平地机是土方工程中用于整形和平整作业的主要机械,广泛用于公路、机场等大面积的地面平整作业。平地机之所以有广泛的辅助作业能力,是由于它的刮土板能在空间完成6度运动。它们可以单进行,也可以组合进行。平地机在路基施工中,能为路基提供足够的强度和稳定性。它在路基施工中的主要方法有平地作业、刷坡作业、填筑路堤。平地机是一种高速、、和多用途的土方工程机械。它可以完成公路重要内容场、农田等大面积的地面平整和挖沟、刮坡、推土、排雪、疏松、压实、布料、拌和、助装和开荒等工作。是工程、矿山建设、道路修筑、水利建设和农田改良等施工中的重要设备。公路路基,是路面的基础,是公路工程的重要组成部分。路基承受由路面传来的交通荷载,是路面的支承结构物,它具有足够的强度、稳定性和耐久性。根据地形的不同,公路路基一般采用路堤和路堑两种形式。
原始的平地机可以追述到19世纪末的美国。自20世纪20年代起,在近80年的发展历程中,平地机经历了低速到高速、小型到大型、机械操纵到液压操纵、机械换挡到动力换挡、机械转向到液压助力转向再到全液压转向以及整体机架到铲接机架的发展过程。整机可靠性、耐久性、安全性和舒适性都有了很大的提高。随着技术的发展,机械制造和液压技术的发展与应用。已及它们组合式地在工程机械产品上的应用,以现代微电子技术为代表的高科技正越来越普遍地用来改造工程机械产品的传统结构。成熟技术的移植应用已大大促进了平地机综合技术水平的进一步提高。平地机已经发展成自行平地的水平。自动化已经成为平地机的发展趋势。因此平地机也得已广泛的使用。尤其要特别指出的是,卡特彼勒公司推出的M系列平地机,革命性地将机器的操控系统集成在一个类似于飞机操控杆的操作手柄上,让操作机手可以更智能的完成施工任务。
平地机:
利用刮刀平整地面的土方机械。刮刀装在机械前后轮轴之间,能升降、倾斜、回转和外伸。动作灵活准确,操纵方便,平整场地有较高的精度,适用于构筑路基和路面、修筑边坡、开挖边沟,也可搅拌路面混合料、扫除积雪、推送散粒物料以及进行土路和碎石路的养护工作。
传动系统
平地机采用机械传动或带液力变矩器的液力机械传动系统,也有少数采用液压传动系统。
液力变矩器
泵轮组件中的泵轮由螺栓和驱动壳连接,驱动齿轮由螺栓和驱动壳连接。驱动齿轮直接插入发动机飞轮齿圈内,故泵轮随发动机一起旋转。导轮由螺栓和导轮毂连接,导轮毂通过花键和导轮座连接,导轮座又通过螺栓和变矩器壳连接,故导轮和变矩器壳一起,是不旋转的。涡轮和涡轮毂用铆钉铆接在一起,再通过花键和涡轮输出轴连接,涡轮输出轴通过花键和联轴节连接,将动力传递给其后的传动系统。泵轮随发动机一起旋转,将动力输入,导轮不旋转,涡轮旋转,将动力输出,三者之间相互立,轮间间隙约为2mm。泵轮、涡轮、导轮自身由许多叶片组成,称之为叶栅,叶片由曲而构成,呈复杂的形状。变矩器在工作时,叶栅中是需要充满油液的,在泵轮高速旋转时,泵轮叶栅中的油液在离心力的作用下沿曲面向外流动,在叶栅出口处射向涡轮叶栅出口,然后沿涡轮叶栅曲面作向心流动,又从涡轮叶栅出口射向导轮叶栅进口,穿过导轮叶栅又流回泵轮。泵轮、涡轮、导轮叶栅组成的圆形空间,称之为循环圆。由于涡轮叶栅曲面形状的设计,决定了涡轮和泵轮在同一方向旋转。这样,变矩器叶栅循环圆中的油液,一方面在循环圆中旋转,一方面又随泵轮和涡轮旋转,从而形成了复杂的螺旋运动,在这种运动中,将能量从泵轮传递给涡轮。涡轮的负荷是平地机负荷决定的。平地机的负荷由铲刀传递给履带行走系统,再传给终传动、转向离合器、中央传动、变速器和联轴器总成,终传递给变矩器涡轮。
涡轮负荷小时,其旋转速度就快;负荷大时,旋转速度就慢。当平地机因超载走不动时,涡轮的转速也下降为0,成为涡轮的制动状态。这时,因涡轮停止转动,由泵轮叶栅射来的油液,以大的冲击穿过涡轮叶栅冲向导轮,在不转的导轮叶栅中转换成压力,该压力反压向涡轮,增大了涡轮的扭矩,该增加的扭矩和涡轮旋转方向一致,此时涡轮输出扭矩大,为泵轮扭矩的2.54倍。涡轮随着负荷增大,转速逐渐降低,扭矩逐渐增加,这相当于一个无级变速器在逐渐降速增扭。这种无级变矩的性能与易操纵而挡位较少的行星齿轮式动力换挡变速器相配合,使平地机获得了的牵引性能。液力变矩器是依靠液力工作的。油液在叶栅中流动时,由于冲击、摩擦,会消耗能量,使油发热,故液力变矩器的传动效率是较低的。国内外好的液力变矩器其率为88%。当变矩器的涡轮因平地机超负荷而停止转动时,由泵轮传来的能量全部转化成热量而消耗掉,此时变矩器效率为0。要想提高变矩器的传动效率,就要掌握平地机的负荷,使涡轮有适当的转速、平地机有适当 的速度;即当平地机因负荷过大而走不动时,要及时减小负荷,提一下铲刀或由II挡换为I挡。由变矩器的结构和工作原理知,变矩器工作时油会有内泄、会发热。这就要求要及时给变矩器内部补充油,并将发热的油替换出来冷却,形成一个循环。
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