆液压缸或铲斗液压缸将铲斗放在停机面以下并使之作弧线运动，进行挖掘和装土,然后提起动臂,利用回转马达转向卸土点，翻转铲斗卸土。整机行走采用左右液压马达驱动，马达正逆转配合，可以进、退或转弯。轮胎行走也有由发动机经变速箱、主传动轴和差速器传动的，但机构复杂。中小型机多采用双泵驱动，也有再添设一泵单独驱动回转机构的，可以节省功率。液压传动挖掘机的主要技术参数是铲斗容量，也有以机重或发动机功率为主要参数的。此种挖掘机结构紧凑、重量轻，常拥有品种较多的可换工作装置，以适应各种作业需要，操作轻便灵活，工作平稳可靠,故发展迅速,已成为挖掘机的主要品种。

D. 挖掘机基本教程

左手柄：往前放小臂，往后收小臂，往左是转台左转，往右是右转。右手柄：往前是大臂往下，往后是大臂往上，往左收铲斗，往右是放开铲斗。

(4)反铲挖掘机工作装置课程设计扩展阅读：

常见的挖掘机结构包括，动力装置，工作装置，回转机构，操纵机构，传动机构，行走机构和辅助设施等。

传动机构通过液压泵将发动机的动力传递给液压马达、液压缸等执行元件，推动工作装置动作，从而完成各种作业。

行走装置

行走装置即底盘, 包括履带架和行走系统, 主要由履带架、行走马达+减速机及其管路、驱动轮、导向轮、托链轮、支重轮、履带、张紧缓冲装置组成，其功能为支承挖掘机的重量，并把驱动轮传递的动力转变为牵引力，实现整机的行走。

车架总成（即履带行走架总成）为整体焊接件, 采用X 形结构，其主要优点是具有高的承载能力. 车架总成由左纵梁（即左履带架）、主车架（即中间架）、右纵梁（即右履带架）三部分焊接而成. 车架总成的重量为2吨.

中央回转接头是联接回转平台与底盘油路的液压元件，它保证回转平台旋转任意角度后，行走马达还能正常配油，现用回转接头是5通

工作装置是液压挖掘机的主要组成部分，目前SY系列挖掘机配置的是反铲工作装置，它主要用于挖掘停机面以下的土壤，但也可以挖掘最大切削高度以下的土壤，除了可以挖坑、开沟、装载外还可以进行简单平整场地工作。挖掘作业适应于开挖Ⅰ~Ⅳ级土，Ⅴ级以上用液压锤或需爆破手段。

反铲工作装置由动臂、斗杆、铲斗、摇杆、连杆及包含动臂油缸、斗杆油缸、铲斗油缸在内的工作装置液压管路等主要部分组成。

常见的挖掘机按驱动方式有内燃机驱动挖掘机和电力驱动挖掘机两种。其中电动挖掘机主要应用在高原缺氧与地下矿井和其它一些易燃易爆的场所。

1 按照规模大小的不同，挖掘机可以分为大型挖掘机、中型挖掘机和小型挖掘机

2 按照行走方式的不同，挖掘机可分为履带式挖掘机和轮式挖掘机。

3 按照传动方式的不同，挖掘机可分为液压挖掘机和机械挖掘机。机械挖掘机主要用在一些大型矿山上。

4 按照用途来分，挖掘机又可以分为通用挖掘机，矿用挖掘机，船用挖掘机，特种挖掘机等不同的类别

5 按照铲斗来分，挖掘机又可以分为正铲挖掘机、反铲挖掘机、拉铲挖掘机和抓铲挖掘机。

E. 挖掘机动臂斗杆的工作原理是什么

挖掘机动臂斗杆工作原理：
挖掘机的工作装置采用连杆机构原理，而各部分的运动则通过油缸的伸缩来实现。反铲工作装置各部件之间的联系都采用铰接，并通过各油缸行程的变化实现挖掘过程中的各种动作。
动臂：动臂的下铰点与转台上的连接耳相铰接，利用动臂油缸支撑，改变此油缸的行程即可使动臂绕其下铰点转动而升降。
斗杆：斗杆与动臂的上端相铰接，利用装在动臂梁上平面的斗杆油缸的行程变化，可使斗杆绕动臂上端的铰点转动。
动臂、斗杆是指挖掘机的一种工作装置，通常也叫大臂、小臂，主要作用是用来支配挖斗的挖掘、装车等动作。与机架相连的臂较长，所以俗称为大臂，其术语称作动臂；与挖斗相连的臂较小，所以俗称为小臂，术语称作斗杆，所以俗称它们为大小臂。

F. 挖掘机动臂斗杆的工作过程是什么样的

挖掘机动臂斗杆的工作过程：
仅采用动臂油缸：
当仅采用动臂油缸工作来进行挖掘时，铲斗斗齿的运动轨迹是以动臂的下铰点为中心作的弧，所以可得到最大的挖掘半径和最长的挖（从最大高度C至最大深度B之间的弧长），而且易于使挖掘的土层较薄，故适掘行程用于挖掘较坚硬的土层。
仅采用斗杆油缸：
当仅采用斗杆油缸工作来进行挖掘时，铲斗斗齿的运动轨迹是以斗杆与动臂的铰接点为中心所作的弧（从最大深度B至停机面之间的弧）。这种挖掘方式在动臂位于最大下倾角时能达到最大的挖掘深度，而且也有较大的挖掘行程，再较坚硬的土壤条件下工作时能保证装满铲斗。在实际工作时常采用这种挖掘方式。
动臂斗杆连接方式：
动臂与斗杆的连接方式为铰接，但从具体结构上来说，有斗杆夹动臂与动臂夹斗杆之分。考虑到动臂一般相对不变而因此，通常采用动臂夹斗杆的连接斗杆可根据作业要求进行更换。在这种方案中，动臂的前端为开叉形的。常见的动臂中部为封闭的箱形焊接结构，各类挖掘机上多采用此方案。在动臂与斗杆之间同时还连接有斗杆油缸，以保证斗杆相对于动臂的摆动。对于反铲挖掘机，斗杆液压缸一般布置于动臂和斗杆的上方。这样布置的目的主要是为了保证反铲挖掘机在挖掘作业时斗杆液压缸的大腔工作，以产生较大的挖掘力。

G. 挖掘机结构是什么

常见的挖掘机结构包括，动力装置，工作装置，回转机构，操纵机构，传动机构，行走机构和辅助设施等。

从外观上看，挖掘机由工作装置，上部转台，行走机构三部分组成。 根据其构造和用途可以区分为：履带式、轮胎式、步履式、全液压、半液压、全回转、非全回转、通用型、专用型、铰接式、伸缩臂式等多种类型。

工作装置是直接完成挖掘任务的装置。它由动臂、斗杆、铲斗等三部分铰接而成。动臂起落、斗杆伸缩和铲斗转动都用往复式双作用液压缸控制。为了适应各种不同施工作业的需要，挖掘机可以配装多种工作装置，如挖掘、起重、装载、平整、夹钳、推土、冲击锤等多种作业机具。

回转与行走装置是液压挖掘机的机体，转台上部设有动力装置和传动系统。发动机是挖掘机的动力源，大多采用柴油要在方便的场地， 也可改用电动机。

传动机构通过液压泵将发动机的动力传递给液压马达、液压缸等执行元件，推动工作装置动作，从而完成各种作业。

日常维护注意事项：

日常检查工作是保证液压挖掘机能够长期保持高效运行的重要环节，特别是对于个体户而言，做好平时日常检查工作可以有效降低维护成本。

首先先围绕机械转两圈检查外观以及机械底盘有无异样，以及回转支承是否有油脂流出，再检查减速制动装置以及履带的螺栓紧固件，该拧紧的拧紧，该换的及时更换，如果是轮式挖掘机就需要检查轮胎是否有异样，以及气压的稳定性。

查看挖掘机斗齿是否有较大磨损，据了解，斗齿的磨损会大幅增加施工过程中的阻力，将严重影响工作效率，增加设备零部件磨损度。查看斗杆以及油缸是否有裂纹或漏油现象。检查蓄电池电解液，避免处于低水平线以下。

空气滤芯器是防止大量含尘空气进入到挖掘机的重要部件，应该经常检查清洗。经常查看燃油、润滑油、液压油、冷却液等，是否需要添加，并且最好按照说明书的要求选择油液，并保持清洁。

H. 小型液压挖掘机常用的工作装置是反铲装置其主要构件包括哪些

铲斗是和斗杆连起来的
主要结构件：
动臂、斗杆、铲斗、连杆、摇杆、连接各个部位的销轴，控制各个部位运动的液压油缸

I. 挖掘机液压结构及工作原理

挖掘机主要由发动机、传动系统、行驶系统、制动系统、工作装置、液压系统、电气系统等组成，如图2-11所示。

图2-11 挖掘机的结构

（1）发动机

发动机一般为四冲程、水冷（或风冷）、多缸、直喷式柴油机发动机。少数挖掘机采用电控柴油机。

（2）传动系统

传动泵有机械传动式、半液压传动式和全液压传动式3种，其中机械传动式和半液压传动式应用较广。

（3）行驶系统

液压挖掘机行驶系统是整个机器的支撑部分，承受机器的全部质量和工作装置的反力，同时能使挖掘机作短距离行驶。按结构不同，行驶系统可分为履带式和轮胎式两类。

①履带式行驶系统。由履带、支重轮、托链轮、驱动轮、导向轮、张紧装置、行走架、油马达、减速机等组成。

液压挖掘机的行驶系统采用液压驱动。驱动装置主要包括液压马达、减速机和驱动轮，每条履带有各自的液压马达和减速机。由于两个液压马达可独立操作，因此机器的左右履带可以同步前进或后退，也可以通过一条履带制动来实现转弯，还可以通过两条履带朝相反方向驱动来实现原地转向，其操作十分简单、方便、灵活。

②轮胎式行驶系统。通常由车架、转向前桥、后桥、行车机构及支腿等组成。

后桥通过螺栓与机架刚性固定连接。前桥通过悬挂平衡装置与机架铰接连接。悬挂平衡装置的作用是当挖掘机行驶时，利用支承板的摆动和两悬挂油缸的浮动，保证4个车轮充分着地，减轻机体不平均承载、摆跳、道路冲击及机架扭曲，提高挖掘机的越野性能；当挖掘机作业时，将两悬挂油缸闭锁，保证挖掘作业时整机的稳定性。

（4）转向系统

轮胎式挖掘机，其转向系统通常采用全液压、偏转前轮式转向系统，主要由油箱（与工作装置液压系统共用）、转向油泵、转向器、滤油器、流量控制阀、转向油缸、油管和转向盘等组成。

履带式挖掘机，其转向系统比较简单，通过切断驱动链轮动力来实现。其转向装置为湿式、多片弹簧压紧、液压分离、手动液压操作方式转向离合器。

（5）制动系统

脚制动装置的制动器为凸轮张开蹄式制动器。制动传动器机构采用气压式，主要由空气压缩机、气体控制阀、脚制动阀、储气筒、双向逆止阀、快速放气阀、手操纵气开关、制动汽缸及气压表等组成。

手制动装置的制动器为凸轮张开蹄式制动器，传动机构为机械式。制动底板通过螺钉固定在上传动箱盖上；制动鼓用螺栓固定在接盘上，接盘则通过花键和上传动箱的从动轴连接。

当挖掘机作业时，必须解除手制动，否则，将损坏手制动器或回转液压马达。

（6）工作装置

工作装置是液压挖掘机的主要组成部分之一。由于工作性质的不同，工作装置的种类很多，常用的有反铲、正铲、装载和起重等装置，而且一种装置也可以有很多形式。

（7）液压系统

液压挖掘机的主要运动有整机行走、转台回转、动臂升降、斗杆收放、铲斗转动等，根据以上工作要求，把各液压元件用管路有机地连接起来的组合体叫作液压挖掘机的液压系统。液压系统的功能是把发动机的机械能以油液为介质，利用油泵转变为液压能，传送给油缸、油马达等，然后转变为机械能，再传给各种执行机械，实现各种运动。液压挖掘机的液压系统常用的有定量系统、分功率变量系统和总功率变量系统。我国规定，单斗液压挖掘机重8t以下的，采用定量系统；机重32t以上的，采用变量系统；机重8～32t的，定量和变量系统均可用。

全功率变量系统是目前液压挖掘机普遍采用的液压系统，通常选用恒功率变量双泵。液压泵的型号不同，采用的恒功率调节机构也不相同。

液压系统主要由油路系统、先导控制油路系统和控制系统构成。

（8）电气系统

液压挖掘机的电气系统包括启动线路、发电线路、照明、仪表以及由传感器和压力开关、电磁阀组成的控制电路，另外还有附属电路（如空调、收音机等）。启动电机按所配套的主机不同，分12V、24V两种，启动功率分3kW、3.7kW、4.8kW等。

发电线路主要包括交流发电机、电压调节器、充电指示灯及启动开关等。

为了保证安全、高效、节能及正常地工作，根据需要，挖掘机的电气系统都安装了各种信号装置，如机油温度报警、充电指示灯、机油压力报警、转向信号灯等，以警告操作者。为了使操作者随时掌握机器的运转情况，驾驶室中安装了各种仪表，如机油压力表、机油温度表、液压油温度表、水温表。现代进口挖掘机都采用了先进的电控装置，这种设备便于维修人员在挖掘机出现故障时能及时、准确地判断故障位置，及时修复。