反铲工作原理

2.4　反铲工作原理

液压挖掘机的所有动作都是由液压系统驱动的。其驱动过程是柴油机带动两个油泵，把高压油输送到两个分配阀——操纵分配阀，然后由操纵分配阀再将高压油送往有关液压执行元件（油缸或液压马达），以便驱动相应的机构进行工作。其液压传动系统原理如图2-17所示。

液压挖掘机的工作装置采用连杆机构原理，而各部分的运动则通过油缸的伸缩来实现。反铲工作装置各部件之间的联系都采用铰接，并通过各油缸行程的变化实现挖掘过程中的各种动作。

①动臂的动作过程。动臂的下铰点与转台上的连接耳相铰接，利用动臂油缸支撑，改变此油缸的行程即可使动臂绕其下铰点转动而升降。

②斗杆的动作过程。斗杆与动臂的上端相铰接，利用装在动臂梁上平面的斗杆油缸的行程变化，可使斗杆绕动臂上端的铰点转动。

③铲斗的动作过程。铲斗与斗杆前端相铰接，并通过装在斗杆上的铲斗油缸的伸缩，使铲斗绕斗杆前端的铰点转动。为了增大铲斗的转角，铲斗油缸通常采用连杆机构与铲斗相连。

整个工作装置的动作是利用动臂油缸的伸缩，使动臂（即整个工作装置）绕动臂下铰点转动，依靠斗杆油缸使斗杆绕动臂的上铰点摆动。铲斗铰接于斗杆前端，并通过铲斗油缸和连杆使铲斗绕斗杆前铰点转动。

挖掘作业时，接通回转机构液压马达，转动上部转台，使工作装置转到挖掘地点，同时操纵动臂油缸；油缸小腔进油时，油缸回缩，动臂下降至铲斗接触挖掘面，然后操纵斗杆油缸和铲斗油缸；油缸大腔进油时，油缸伸长，铲斗进行挖掘和装载。斗装满后，将斗杆油缸和铲斗油缸关闭并操纵动臂油缸大腔进油，使动臂升离挖掘面，随之接通回转马达，使铲斗转到卸载地点，再操纵斗杆和铲斗油缸回缩，使铲斗反转进行卸土。卸载完后，将工作装置转至挖掘地点，进行第二次循环挖掘作业。

图2-17　液压挖掘机基本组成及传动

实际挖掘工作中，由于土质情况、挖掘面作业条件及挖掘机液压系统等的不同，反铲装置三种油缸在挖掘循环中的动作配合是多种多样的，但也受到一定的限制，如能否复合动作等，上述仅为一般的工作过程。

液压挖掘机采用三组油缸使铲斗实现有限的平面运动，加上液压马达驱动回转装置产生回转运动，使铲斗运动扩大到有限的空间，再通过行走液压马达驱动行走（移位）装置，使整个挖掘机沿地面移动，可使挖掘空间沿水平方向得到间歇扩大（即坐标中心可水平移位），从而可以满足挖掘作业的要求。