[科普中国]-胶轮机动铲

简介

胶轮机动铲是以普通装载机底盘为基础而改制成的一种具有很强工况适应性的施工机械。与履带式推土机相比，它可以更快的速度、更高的效率来完成推挖、平整、回填等土石方作业；同时它具有十分强的机动灵活性，工地转移相当方便，因而被广泛地用于民用建筑、修建道路、机场、堤坝、矿山开采、港口码头、农田改造及国防工程建设中。1

结构组成和特点结构组成轮推工作装置与装载机工作装置一样为前置式，因其结构外形和连接方式变化较大，故轮推的前车架需重新设计。轮推工作装置由推铲总成、两个推铲连接支架、两个大臂、左右可调节的水平推杆总成、竖直支撑杆、提升油缸和侧倾油缸等零部件组成。其中推铲总成通过大臂和提升油缸与前车架铰接；通过左右水平推杆总成、竖直支撑杆、侧倾油缸与大臂固定连接，从而将各零部件连接成一个有机整体，能实现推铲的升降和左右侧倾两种功能。1

结构特点（1）推铲焊合件采用直铲封闭式结构设计，大大加强了推铲的整体强度和刚度，牢固可靠、经久耐用，最适合于原生土层的剥离作业工况。

（2）推铲总成与五块耐磨铲刀之间采用埋头螺栓紧固，便于铲刀磨损后的更换；同时铲刀选用抗低温冷脆的特种耐磨材料制造，适合于寒冷地带的岩石类作业环境，有效延长了推铲总成的使用寿命。

（3）左右大臂设计为箱型结构形式，重量轻，强度大，刚性好，能很好地满足作业要求。

（4）采用可调节的水平推杆总成和竖直支撑杆，以改变铲刀的俯视角和侧倾角。保证铲刀维持一定的切削角度和一定的空间位置，使轮推推铲在不同的土质和场地下均能正常作业。

（5）推铲总成与左右大臂之间采用“TT”形的拼装结构形式，使推铲的受力更均匀，有利于保护推铲；同时更易于实现铲刀的切土角度。

（6）整个工作装置经过cad技术优化设计，结构件设计合理，各部位受力状况良好，各项技术参数及性能指标先进，推铲的上升，下降及斜铲灵活、平稳可靠，作业效率高。1

工作原理工作装置液压系统由系统油箱、工作油泵、多路换向操纵阀（分配阀）、推铲升降油缸、推铲侧倾油缸、油管接头等元件组成。推铲作业时，工作油泵从油箱吸油，然后通过多路换向操纵阀改变油液流动方向，从而实现控制升降油缸和侧倾油缸的运动方向，以满足各种作业动作的要求。 当驾驶室内的提升操纵杆和侧倾操纵杆均位于中位时，多路操纵阀的升降滑阀、侧倾滑阀均处于封闭位置，来自工作油泵的油经多路阀直接回油箱，此时为不工作状态。当操纵提升操纵杆于提升（下降）位置时，软轴控制升降滑阀向右（左）移动到工作位置，油泵的油顶开单向阀经多路阀进油口进入提升油缸的小腔（大腔），从而推动活塞杆的往复运动，实现推铲的提升或下降，最后液压油从提升油缸的大腔（小腔）经多路阀回油口流回油箱。2

当提升操纵杆位于浮动位置时，升降滑阀处于操纵阀最左端，此时进油口腔与回油口腔相通，从而提升缸的大小腔连通，并处于低压状态，油缸受工作装置的重量和地面作用力处于自由浮动状况。 同理：当操作侧倾操纵杆到左（右）倾位置时，侧倾滑阀往左（右）移动，液压油顶开单向阀经多路阀进油口进入侧倾油缸的大腔（小腔），推动活塞杆的伸缩，从而实现推铲的左（右）倾，最后液压油从侧倾油缸的小腔（大腔）经多路阀回油口流回油箱。2

发展方向一、开发小型推土机

除高速公路建设需要大、中马力推土机外，高等级公路建设和县乡级公路网的建设和水利工程、环保工程建设，势必造就大批量的个体施工者。这样，对小型推土机（100马力以下）的需求量必然要增加。同时，我国已建成的高速公路和高等级公路已逐渐进入维修期，随着东部沿海地区经济的发展和人民生活水平的提高，小型推土机将逐步成为人们替代体力劳动的工具。这正是小型推土机的市场所在。2

与北美、西欧和日本市场相比，中国小型推土机市场无论是销量，还是小型推土机与重型推土机销售总量中所占的比重，都有相当大的差距。推土机行业必须借这次机遇，努力满足这一新市场的需求。据有关杂志介绍，小型机市场已进入成长期，2008-2012年前后进入成长期后期和成熟期前期，2020年前后进入成熟期。2

所以，推土机行业的有关企业，应从战略角度着眼，决不能忽视小型产品的未来市场。但，在中国这样的发展中国家开发小型工程机械产品，其定位一定要准。应该用不同的技术、针对不同用户群来解决定位准的问题。应首先开发满足发达地区广大农村市场的低端产品。而高端产品更多应考虑未来用户的需求。2

二、西部高原地区作业

尽快完善和解决适应西部高原地区作业的关键技术。

1、采用功率恢复型的增压技术

由于以一般的自然吸气发动机而言，当海拔高度每升高1000m时，其输出功率就会降低8~12%。若整机作业海拔高度达4000m时，则其输出功率，只有在平原地区的55%左右。所以西部高原地区施工使用的推土机必须采用这种功率恢复型增压技术，以使柴油机在高原地区使用时，其输出功率和经济指标及其热负荷指标等恢复到原东部低海拔地区时的标定水平。2

2、热平衡技术

工程机械在西部高压地区施工，要解决液力系统的冷却问题。既要解决柴油机因增压产生的热负荷升高问题，又要解决传动散热系统因高原散热能力下降所引起的比东部低海拔地区的较高的温升。在进行热平衡计算时，要把冷却风量、空气重度、环境温差、散热器的散热能力等等因素考虑到。

3、防风沙技术的应用

由于西部地区风沙比较大，若采用一般的空气滤清器，极易造成空气滤清器堵塞或滤清不充分，损坏柴油机的零部件。各柴油机厂家一般采用三级滤清器或四级滤清器来解决这一问题。2

4、自救防护设备及机具的配置

由于西部高原地区交通不便，人烟稀少。因此，机械应安装液压绞盘，以便在其陷入沙坑或沼泽地时，可被拖拽出来。同时，由于西部地区温差大、风沙大，驾驶室应提高密封性能，并配备冷暖空调，防紫外线玻璃。驾驶室内应配备必要的生活设施以及食用水与食品储藏柜。甚至应配备全球定位系统和小型的制氧设备。2

5、低温预热系统的采用

为提高机械的冷起动性能。除采用高性能的免维护电瓶外，采用柴油机冷却系统预热或油底壳预热技术也是两种很有效的方法。这两种技术尤其适用于气温低于-35℃的高寒地区。2

6、多自由度推土装置的开发应用

随着城建设施建设的增多和农田水利建设的需要，应逐渐完善多自由度推土装置的开发和应用。2