淺談推土機(jī)

劉 敏,李忠原

(黑龍江省龍建路橋第四工程有限公司)

推土機(jī)是一種短距離的自行式鏟土運(yùn)輸機(jī)械,主要用來開挖路塹、構(gòu)筑路堤、回填基坑、鏟除障礙、清除積雪、平整場地等,也可完成短距離內(nèi)松散物料的鏟運(yùn)和堆集作業(yè)。當(dāng)自行式鏟運(yùn)機(jī)牽引力不足時(shí),推土機(jī)還可作助鏟機(jī),用推土板進(jìn)行頂推作業(yè)。推土機(jī)配備松土器,可翻松Ⅲ、Ⅳ級(jí)以上硬土、軟石或鑿裂層巖,配合推土機(jī)和鏟運(yùn)機(jī)進(jìn)行預(yù)松作業(yè);配備液壓反鏟挖掘裝置和絞盤拖曳等附屬工作裝置,可進(jìn)行挖掘和救援拖曳等作業(yè)。推土機(jī)還可利用掛鉤牽引各種拖式機(jī)具(如拖式鏟運(yùn)機(jī)、拖式振動(dòng)壓路機(jī)等)進(jìn)行作業(yè)。

1 推土機(jī)的分類

(1)推土機(jī)按發(fā)動(dòng)機(jī)功率的大小可分為小型推土機(jī)(37 kW以下)、中型推土機(jī)(37～250kW)和大型推土機(jī)(250 kW以上)三類。

(2)按行走方式,推土機(jī)可分為履帶式和輪胎式兩種。

①履帶式推土機(jī)的附著性能好,牽引力大,接地比壓小,爬坡能力強(qiáng),能適應(yīng)惡劣的工作環(huán)境。履帶式推土機(jī)具有優(yōu)越的作業(yè)性能,是推土機(jī)重點(diǎn)發(fā)展的機(jī)種。

②輪胎式推土機(jī)行駛速度快,機(jī)動(dòng)性能好,作業(yè)循環(huán)時(shí)間短,轉(zhuǎn)移方便迅速,不損壞路面,特別適合在城市建設(shè)和道路維修工程中使用。輪胎式推土機(jī)制造成本較低,維修方便,近年來也有較大的發(fā)展。但輪胎式推土機(jī)的附著性能遠(yuǎn)不如履帶式,在松軟潮濕的場地施工時(shí)容易引起驅(qū)動(dòng)輪滑轉(zhuǎn),降低生產(chǎn)效率,嚴(yán)重時(shí)還可能造成車輛沉陷,甚至無法施工;在開采礦山等惡劣條件下,輪胎式推土機(jī)如遇上堅(jiān)硬尖銳的巖石,容易引起輪胎急劇磨損,因此輪胎式推土機(jī)的使用范圍受到一定的限制。

(3)推土機(jī)的傳動(dòng)方式有機(jī)械式、液力機(jī)械式、全液壓式和電氣傳動(dòng)式四種。

①采用機(jī)械式傳動(dòng)的推土機(jī)具有工作可靠、制造簡單、傳動(dòng)效率高、維修方便等優(yōu)點(diǎn),但操作費(fèi)力,傳動(dòng)裝置對載荷的自適應(yīng)性差,容易引起發(fā)動(dòng)機(jī)熄火,降低作業(yè)效率,在大中型推土機(jī)上已較少采用機(jī)械式傳動(dòng)。

②液力機(jī)械式是現(xiàn)代推土機(jī)采用的主要傳動(dòng)形式。采用液力變矩器與動(dòng)力換擋變速箱組合傳動(dòng)裝置,具有自動(dòng)無級(jí)變速變扭,自動(dòng)適應(yīng)外負(fù)荷變化的能力,發(fā)動(dòng)機(jī)不容易熄火,且可負(fù)載換擋,減少換擋次數(shù),操縱輕便靈活,作業(yè)效率高。施工經(jīng)驗(yàn)證明,采用液力機(jī)械式傳動(dòng)的推土機(jī),比同功率機(jī)械式推土機(jī)的生產(chǎn)率要高 50%左右。液力機(jī)械式傳動(dòng)的缺點(diǎn)是液力變矩器在工作過程中容易發(fā)熱,降低了傳動(dòng)效率;同時(shí)傳動(dòng)裝置結(jié)構(gòu)復(fù)雜、制造精度高,提高了制造成本,也給維修帶來了不便和困難。

③全液壓傳動(dòng)式推土機(jī)的傳動(dòng)裝置結(jié)構(gòu)緊湊,操縱輕便,可實(shí)現(xiàn)原地轉(zhuǎn)向。采用低速大扭矩液壓馬達(dá)驅(qū)動(dòng)可獲得與外負(fù)荷相適應(yīng)的牽引特性曲線,能在不同負(fù)荷工況下穩(wěn)定發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速,充分利用發(fā)動(dòng)機(jī)功率。靜液壓驅(qū)動(dòng)可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)無級(jí)調(diào)速,運(yùn)行平穩(wěn),無沖擊。

④電氣傳動(dòng)式采用電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng),其結(jié)構(gòu)簡單,工作可靠,不污染環(huán)境,作業(yè)效率高。此類推土機(jī)一般用于露天礦山開采或井下作業(yè)。因受電力和電纜的限制,電氣傳動(dòng)式推土機(jī)的使用范圍受到很大的限制。

(4)按用途,推土機(jī)可分為普通型和專用型兩類。普通型推土機(jī)通用性好,可廣泛用于各類土石方工程施工作業(yè);專用型推土機(jī)則是一種在特定工況下進(jìn)行施工作業(yè)的推土機(jī),專用性強(qiáng),只適用于特殊環(huán)境下的施工作業(yè)。

專用型推土機(jī)有浮體推土機(jī)、水陸兩用推土機(jī)、深水推土機(jī)、濕地推土機(jī)、爆破推土機(jī)、低噪聲推土機(jī)、軍用高速推土機(jī)等。浮體推土機(jī)和水陸兩用推土杌屬淺水型推土施工作業(yè)機(jī)械。浮體推土機(jī)的機(jī)體為船形浮體,發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)、排氣管裝有導(dǎo)氣管通往水面,駕駛室安裝在浮體平臺(tái)上,可用于海濱浴場、海底整平等施工作業(yè)。水陸兩用推土機(jī)屬兩棲型推土機(jī),主要用于淺水區(qū)或沼澤地帶作業(yè),也可在陸地上使用。潛人水下作業(yè)時(shí),發(fā)動(dòng)機(jī)必須通過伸出水面的導(dǎo)氣管進(jìn)、排氣,并通過無線電進(jìn)行遙控操縱。深水型推土機(jī)適合海底潛水作業(yè),并配備輔助工程船提供電力,通過電纜驅(qū)動(dòng)水下推土機(jī)。濕地推土機(jī)為低比壓履帶式推土機(jī),可適應(yīng)沼澤地的施工作業(yè)。軍用高速推土機(jī)主要用于國防建設(shè),平時(shí)用于戰(zhàn)備施工,戰(zhàn)時(shí)可快速除障,挖山開路。

推土機(jī)的鏟刀安裝形式有固定式和回轉(zhuǎn)式兩種。固定式為直鏟式;回轉(zhuǎn)式可實(shí)現(xiàn)斜鏟和側(cè)鏟作業(yè),擴(kuò)大了推土機(jī)的作業(yè)范圍。

現(xiàn)代推土機(jī)的工作裝置操縱已實(shí)現(xiàn)液壓化,可實(shí)現(xiàn)對工作裝置、工作狀態(tài)的自動(dòng)控制,還可借助液壓缸推力和基礎(chǔ)車及其工作裝置自身的重力,強(qiáng)制鏟刀或松土裝置人土,提高了作業(yè)效率,改善了作業(yè)性能,減輕了駕駛員的勞動(dòng)強(qiáng)度。

2 推土機(jī)的作業(yè)過程

(1)鏟土工序

當(dāng)推土機(jī)到達(dá)取土點(diǎn)前就應(yīng)放下鏟刀,使之切人土中并向前行駛,此時(shí)鏟刀前的土壤即被鏟出。操縱鏟刀作上、下運(yùn)動(dòng),由于兩種聯(lián)合運(yùn)動(dòng),能使鏟刀行進(jìn)鏟取土壤。在鏟土過程中,如切土太深或遇到硬土使發(fā)動(dòng)機(jī)有超載現(xiàn)象時(shí)(轉(zhuǎn)速急劇下降,排氣為黑色),應(yīng)稍微提升鏟刀,減少前進(jìn)阻力,但因此會(huì)在鏟刀后留下一個(gè)波浪地形,隨著推土機(jī)跨上這一波浪土?xí)r,履帶和鏟刀必將抬高,這樣便又形成另一更高的波浪土。所以當(dāng)鏟刀被提升后瞬間,要立即將鏟刀稍微降下一些,如此反復(fù)升降,以穩(wěn)定鏟刀的鏟土深度,才能大體上保持鏟土區(qū)的平整。

(2)運(yùn)土工序

緊接著鏟土工序之后,就是將土運(yùn)到卸土地點(diǎn)的運(yùn)土工序。推土機(jī)在運(yùn)土過程中,應(yīng)保持鏟刀滿載,但松散土壤易從鏟刀兩側(cè)溢漏。因此,在運(yùn)土過程中,操作人員應(yīng)觀察鏟刀側(cè)面土壤溢漏情況,以判斷鏟刀的滿載程度,并據(jù)此來決定鏟刀的升降動(dòng)作。但必須緩慢升降,以保持推土機(jī)運(yùn)土路線的基本平整,不致影響下一次的運(yùn)土工序。

(3)卸土工序

當(dāng)推土機(jī)運(yùn)土到達(dá)卸土地段時(shí),只要把鏟刀提升,即可把土壤卸于填土處。如果鏟刀提升量少_些或卸土地段長一些,就能使土壤撒鋪得均勻些,而且推土機(jī)的履帶在薄層的土壤上駛過時(shí)能把它碾壓結(jié)實(shí),這樣的填方能達(dá)到分層壓實(shí)的效果。

(4)回駛工序

卸土后將鏟刀升到合適高度,快速回駛到取土處。