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1、LOGO内容简介 本教材主要阐述了公路和铁路工程机械化施工中常用机械的用途、特点、分类、主要结构、性能、施工技术、施工组织、施工作业、合理选用。内容包括土石方机械、压实机械、混凝土机械、路面工程机械、起重与桥梁工程机械、隧道工程机械。项目一 土石方工程机械u土石方机械包括推土机、装载机、挖掘机、铲运机、平地机等主要机种，是工程机械中用途最广泛的一类机械，也是公路施工特别是高等级公路施工中土石方工程中的主要施工机械。由于施工劳动强度大、工程期限长、施工环境恶劣，因此，要求施工机械具有功率大、机动性大、机型大、生产效率高等特点。目前，土石方施工大部分都由工程机械来完成，它不仅可以节省劳动力，减轻繁
2、重的体力劳动，而且能保证施工质量，作业效率高，工程造价低，经济效益好。因此广泛应用于公路、铁路、水利、矿山、港口机场农田及国防等工程施工中，在国民经济中起重要作用。.u 在公路路基工程施工中，土石方机械担负着土石方的铲运、填挖、运输、平整等作业，它具有施工作业快、作业质量高生产效率高等优点。土石方机械的作业对象是各种土、砂、石等物料。在施工作业时，机械承受负荷重，外载变化波动大，工作场地条件差，环境比较恶劣。因此，要求土石方机械具有良好的低速作业性，足够的牵引性，整机的高可靠性和较高的作业生产能力。.项目一 土石方工程机械u 由于现在工程的大型化，土石方机械也向大型化发展，以适应施工的需要；同
3、时为满足市政建设、环保要求和窄小场地及小型土石方工程要求，小型多功能机动性好的机种也得到进一步发展。随着计算机、电子和激光等技术的在土石方机械上的应用，提高了他们的自动化控制和智能化程度。高效、省时、安全、可靠、舒适、自动化将是土石方机械继续发展的方向。.项目一 土石方工程机械任务一推土机任务二铲运机任务三装载机任务四平地机1234任务五挖掘机5项目一 土石方工程机械任务一 推 土 机一、推土机的用途、分类及编号主要内容 能力目标 教学方案1.推土机的用途；2.推土机的分类；3.型号编制方法；4.主要技术参数；5.推土机的发展状况。1.了解推土机的用途；2.了解推土机的分类；3.掌握型号编制方
4、法；4.了解主要技术参数；5.掌握推土机的发展状况教学媒体：实训车间的教学载体、投影仪、电子课件及工程影像资料、教学参考资料等。教学方法：主要采用咨讯、计划、决策、实施、检查、评价六个过程完成教学，并在教学过程中配合采用小组合作学习法、演讲法等。教学场所：多媒体教室、实训车间。任务一 推 土 机一、推土机的用途、分类及编号1.用途u 推土机是以工业拖拉机或专用牵引车为主机，前端装有推土装置，依靠主机的顶推力，对土石方或散状物料进行切削或搬运的铲土运输机械。在公路施工中，通常用推土机完成路基基底的处理、路侧取土横向填筑高度不大于1m的路堤、沿公路中心纵向移挖作填完成路基挖填工程、傍山取土侧移修筑
5、半堤半堑的路基。任务一 推 土 机Your Text hereu在公路机械化施工中，当土壤太硬，铲运机或平地机施工作业不易切入土壤时，可以利用推土机的松土作业装置将土壤疏松，或者利用推土机的铲刀直接顶推铲运机以增加铲运机的铲土能力（即铲运机助铲）。利用推土机协助平地机或铲运机完成施工作业，可提高这些施工机械的作业效率。u推土机的作业对象主要是各级土砂石料及风化岩石等。推土机由于受到铲刀容量的限制，推运土壤的距离不宜太长，因而，它只是一种短运距的土方施工机械。运距过长时，运土过程受到铲刀下的土壤漏失的影响，会降低推土机的生产效率；运距过短时，由于换向、换档操作频繁，在每个工作循环中这些操作所用时
6、间所占比例增大，同样也会使推土机生产率降低。通常中小型推土机的运距为30100m；大型推土机的运距一般不应超过150m。推土机的经济运距为5080m。任务一 推 土 机一、推土机的用途、分类及编号2.分类u（1）按发动机功率大小分为小型（功率小于75kw）、中型（75-220kw）、大型（大于220kw）。u（2）按行走装置分为履带式和轮式；履带式推土机附着性能好，接地比压小，通过性好、爬坡能力强，适宜山区和恶劣条件下作业。轮式推土机行走速度快，运距稍长，机动灵活，不破坏路面。u（3）按工作装置可分为直铲式和角铲式。u（4）按传动方式分为机械传动、液力机械传 动、全液压传动。任务一 推 土 机
7、一、推土机的用途、分类及编号2.分类u直铲式：铲刀与底盘纵轴线构成直角，铲刀切削角可调。因坚固性和制造的经济性，在大型和小型的推土机应用较多。u角铲式：铲刀除了能调整切削角外，还可在水平方向上回转一定角度（一般25），可实现侧向卸土，应用较广。任务一 推 土 机一、推土机的用途、分类及编号2.分类u 机械传动：传动效率高，制造简单，维修方便。但牵引力不能随外阻力变化而变化，换档频繁，操作笨重，动载荷大，发动机容易熄火，作业效率低。u 液力机械传动：液力机械传动是将主离合器变为液力变矩器、机械变速箱变为动力换档变速箱。车速和牵引力可随外阻力变化而变化。改善了牵引性能，操作轻便，可不停车换档，作业
8、效率高。但传动效率低，制造成本高，维修较困难。u 全液压传动：行走结构和工作装置采用液压马达驱动。具有燃油消耗低、作业效率高、操作灵活、可原地转向、机动性强、结构紧凑、载荷分配合理、动载荷小的优点。并可实现无级变速，运行平稳，无冲击。全液压传动液压元件制造精度要求高，特别是低速大扭矩液压马达制造难度大，制造成本高，耐用度和可靠性较差，维修困难。任务一 推 土 机一、推土机的用途、分类及编号3.编号u国产推土机的型号用字母T表示，L表示轮式，Y表示液压式，后面的数字表示功率（马力），T180表示功率为180马力履带式推土机。任务一 推 土 机4.技术参数型号 T120 T180T200TY200
9、AD85A-18 上海410 D155A-1A发动机型号上柴6135AK-2康明斯NH220-C1康明斯NH855小松NT-855康明斯KTA-19C小松S6DA-4额定功率/Kw 99.2 132 162 162 306 235额定转速/r/min 1500 1850 1800 1800 2000 2000最大牵引力/kN120 188 191.2 200 280履带中心距/mm 1880 2000 2000 2000 2264 2140履带接地长度/mm 2745 2730 2730 2730 3360 3150速度范围/km/h前52.27-10.44后42.73-8.99前52.43-
10、10.12后43.12-9.78前52.5-9.9后43-9.3前53.6-11.2后44.3-13.2前53.3-12.7后43.2-12.6前53.6-11.5后44.4-13.5传动形式机械式 机械式液力式、液力式液力式 液力式 液力式机重/kg17300 22500 23400 22900 32000接地比压/MPa 0.059 0.07 0.077 0.076 0.112 0.095爬坡能力/30 30 30 30 30 30制造厂长春工程机械厂黄河工程机械厂黄河工程机械厂日本小松 上海彭浦 日本小松任务一 推 土 机二、推土机的基本结构任务一 推 土 机任务二、推土机的基本结构主要
11、内容 能力目标 教学方案1.推土机的基本构造；2.推土机的传动方式、转向系、制动系和行走系；3.推土机的工作装置。1.掌握推土机的基本构造；2.了解推土机的传动方式、转向系、制动系和行走系；3.掌握推土机的工作装置。教学媒体：实训车间的教学载体、投影仪、电子课件及工程影像资料、教学参考资料等。教学方法：主要采用咨讯、计划、决策、实施、检查、评价六个过程完成教学，并在教学过程中配合采用小组合作学习法、演讲法等。教学场所：多媒体教室、实训车间。任务一 推 土 机二、推土机的基本结构u推土机主要由发动机、底盘、工作装置、液压系统和电气系统等组成。如图1-1所示。发动机是推土机的动力装置，大多采用柴油
12、机。工作装置为铲刀和松土器，铲刀安装在前端，是主要工作装置，松土器配置在后端，主要起预松土作用。任务一 推 土 机二、推土机的基本结构 图1-1 推土机的基本结构 1-铲刀；12-电器系统；3-发动机；4-行走装置；5-机架；6-主离合器；7-传动轴；8-操作机构；9-驾驶室；10-变速器；11-柴油箱；12-后桥；13-松土器任务一 推 土 机u传动系统的作用是将发动机的动力传递给履带或车轮，使推土机具有足够的牵引力和合适的工作速度。推土机的传动系统有机械传动、液力机械传动和全液压传动。传动系统任务一 推 土 机机械式传动系统u国产TY180型推土机采用机械式传动系统。如图1-2所示。图1-
13、2 TY180型推土机传动系统 1-柴油机发动机；2-动力输出箱；3-主离合器；4-小制动器；5-联轴节；6-变速箱；7-中央传动装置8-转向离合器；9-带式制动器；10-最终传动机构11-驱动链轮A-工作装置油泵；B-主离合器油泵；C-转向油泵 任务一 推 土 机液力机械式传动系统u山推D85A-18型推土机采用液力机械传动。如图1-3所示。图1-3 D85A-18型推土机传动系统 1-发动机；2-液力变矩器；3-联轴器；4-行星变速器；5-后桥；6-转向制动器；7-转向离合器；8-最终传动装置；9-驱动轮；10-履带任务一 推 土 机全液压传动系统 全液压推土机的发动机与液压泵直接连接，液
14、压泵把发动机输出的动力转变为液压能，驱动两个行走液压马达转动，行走马达经行星减速器后带动驱动轮行走。特点是结构简单、紧凑，重量轻。但效率低，价格较贵，中小型推土机采用较多。如图1-4所示。u 图1-4 全液压推土机传动系统u 1-发动机；2-履带；3-前液压泵；4-后液压泵；5、10-马达；6、9-最终传动；7-驱动链轮；8-停车制动器；11-油泵；12-分动箱 任务一 推 土 机u行走系统由机架、悬架和行走装置三部分组成。其作用是实现机械行驶和将发动机动力转化成机械牵引力。行走系统u 履带式推土机行走装置由驱动链轮、支重轮、托轮、引导轮（张紧轮）、履带（统称为“四轮一带”）、台车架（履带架或
15、行走架）、张紧装置等组成，如图1-5所示。u 图1-5 履带式行驶系构造示意图u 1-驱动链轮；2-履带；3-支重轮；4-台车架；5-张紧装置；u 6-引导轮；7-机架；8-悬架；u 9-托轮任务一 推 土 机工作装置u 推土机的工作装置为推土铲刀和松土器。铲刀按在前端，是推土机的主要工作装置。松土器悬挂在尾部。推土机的铲刀有固定式和回转式两种安装型式。采用固定式铲刀的推土机称为直铲式或正铲式推土机；回转式铲刀可在水平面内回转一定的角度（一般为025），实现斜铲作业，称为回转式推土机，如果将铲刀在垂直平面内倾斜一个角度（09），则可实现侧铲作业，因而这种推土机有时也称为全能型推土机。任务一 推
16、 土 机工作装置u 图1-6 回转式推土机 a）铲刀在水平面回转一定角度；b）铲刀侧倾 任务一 推 土 机工作装置u 回转式铲刀推土装置 1-推土板；2-斜撑杆；3-顶推门架支承；4-推杆球状铰销；5-推土板推杆；6-顶推门架 任务一 推 土 机固定式铲刀结构组成u 图1-7 D155A3型推土机直铲式推土装置u 1-刀角；2-切削刃；u 3-铲刀；4-中央拉杆；u 5-倾斜油缸；6-顶推梁；7-铰座；8-拉杆 任务一 推 土 机推土板u 推土板主要由曲面板和可卸式刀片组成。推土板断面的结构有开式、半开式、闭式三种型式（见图1-8）。小型推土机采用结构简单的开式推土板；中型推土机大多采用半开式
17、的推土板；大型推土机作业条件恶劣，为保证足够强度和刚度，采用闭式推土板。闭式推土板为封闭的箱形结构，其背面和端面均用钢板焊接而成，用以加强推土板的刚度。u 图1-8 推土板断面结构形式u a）开式；b）半开式；c）闭式 任务一 推 土 机松土装置u松土工作装置是履带式推土机的一种主要附属工作装置，通常配备在大、中型履带式推土机上。u 松土装置简称松土器或裂土器，悬挂在推土机的尾部，广泛用于硬土、粘土、面岩、粘结砾石的预松作业，也可凿裂层理发达的岩石，开挖露天矿山，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。u 松土器的结构可分为铰链式、平行四边形式、可调整平行四边形式和径向可调
18、式四种基本型式。现代松土器多采用平行四边形连杆机构、可调式平行四边形连杆机构和径向可调式连杆机构，其结构如图1-9所示。任务一 推 土 机松土装置u 现代松土器的典型结构u a）、b）固定式平行四杆机构松土器；c）、d）、e）、f）可调式平行四杆机构松土器；g）径向可调式松土器任务一 推 土 机松土器结构组成u 图1-9 D155A3型推土机的松土器u 1-安装架；2-倾斜油缸；3-提升油缸；4-横梁；5-齿杆；u 6-保护盖；7-齿尖；8-支架任务一 推 土 机三、推土机的新结构新技术主要内容 能力目标 教学方案1.推土机的新结构；2.推土机的智能化。1.了解推土机的新构造；2.了解推土机的
19、行走结构、部件模块化、主机架、新型驾驶室；3.了解推土机的GPS系统、自动找平系统、计算机控制系统、网络化与机群控制。教学媒体：实训车间的教学载体、投影仪、电子课件及工程影像资料、教学参考资料等。教学方法：主要采用咨讯、计划、决策、实施、检查、评价六个过程完成教学，并在教学过程中配合采用小组合作学习法、演讲法等。教学场所：多媒体教室、实训车间。任务一 推 土 机三、推土机的新结构新技术（一）推土机的新结构u1.行走结构u卡特彼勒公司设计了与传统结构完全不同的高架驱动链轮的三角形履带行走系统。宣化工程机械集团有限公司引进生产的SD7、SD8推土机属此种结构，如图1-15所示。任务一 推 土 机u
20、 SD7推土机行走系统简图u 1-引导轮总成；2-叉头总成；3-行走架；4-密封套；5-球座；6-托轮；7-履带张紧装置；8-衬环；9-防尘圈；10-密封圈；11-履带总成；12-双边支重轮；13-单边支重轮（一）推土机的新结构任务一 推 土 机（一）推土机的新结构u结构的特点如下：u（1）驱动链轮高置脱离了行走架，避免了行走和作业时地面直接传到驱动链轮和传动系统的冲击和振动载荷，减少了链轮和履带销的磨损，提高了传动系统的寿命。u（2）行走架与机架采用枢轴铰接形式，取代传统的八字梁结构，提高了行走架与机架的连接刚度，使履带后部接地位置不受链轮影响，可调节整机重心在履带接地长度上的位置。u（3）
21、传动部件采用模块化装配，使终传动、转向制动、变速器等均可在任何时候方便地拆装，维修时间短（为普通型推土机的1/3）。任务一 推 土 机（一）推土机的新结构u2.主要部件模块化u 主要部件采取模块化设计，拆装方便,可独立安装调试。如图1-18为卡特彼勒的模块化推土机。变速器为标准单元结构由后桥箱的后部插入和拆卸；全套的传动装置和锥齿轮组件也可作为整体件抽出，只需抽出驱动轴，拆下螺栓和操纵连杆，不必移动履带。u 卡特彼勒推土机的模块结构u 1-终传动；u 2-锥齿轮；u 3-变速器；u 4-转向离合器与制动器 任务一 推 土 机（一）推土机的新结构u3.主机架u 图1-19为卡特彼勒D11R CD
22、的主机架，其设计可很好地吸收高强度冲击和扭转载荷，保证有足够的强度。u 图1-19 主机架u 1-后桥箱；2-纵梁上护板；3-横拉杆耳轴；4-前横梁；5-平衡梁；6-纵梁 任务一 推 土 机（一）推土机的新结构u4.新型驾驶室u 新型全密封六面体驾驶室，具有翻车保护结构（Roll-Over Protective Structures，ROPS）和落物保护结构(Falling-Object Protective Structure-s,FOPS）,安装减振器，驾驶室内宽敞明亮，安装冷暖空调，座椅可调，左右单操纵手柄，驾驶员耳边噪声可低到70dB。任务一 推 土 机(二)推土机的智能化u 所谓智能
23、化，是在工程机械机电液一体化的基础上与微型计算机自动控制结合起来，通过安装各种传感器来获取工作环境的信息，使其具有自我感知、自主决策、自动控制的功能。智能化工程机械是智能机器人的一类。u 目前工程机械智能化控制技术体现在两个方面：一是以简化驾驶员操作，提高车辆的动力性、经济性、作业效率及节省能源等为目的的机械、电子、液压融合技术；u 二是以提高作业质量为目的的机电液一体化控制技术。任务一 推 土 机(二)推土机的智能化u1GPS全球定位系统 GPS（Global Position System）全球定位系统可通过卫星向全球用户提供连续实时三维位置（经度、纬度、高度）、三维速度和时间信息。GPS
24、包括：GPS卫星、地面监控系统、GPS信号接收机。目前GPS系统在推土机上的应用为：确定和控制进行作业时的位置和移动路线，即导航；确定和控制作业装置的位置和姿态，即自动找平控制；可不用人工或简化人工操纵，实现推土机的自动化和无人驾驶。u2动力传动系统控制 包括发动机控制、换挡操纵控制、转向控制，可根据推土机行驶速度与负载状态自动换挡，使发动机转速与运行工况相匹配达到节能目的。且操作方便，提高生产率。如图1-20为小松推土机的动力传动控制系统。在机器内部装有3个电子控制器，分别对发动机，变速器和转向制动系统进行控制。任务一 推 土 机(二)推土机的智能化u3推土作业自动找平 目前推土机的自动找平
25、控制方式有两种:GPS找平控制和激光找平控制。u4计算机控制状态监测和故障诊断 状态监测能同时监控发动机燃油液面高度、冷却液温度、变矩器油温和液压油温等机械的作业状态。故障诊断系统为设备的维修保养提供可靠的技术手段。u5网络化与机群控制 通过GPS和无线通信技术使机载电子控制系统与地面基站实现网络化，实现工程机械机群作业的统一管理。任务一 推 土 机四、推土机的应用技术主要内容 能力目标 教学方案1.推土机的作业过程；2.推土机的基本作业方式3.推土机的施工作业。1.了解推土机的作业过程；2.了解推土机的基本作业方式；3.了解推土机的施工作业。教学媒体：实训车间的教学载体、投影仪、电子课件及工
26、程影像资料、教学参考资料等。教学方法：主要采用咨讯、计划、决策、实施、检查、评价六个过程完成教学，并在教学过程中配合采用小组合作学习法、演讲法等。教学场所：多媒体教室、实训车间。任务一 推 土 机一、推土机的作业过程u 推土机的基本作业是铲土、运土、卸土和空驶四个工作过程。铲土是应根据土质情况，尽量用最大切土深度在最短距离（6-10m）内完成，以便缩短低速运行时间，然后直接推运到预定地点。u 推土机在推运路基土石时，应根据现场的地形、土质和施工技术要求，结合推土机本身的技术性能，合理选择适宜的作业方法。任务一 推 土 机(一)波浪式铲土法u 开始铲土时，将铲刀以最大切土深度切入土中。随着负荷增
27、加，车速降低，发动机转速变慢，应减小铲刀切土深度，并将铲刀缓缓提起，直到发动机恢复正常运转。然后再将铲刀下降切土，如此反复，直至铲刀前堆满为止。图1-10所示。u 其优点是可使发动机功率得到充分的发挥，并能缩短铲土时间和距离,提高作业效率。缺点是空回时产生颠簸，驾驶员频繁操作容易疲劳。一般只适用于土质较厚、工程量大的土石方工程。二、推土机的基本作业方式任务一 推 土 机(二)接力式推土法（分段法）u 若取土场较长，土质较硬，推土机一次很难达到满铲时，推土机可由近至远，分段将土推成数堆，然后由远至近，将数堆土推至卸土处。如图1-11所示。该方法可结合下坡作业一起使用，可提高铲土能力，减少运土距离
28、，节约时间。任务一 推 土 机(三)槽式推土法u 在运送土壤时，为了尽可能减少运土损失，可沿某一固定作业路线往复推进，使之形成一条土槽，或利用铲刀两端外漏的土壤形成土埂进行运土。这种推土方法可增加一次推运土壤的体积，提高生产率。该法适用于土质比较厚或运距比较远的场合。如图1-12所示.任务一 推 土 机(四)并列推土法u 如作业场地较宽，可采用两台或两台以上同类型推土机同步、同速前进推运土壤。两推土机铲刀的间隙一般保持在15-30cm之间，砂性土应小些，粘性土可大些。如图1-13所示。特点是减少土壤流失，提高作业效率。运距小于50m,对驾驶员的操作技术要求高。任务一 推 土 机(五)下坡推土法
29、u 利用推土机向下行驶的重力作用，加大切土深度，缩短铲土时间以提高作业效率。该法不仅适用于有破土的地形，就是在平坦地段也可铲成下坡地形，铲土坡度一般为3-15。如图1-14所示。任务一 推 土 机三、推土机的施工作业1.填筑路堤u 推土机填筑路堤的施工组织方法有两种：横向填筑和纵向填筑。平地上常采用横向填筑；山区、丘陵及傍山地段多采用纵向填筑。u（1）横向填筑路堤。推土机自路堤的一侧或两侧取土向路堤中线推土。一侧取土时，可采用槽式推土法，在同一地点往复推送多次，当取土坑达到一定深度后，推土机移位，挖取侧邻的土壤。如此进行直到路堤填筑完成。如图1-15所示。两侧取土时，每段最好采用相同的推土机以
30、同样的作业方式进行，面对路基的中心线推土，作业时要推过中心线一些。如图1-16所示。u 施工时要定时检查路堤的中桩、边桩和标高，以确定取土、运土的位置和推土机的运行路线。铺层较厚时可分层铺筑，分层压实。当路堤高度超过1m时，应设置推土机上下出入通道，一般坡度小于1：2.5。任务一 推 土 机1.填筑路堤u 图 1-15 推土机一侧推土填筑路堤 图 1-16 推土机两侧推土填筑路堤u 1-路堤；2-标定桩；3-高标桩 B-路堤顶面宽度；H-路堤填土高度任务一 推 土 机1.填筑路堤（2）纵向填筑路堤u纵向填筑路堤常用于移挖作填工程。即将高出开挖的土壤直接推送到低处填筑路堤。如图1-14所示。任务
31、一 推 土 机2.开挖路堑u 施工组织方法有横向开挖和纵向开挖。横向开挖路堑常用于平地上浅路堑；纵向开挖常用于山坡开挖半路堑和移挖作填路堑。u（1）横向开挖浅路堑u 施工时推土机以路堑中心线为界，向两侧横向推土，宜采用环形或穿梭运行路线，将土壤推送到两侧的弃土堆。一般推土深度在2m内。如图1-17所示。任务一 推 土 机2.开挖路堑（2）纵向开挖深路堑u 纵向开挖深路堑一般与堆填路堤相结合施工。施工时推土机从路堑的顶部开始逐层下挖并推送到需要填筑路堤的地方。必要时，可用多台推土机平行路堑中线纵向分层推土，当路堑挖到一定深度时，再用几台推土机横向分层用下坡推土法推土。这样把从坡上推送下来的土壤送
32、到下面，再由下面的推土机纵向推送到填土区，可实现多台推土机联合施工。如图1-18所示。u 图 1-18 推土机纵向开挖路堑u a)纵向挖填；b)纵向、横向联合作业 A-挖方；-B填方任务一 推 土 机2.开挖路堑（3）纵向开挖傍山半路堑 u 开挖傍山半路堑（半挖堆）一般用斜铲推土机，如山坡不陡，可用直铲推土机。用斜铲推土机施工时，先调整好铲刀的水平角和倾角。作业时由路堑的上部开始，沿中线方向推土，逐层分段将土壤推送到下坡需填筑路堤处。施工时要确保人机安全，保持道路的外侧高于靠山一边的内侧。如图1-19所示。任务二 铲 运 机一、铲运机的用途、分类及编号主要内容 能力目标 教学方案1.铲运机的用
33、途；2.铲运机的分类；3.型号编制方法；4.主要技术参数；5.铲运机的发展状况。1.了解铲运机的用途；2.了解铲运机的分类；3.掌握型号编制方法；4.了解主要技术参数；5.了解铲运机的发展状况。教学媒体：实训车间的教学载体、投影仪、电子课件及工程影像资料、教学参考资料等。教学方法：主要采用咨讯、计划、决策、实施、检查、评价六个过程完成教学，并在教学过程中配合采用小组合作学习法、演讲法等。教学场所：多媒体教室、实训车间。任务二 铲 运 机一、铲运机的用途、分类及编号1.用途u 铲运机是一种利用装在前后轮轴或左右履带之间的带有铲刃的铲斗，在行进中完成铲削、装载、运输和卸铺的铲土运输机械。铲运机主要
34、用于中距离（1002000 m）大规模土方转移工程。它可以在一个工作循环中独立完成铲土、装土、运土和卸铺四个工序，并有控制填土铺层厚度、进行平土作业和对卸下的土进行局部碾压等作用。铲运机适用于级土壤的铲运作业，在级土壤或冻土中进行铲运作业时，应预先进行松土；铲运机不能在混有大石块、树桩的土壤中作业。任务二 铲 运 机Your Text here任务二 铲 运 机Your Text hereu 铲运机广泛用于公路、铁路、港口及大规模的建筑施工等工程中的土方作业。如在公路施工中，用来开挖路堑、填筑路堤、搬运土方等；在水利工程中，可开挖河道、渠道，填筑土坝、土堤等；在农田基本建设中，进行土地整平、铲
35、除土丘、填平洼地等；在机场、矿山建设施工中，进行土方铲削作业；在适宜的条件下亦可用于石方破碎的软石工程施工。u 铲运机运土的距离较远，斗容较大，主要用于大土方量的填挖和运输作业。当运距在100600m时，用拖式铲运机较为经济；当运距在6002000m时，宜采用轮胎自行式铲运机。当运距短，场地狭小时，可用履带自行式铲运机。铲运机适宜于在含水量较小的砂粘土上作业，而在干燥的粉土、砂加卵石与含水量过大的湿粘土作业时，生产率则大为下降。任务二 铲 运 机u表2-1 各种铲运机的适用范围 Your Text here类别推装斗容（m3）适用运距（m）道路坡度（%）一般 最大 一般 最大拖式铲运机 2.5
36、18 24 100300 1001000 1530自行式铲运机单发动机普通装载式 1030 50 2001500 2002000 58链板装载式 1030 35 200600 2001000 58双发动机普通装载式 1030 50 2001500 2002000 1015链板装载式 6.516 34 200600 2001000 1015任务二 铲 运 机一、铲运机机的用途、分类及编号2.分类u（1）按行走方式不同分为拖式和自行式两种。u（2）按铲斗容量分 小型：铲斗容量 5 m3 中型：铲斗容量 515 m3 大型：铲斗容量 1530 m3 特大型：铲斗容量 30 m3任务二 铲 运 机一、
37、铲运机机的用途、分类及编号2.分类u（3）按卸土方式不同分为自由式、半强制式和强制式。如图1-20所示。图1-20 铲运机卸土方式a）自由式；b）半强制式；c）强制式1-斗门；2-铲斗；3-刀刃；4-后斗壁；5-斗底后壁任务二 铲 运 机一、铲运机机的用途、分类及编号2.分类u（4）如按装载方式分为升运式（链板装载式）与普通式（也称开头装载式）两种。升运式 在铲斗铲刀上方装有链板装载机构，由它把铲刀切削起的土升运到铲斗内，从而加速装土过程及减少装土阻力，有效地利用本身动力实现自装，可单机作业不用助铲机械即可装至堆尖容量。土壤中含有较大石块时不宜使用此种型式的铲运机，其经济运距在1000m之内。
38、u 普通式 靠牵引机的牵引力和助铲机的推力，使用铲斗的铲刀将土壤铲切起，并在行进中将铲切起的土屑挤入铲斗内来装载土，这种铲装土的方式其装斗阻力较大。任务二 铲 运 机u 铲运机型号用字母C表示，L表示轮式，T表示拖式，数字表示斗容量，如CL7表示额定斗容为7m3的轮胎式铲运机。3.编号一、铲运机机的用途、分类及编号各种铲运机的适用范围类 别推装斗容（m3）适用运距（m）道路坡度（%）一般 最大 一般 最大拖式铲运机 2.518 24 100300 1001000 1530自行式铲运机单发动机普通装载式 1030 50 2001500 2002000 58链板装载式 1030 35 200600
39、 2001000 58双发动机普通装载式 1030 50 2001500 2002000 1015链板装载式 6.516 34 200600 2001000 1015任务二 铲 运 机4.参数一、铲运机机的用途、分类及编号铲运机的主要技术参数项目型号 CTY-2.5（托式）R24H-1（托式）CL-7铲斗平装容量（m3）2.5 18.5 7尖装容量（m3）2.75 23.5 9铲刀宽度（mm）1900 3100 2700切土深度（mm）150 390 300铺卸厚度（mm）400操纵方式发动机型号 6120功率（kW）45 120转速（r/min）1500 2000外形尺寸（m）5.62.44
40、2.4 11.83.483.47 9.73.12.8重量（t）1.98 17.8 14任务二 铲 运 机4.发展状况一、铲运机机的用途、分类及编号u现代控制技术u 在现代的铲运机中采用了许多液压件和电子产品，液压件即减少结构重量，又减少工作循环时间，提高了劳动生产率，改善铲运机的各种性能。（1）发动机上采用电喷技术使铲运机燃油经济性得到很大的提高。（2）应用激光技术使铲运机平整场地作业精度更高。（3）计算机辅助铲土运输系统(CAES)。该系统包括机载计算、厘米级GPS微波定位和高速无线电通信技术，运行中机载系统通过无线电接收无线网络中的施工现场数据，并显示在驾驶室的屏幕上，司机能直观地了解机器
41、的作业状况，准确地判断操作。（4）关键信息管理系统(VIMS)。VIMS系统监测机器的关键性能与作业参数，并通过无线电将数据传送到业主办公室。业主可立即分析数据估量机器的当前状态，或加以收集和整理，以掌握机器的作业趋势。任务二 铲 运 机5.发展状况一、铲运机机的用途、分类及编号u新型冷却系统 铲运机上安装电子控制乙醚添加装置，通过温度传感器获取温度信息，分析确定添加乙醚的最佳量，使铲运机在严寒冬季也能顺利启动。u铲运机的“绿色”化 注重以人为本，驾驶室采用安全保护系统、减振隔噪、空调和防尘设计，改善驾驶员的工作环境；不断改进电喷装置，降低柴油机的尾气排放量；研制无污染、经济型、环保型的动力装
42、置。u作业的高效化 在铲刀工作装置中加设电子控制模块，增大了铲刀切入力，还可实现动力的互相转换，提高作业和行驶速度。任务二 铲 运 机任务二、自行式产运机的基本结构主要内容 能力目标 教学方案1.铲运机的基本构造；2.铲运机的传动方式、转向系、悬挂系统；3.铲运机的工作装置。1.掌握铲运机的基本构造；2.了解铲运机的传动方式、转向系、悬挂系统；3.掌握铲运机的工作装置。教学媒体：实训车间的教学载体、投影仪、电子课件及工程影像资料、教学参考资料等。教学方法：主要采用咨讯、计划、决策、实施、检查、评价六个过程完成教学，并在教学过程中配合采用小组合作学习法、演讲法等。教学场所：多媒体教室、实训车间。
43、任务二 铲 运 机自行式产运机的基本结构u 自行式铲运机的由发动机、底盘、工作装置、液压系统、电器系统等组成。铲运车是自行式铲运机的工作装置，主要由转向枢架、辕架、前斗门、铲斗体、尾架及卸土装置等组成。中央枢架与机架铰接，以保持驱动桥可能在横向平面内摆动。由于自行式铲运机普遍采用铰接转向方式，因而转向枢架与辕架的曲梁用两根垂直布置的主销铰接在一起，以便在转向时，用液压操纵的两个转向油缸控制牵引机相对铲运车偏转，实现转向。任务二 铲 运 机自行式产运机的基本结构任务二 铲 运 机自行式产运机的基本结构u 图1-21 CL7型自行式铲运机u 1-发动机；2-驾驶室；3-传动装置；4-中央枢架；5-
44、前轮；6-转向油缸；7-曲梁；8-辕架；9-铲斗；10-斗门油缸；11-后轮；12-尾架任务二 铲 运 机二、自行式产运机的基本结构 CL7型自行式铲运机是斗容量为7-9m3的中型的、液压操纵、强制卸土国产机。该机由单轴牵引车和铲运斗两部分组成。单轴牵引车采用液力机械传动、全液压转向、最终轮边行星减速和内涨蹄式气制动等机构。627B型铲运机是美国卡特匹勒公司生产的，斗容量11-16m3中型铲运机。采用全轮驱动，液压操纵，强制卸土两台发动机，牵引车和铲运机的发动机均为卡特匹勒3306型四冲程涡轮增压式发动机，总功率336kW。采用半自动动力换挡变速器，利用电-液系统控制牵引车与铲运机的变速器同步
45、换挡。机动性好，工作效率高。并设有电子监控系统。任务二 铲 运 机1.传动系统u 在液力机械式传动中，广泛采用变矩器、动力换挡变速装置、最终行星齿轮传动等元件。在铲运机使用过程中，采用液力变矩器能更好地适应外界载荷急剧变化的需要，可实现自动有载换挡和无级变速，从而改变输出轴的速度和牵引力，使机械工作平稳，可靠地防止发动机熄火及传动系过载，从而提高了铲运机的动力性能和作业性能。因而，目前大多数自行式铲运机采用液力机械传动。液力变矩器任务二 铲 运 机1.传动系统u CL7型自行式铲运机装有四元件单级三相液力变矩器。该变矩器的特性由两个变矩器特性和一个偶合器特性合成，高效率范围较广。当涡轮转速达1
46、700r/min时，变矩器的锁紧离合器起作用，将泵轮和涡轮直接闭锁在一起，变液力传动为直接机械传动，提高了工作效率。图 1-22 CL7型铲运机传动系统u 1-发动机；2-分动箱；3、4-齿轮液压泵；5-液力变矩器；u 6-变速箱；7-传动箱；8-传动轴；9-差速器；10-轮边减速器；u 11-锁紧离合器；C1、C2-离合器；T1、T2、T3、T4-制动器 任务二 铲 运 机1.传动系统u WS16S-2型自型式铲运机的液力变矩器为TCA43-2B型三元件一级两相带闭锁离合器式，导轮随外扭矩的变化可实现被单向离合器楔紧不转（变矩工况）及导轮自由旋转的偶合工况。闭锁离合器为单片油压自动作用式。当
47、控制闭锁离合器的电磁阀通电时，闭锁离合器接合，变矩器的泵轮和涡轮锁紧在一起，发动机到变速器为机械直接传动，以提高传动效率。WS16S-2型铲运机牵引车传动系统（日本小松公司）u 1-发动机；2-动力输出箱；3、6-传动轴；4-液力变矩器；5-动力换挡变速箱；7-停车制动器；8-中央传动；9-轮边减速器；10-制动器；11-轮胎；12-油泵；13-传动箱任务二 铲 运 机1.传动系统u 美国卡特皮勒公司生产的627B型自行式铲运机是轮胎式双发动机铲运机，采用全轮驱动，液压操纵、强制卸土、斗容量为1116m3的中型普通式铲运机。两个发动机采用3306型直接喷射式柴油机，单机功率为166kW。u 传
48、动系分为牵引车与铲运机两部分，利用电-液系统控制牵引车与铲运机的变速器同步换挡，全速同步驱动。任务二 铲 运 机1.传动系统u 动力由发动机输出，经传动轴驱动液力变矩器泵轮转动，同时还带动六个油泵工作。行星动力换挡变速器有八个前进挡和一个倒退挡。倒挡、1挡和2挡为手动换挡，此时动力经变矩器输出，以满足机械低速大扭矩变负荷驱动的需要，变速器在38挡之间为自动换挡范围，此时动力直接输出，不经过液力变矩器，以提高传动效率。差速器为行星齿轮式，并设有气动联锁离合器。627B型铲运机牵引车传动系（美国卡特皮勒）u 1-回油油泵；2-牵引变速箱工作油泵；3-液力变矩器；4-缓冲装置油泵；5-工作装置油泵；
49、6-转向系统油泵；7-传动轴；8-飞轮室回油泵；9-牵引发动机；10-牵引变速箱；11-轮边减速器；12-轮毂；13-差速器；14-差速锁离合器任务二 铲 运 机1.传动系统u 铲运机发动机的动力经变矩器传递到行星式动力变速器。铲运机变速器有四个前进挡和一个倒退挡。铲运机变速器通过电液控制系统与牵引车变速器同步换挡或保持空挡。铲运机的一个前进挡位对应于牵引车的两个前进挡位。它利用液力变矩器在一定范围内可以自动变矩变速的特点，补偿前、后传动比的不同，保证前后传动系统同步驱动。铲运车采用牙嵌式自由轮差速器。轮边减速器均采用行星齿轮减速。627B型铲运机传动系统简图u 1-铲运机发动机；2-液力变矩
50、器；3-铲运车变速器；4-牙嵌式自由轮差速器；5-铲运车变速器工作油泵；6-回油油泵 任务二 铲 运 机2.转向装置u现代轮胎式自行铲运机大多采用铰接式双作用双油缸动力转向。有带换向阀非随动式和四杆机构随动式两类，随动式又有机械反馈和液压反馈之分。u牵引车和铲运车的连接由转向枢架来实现，转向枢架是一个牵引铰接装置，起传递牵引力和实现机械转向的作用。u 转向枢架u 1-牵引车架；2-水平销；3-转向枢架；4-水平销座；5、6-转向立销；7-辕架；8-转向油缸；9-转向枢架支座任务二 铲 运 机3.工作装置u轮胎自行式铲运机工作装置一般由辕架、铲运斗组（斗门及其操纵机构、铲斗、后斗门和尾架）等组成