平地機(jī)是利用刮刀平整地面的一種多功能、高效率土方機(jī)械,它可以完成公路、農(nóng)田等大面積的地面平整和挖溝、刮坡、推土、疏松、壓實(shí)、布料、拌和、助裝和開荒等工作,是國防工程、礦山建設(shè)、道路修筑等施工中的重要設(shè)備。
1.分類及表示方法
平地機(jī)按牽引方式分為拖行式和自行式兩種。拖式平地機(jī)由專用車輛牽引作業(yè);自行式平地機(jī)由發(fā)動機(jī)驅(qū)動行駛作業(yè)。前者由于機(jī)動性差、作業(yè)效率低等原因以較少應(yīng)用,本章以介紹自行平地機(jī)為主。

a.拖行式 b.自行式
圖1-33 平地機(jī)
(1)按操縱方式分:
機(jī)械操縱式的平地機(jī);
液壓操縱式的平地機(jī),目前自行式平地機(jī)的工作裝置、行走裝置多采用液壓操作。
(2)按機(jī)架結(jié)構(gòu)形式分:
1)整體機(jī)架式平地機(jī),機(jī)架有較大整體剛度,但轉(zhuǎn)彎半徑大。
2)鉸接機(jī)架式平地機(jī),轉(zhuǎn)彎半徑小、作業(yè)范圍大、作業(yè)穩(wěn)定性好,被廣泛應(yīng)用。

a.鉸接車架式 b.整體車架式
圖1-34
(3)按車輪數(shù)、驅(qū)動輪對數(shù)和轉(zhuǎn)向輪對數(shù)分:
1)四輪平地機(jī),其中:
2×1×1型—前輪轉(zhuǎn)向,后輪驅(qū)動;
2×2×2型—全輪轉(zhuǎn)向,全輪驅(qū)動。
2)六輪平地機(jī),其中:
3×2×1型—前輪轉(zhuǎn)向,中后輪驅(qū)動;
3×3×1型—前輪轉(zhuǎn)向,全輪驅(qū)動;
3×3×3型—全輪轉(zhuǎn)向,全輪驅(qū)動。
(4)按刮刀長度和發(fā)動機(jī)功率分:輕、中、重型,見表1-1。
表1-1 平地機(jī)分類(按刮刀長度和發(fā)動機(jī)功率分)

一般國產(chǎn)平地機(jī)餓類型代號為P,Y表示液壓,主參數(shù)為發(fā)動機(jī)額定功率,單位為千瓦(馬力)。如:PY180表示發(fā)動機(jī)功率為132KW(180HP)的液壓平地機(jī)。
2.自行式平地機(jī)基本構(gòu)造
自行式平地機(jī)主要由發(fā)動機(jī)、傳動系統(tǒng)、制動系統(tǒng)、轉(zhuǎn)向系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)、電氣系統(tǒng)、操作系統(tǒng)、前后橋、機(jī)架、工作裝置及駕駛室組成。(圖1-35)

圖1-35 平地機(jī)結(jié)構(gòu)圖
(1)機(jī)架
機(jī)架是平地機(jī)的主要支撐和受力部件,是所有部件的安裝基礎(chǔ)。鉸接式平地機(jī)的機(jī)架由前機(jī)架、后機(jī)架兩個(gè)部分組成 ,中間通過圓柱銷鉸接連接。
(2)傳動系統(tǒng)
目前平地機(jī)常采用傳動系統(tǒng)有四種:
①發(fā)動機(jī)—液力變矩器—主離合器—機(jī)械換擋變速箱,國產(chǎn)PY160A型平地機(jī)采用;
②發(fā)動機(jī)—動力換擋變速箱,CAT公司的G系列平地機(jī),小松GD505A -2平地機(jī)采用;
③發(fā)動機(jī)—液力變矩器—動力換擋變速箱,國內(nèi)外各主要生產(chǎn)廠家生產(chǎn)的較大功率的平地機(jī)采用這種傳動形式,應(yīng)用廣泛。PY180型平地機(jī)的傳動系屬于此種形式。
④發(fā)動機(jī)—液壓泵—液壓馬達(dá)—減速平衡箱,是新型靜液壓傳動的平地機(jī)。
(3)工作裝置
平地機(jī)的工作裝置為刮土裝置、松土裝置和推土裝置。刮土裝置是平地機(jī)的主要工作裝置,其位置可以在較大范圍內(nèi)進(jìn)行調(diào)整,以滿足平地機(jī)平地、切削、側(cè)面移土、路基成形和邊坡修整等作業(yè)要求。
松土工作裝置按作業(yè)負(fù)荷程度分為松土器和松土耙。松土器負(fù)荷較大,采用后置布置方式,布置在平地機(jī)尾部 ,安裝位置離驅(qū)動輪較近,車架剛度大,允許進(jìn)行重負(fù)荷松土作業(yè)。松土耙負(fù)荷比較小,一般采用前置布置方式 ,布置在刮土刀和前輪之間。

a.刮土裝置 。猓仆裂b置 c.松土器 d.松土耙
圖1-36 平地機(jī)工作裝置
(4)擺架
擺架安裝于平地機(jī)前機(jī)架的中部,鏟刀左右提升油缸、擺動油缸分別安裝在三個(gè)叉子上。
 
a.平地機(jī)擺架 b.平地機(jī)前橋
圖1-37
(5)前橋
前橋橫梁與前機(jī)架鉸接 ,可繞前機(jī)架鉸接軸上下擺動 ,用以提高前輪對地面的適應(yīng)性。前橋?yàn)檗D(zhuǎn)向橋 ,左右車輪可通過轉(zhuǎn)向油缸推動左右轉(zhuǎn)向節(jié)偏轉(zhuǎn) ,實(shí)現(xiàn)平地機(jī)轉(zhuǎn)向 ,也可通過傾斜油缸和傾斜拉桿 實(shí)現(xiàn)前輪左右傾斜。平地機(jī)在橫坡上作業(yè)時(shí) ,傾斜前輪使之處于垂直狀態(tài),有利于提高前輪的附著力和平地機(jī)的作業(yè)穩(wěn)定性。
3.平地機(jī)的作業(yè)
依靠機(jī)械的牽引力,平地機(jī)可以完成平地、切削、側(cè)面移土、路基成形、邊坡修整等作業(yè)。根據(jù)作業(yè)要求 ,平地機(jī)的鏟刀可以升降、傾斜、側(cè)移、引出和 360°回轉(zhuǎn)等運(yùn)動 ,鏟刀的位置可以在較大范內(nèi)進(jìn)行調(diào)整 ,以達(dá)到最佳的作業(yè)效果。
 
圖1-38 平地機(jī)作業(yè)施工
(1)平地機(jī)刮刀的工作角度
在平地機(jī)作業(yè)過程中,必須根據(jù)工作進(jìn)程的需要正確調(diào)整平地機(jī)的鏟土刮刀的工作角度。即刮刀水平回轉(zhuǎn)角α和刮刀切土角γ。
刮刀水平回轉(zhuǎn)角α為刮刀中線與行駛方向在水平面上的角度。當(dāng)回轉(zhuǎn)角增大時(shí),工作寬度減小,但物料的側(cè)移輸送能力提高,切削能力也提高,刮刀單位切削寬度上的切削力增大。對于剝離、攤鋪、混合作業(yè)及硬土切削作業(yè),回轉(zhuǎn)角可取30°~50°;對于推土攤鋪或進(jìn)行最后一道刮平以及進(jìn)行松軟或輕質(zhì)土刮整作業(yè)時(shí),回轉(zhuǎn)角可取0°~30°。回轉(zhuǎn)角應(yīng)視具體情況及要求來確定。
鏟刀的切土角γ為鏟土刮刀切削邊緣的切線與水平面的角度。鏟刀角的大小一般依作業(yè)類型來確定。中等切削角 (60°左右 )適用于通常的平整作業(yè)。在切削、剝離土壤時(shí),需要較小的鏟土角,以降低切削阻力。當(dāng)進(jìn)行物料混合和攤鋪時(shí) ,選用較大的鏟土角。
(2)刮刀移土作業(yè)
刮土直移作業(yè) (圖1-39a)。將刮刀回轉(zhuǎn)角置為0°,即刮刀軸線垂直于行駛方向 ,此時(shí)切削寬度最大,但只能以較小的切入深度作業(yè) ,主要用于鋪平作業(yè)。
刮土側(cè)移作業(yè) (圖1-39b)。將刮刀保持一定的回轉(zhuǎn)角 ,在切削和運(yùn)土過程中 ,土沿刮刀側(cè)向流動 ,回轉(zhuǎn)角越大 ,切土和移土能力越強(qiáng)。刮土側(cè)移作業(yè)用于鋪平時(shí)還應(yīng)采用適當(dāng)?shù)幕剞D(zhuǎn)角,始終保證刮刀前有少量的但卻是足夠的料 ,既要運(yùn)行阻力小 ,又要保證鋪平質(zhì)量。
斜行作業(yè) (圖1-39c)。刮刀側(cè)移時(shí)應(yīng)注意不要使車輪在料堆上行駛,應(yīng)使物料從車輪中間或兩側(cè)流過 ,必要時(shí)可采用斜行方法進(jìn)行作業(yè) ,使料離開車輪更遠(yuǎn)一些。
(3)刮刀側(cè)移作業(yè)
平地機(jī)作業(yè)時(shí) ,在彎道上或作業(yè)面邊界呈不規(guī)則的曲線狀地段作業(yè)時(shí) ,可以同時(shí)操縱轉(zhuǎn)向和刮刀側(cè)向移動 ,機(jī)動靈活地沿曲折的邊界作業(yè)。當(dāng)側(cè)面遇到障礙物時(shí) ,一般不采用轉(zhuǎn)向的方法躲避 ,而是將刮刀側(cè)向收回 ,過了障礙物后再將刮刀伸出。(圖1-39d)
(4)刀角鏟土側(cè)移作業(yè)
適用于挖出邊溝的土來修整路型或填筑低路堤。先根據(jù)土的性質(zhì)調(diào)整好刮刀鏟土角和刮土角。平地機(jī)以一擋速度前進(jìn)后 ,讓鏟刀前置端下降切土 ,后置端抬升 ,形成最大的傾角 ,(圖1-39e)所示 ,被刀角鏟下的土層就側(cè)卸于左右輪之間。
為了便于掌握方向 ,刮刀的前置端應(yīng)正對前輪之后 ,遇有障礙物時(shí) ,可將刮刀的前置端側(cè)伸于機(jī)外 ,再下降鏟土。但必須注意 ,此時(shí)所卸之土也應(yīng)處于前輪的內(nèi)側(cè) ,如圖 b)所示 ,這樣不被驅(qū)動后輪壓上 ,以免影響平地機(jī)的牽引力。
(5)平地機(jī)外刮土作業(yè)
這種作業(yè)多用于修整路基、路塹邊坡和開挖邊溝等工作。工作前首先將刮刀傾斜于機(jī)外 ,然后使其上端向前 ,平地機(jī)以一擋速度前進(jìn) ,放刀刮土 ,于是被刮刀刮下的土就沿刀卸于左右兩輪之間 ,然后再將刮下的土移走 ,但應(yīng)注意 ,用來刷邊溝的邊坡時(shí) ,刮土角應(yīng)小些;刷路基或路塹邊坡時(shí),刮土角應(yīng)大些。(圖1-40)

圖1-39 平地作業(yè)狀態(tài)

a.挖溝作業(yè) b.清理溝底 c.掛邊坡
圖1-40 挖溝和刮坡作業(yè)(挖溝、清理、刮坡)
4.主要性能參數(shù)
平地機(jī)的主要技術(shù)參數(shù)為:發(fā)動機(jī)功率、鏟刀寬度和高度 ,鏟斗提升高度、鏟刀切土深度 ,前橋擺動角、前輪轉(zhuǎn)向角、前輪傾斜角、最小轉(zhuǎn)彎半徑、最大行駛速度、最大牽引力和整機(jī)質(zhì)量等。
5.常見設(shè)備
1、自行機(jī)械式平地機(jī)
2、自行液壓式平地機(jī)
3、拖式平地機(jī)
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