淺談推土機

劉 敏,李忠原

(黑龍江省龍建路橋第四工程有限公司)

推土機是一種短距離的自行式鏟土運輸機械,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)松散物料的鏟運和堆集作業(yè)。當自行式鏟運機牽引力不足時,推土機還可作助鏟機,用推土板進行頂推作業(yè)。推土機配備松土器,可翻松Ⅲ、Ⅳ級以上硬土、軟石或鑿裂層巖,配合推土機和鏟運機進行預(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,可進行挖掘和救援拖曳等作業(yè)。推土機還可利用掛鉤牽引各種拖式機具(如拖式鏟運機、拖式振動壓路機等)進行作業(yè)。

1 推土機的分類

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

(2)按行走方式,推土機可分為履帶式和輪胎式兩種。

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

②輪胎式推土機行駛速度快,機動性能好,作業(yè)循環(huán)時間短,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。但輪胎式推土機的附著性能遠不如履帶式,在松軟潮濕的場地施工時容易引起驅(qū)動輪滑轉(zhuǎn),降低生產(chǎn)效率,嚴重時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,輪胎式推土機如遇上堅硬尖銳的巖石,容易引起輪胎急劇磨損,因此輪胎式推土機的使用范圍受到一定的限制。

(3)推土機的傳動方式有機械式、液力機械式、全液壓式和電氣傳動式四種。

①采用機械式傳動的推土機具有工作可靠、制造簡單、傳動效率高、維修方便等優(yōu)點,但操作費力,傳動裝置對載荷的自適應(yīng)性差,容易引起發(fā)動機熄火,降低作業(yè)效率,在大中型推土機上已較少采用機械式傳動。

②液力機械式是現(xiàn)代推土機采用的主要傳動形式。采用液力變矩器與動力換擋變速箱組合傳動裝置,具有自動無級變速變扭,自動適應(yīng)外負荷變化的能力,發(fā)動機不容易熄火,且可負載換擋,減少換擋次數(shù),操縱輕便靈活,作業(yè)效率高。施工經(jīng)驗證明,采用液力機械式傳動的推土機,比同功率機械式推土機的生產(chǎn)率要高 50%左右。液力機械式傳動的缺點是液力變矩器在工作過程中容易發(fā)熱,降低了傳動效率;同時傳動裝置結(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全液壓傳動式推土機的傳動裝置結(jié)構(gòu)緊湊,操縱輕便,可實現(xiàn)原地轉(zhuǎn)向。采用低速大扭矩液壓馬達驅(qū)動可獲得與外負荷相適應(yīng)的牽引特性曲線,能在不同負荷工況下穩(wěn)定發(fā)動機轉(zhuǎn)速,充分利用發(fā)動機功率。靜液壓驅(qū)動可實現(xiàn)自動無級調(diào)速,運行平穩(wěn),無沖擊。

④電氣傳動式采用電動機驅(qū)動,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,電氣傳動式推土機的使用范圍受到很大的限制。

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

專用型推土機有浮體推土機、水陸兩用推土機、深水推土機、濕地推土機、爆破推土機、低噪聲推土機、軍用高速推土機等。浮體推土機和水陸兩用推土杌屬淺水型推土施工作業(yè)機械。浮體推土機的機體為船形浮體,發(fā)動機進、排氣管裝有導(dǎo)氣管通往水面,駕駛室安裝在浮體平臺上,可用于海濱浴場、海底整平等施工作業(yè)。水陸兩用推土機屬兩棲型推土機,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,發(fā)動機必須通過伸出水面的導(dǎo)氣管進、排氣,并通過無線電進行遙控操縱。深水型推土機適合海底潛水作業(yè),并配備輔助工程船提供電力,通過電纜驅(qū)動水下推土機。濕地推土機為低比壓履帶式推土機,可適應(yīng)沼澤地的施工作業(yè)。軍用高速推土機主要用于國防建設(shè),平時用于戰(zhàn)備施工,戰(zhàn)時可快速除障,挖山開路。

推土機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)式可實現(xiàn)斜鏟和側(cè)鏟作業(yè),擴大了推土機的作業(yè)范圍。

現(xiàn)代推土機的工作裝置操縱已實現(xiàn)液壓化,可實現(xiàn)對工作裝置、工作狀態(tài)的自動控制,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強度。

2 推土機的作業(yè)過程

(1)鏟土工序

當推土機到達取土點前就應(yīng)放下鏟刀,使之切人土中并向前行駛,此時鏟刀前的土壤即被鏟出。操縱鏟刀作上、下運動,由于兩種聯(lián)合運動,能使鏟刀行進鏟取土壤。在鏟土過程中,如切土太深或遇到硬土使發(fā)動機有超載現(xiàn)象時(轉(zhuǎn)速急劇下降,排氣為黑色),應(yīng)稍微提升鏟刀,減少前進阻力,但因此會在鏟刀后留下一個波浪地形,隨著推土機跨上這一波浪土時,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)運土工序

緊接著鏟土工序之后,就是將土運到卸土地點的運土工序。推土機在運土過程中,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作。但必須緩慢升降,以保持推土機運土路線的基本平整,不致影響下一次的運土工序。

(3)卸土工序

當推土機運土到達卸土地段時,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,而且推土機的履帶在薄層的土壤上駛過時能把它碾壓結(jié)實,這樣的填方能達到分層壓實的效果。

(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。