轮式推土机工作装置的结构特点及工作原理

　　轮胎式推土机（以下简称轮推）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。与装载机相比，其结构和制造工艺相对简单，最大区别是工作装置的结构和原理不同。下面简要介绍该装置的基本结构及工作原理。

　　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。

　　从上图可看出：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２通过大臂５和提升油缸７与前车架铰接；通过左右水平推杆总成６、竖直支撑杆３、侧倾油缸８与大臂５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）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）据图１可知：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，达到国内同类工作装置的一流水平。

　　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。

　　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。

　　推铲的升降靠提升油缸的伸缩来实现，过程很明了。下面浅谈侧倾运动的原理和受力状况。图３所示为侧倾角的运动分析图。

　　当操作侧倾操纵杆时，在液压油的作用下侧倾油缸的活塞杆就会伸缩，此时油缸作用于推铲的合力为Ｆａ（如图中Ａ点处所示），因推铲铰接于大臂上，故其水平分力Ｆａｘ不会引起推铲前后方向的移动，而垂直方向的分力Ｆａｙ是推铲的上升力之一，同时油缸作用于大臂支座的合力Ｆｂ（如图中Ｂ点处所示）使大臂ＣＤ的ＢＤ段受压，其垂直力Ｆｂｙ有引起大臂下沉的趋势，根据大臂绕Ｄ点的力矩平衡方程可知：Ｆｃ＝Ｆｂｙ×Ｌ２／Ｌ１，又由作用力与反作用力原理可知：在ｃ点作用于推铲的竖直方向力Ｆｃ＝Ｆｃ，方向为垂直向下。于是推铲就在垂直力Ｆ＝ＦａｙＦｃ的合力作用下，在垂直于轮推纵轴的平面内旋转一定的角度，形成侧倾角度，使推铲作侧倾运动。由侧倾油缸的反复伸缩，即可成功实现推铲在垂直面内绕轮推纵轴顺时针或逆时针侧倾的运动过程。