一、基础知识 　　 (一)液压传动及液力传动 　　 流体传动包括气体(压)传动和液体传动，液体传动分为液压传动、液力传动和液黏传动。液压传动基于帕斯卡定律，以液体的压能来传递动力；液力传动基于欧拉方程，以液体动量矩的变化来传递动力；液黏传动基于牛顿内摩擦定律，以液体的黏性来传递动力。本章主要介绍液压传动和液力传动。 　　 液压传动是用密闭系统中的受压液体作为工：作介质米传递能量和进行控制的传动方式。液压系统利用液压泵将原动机的机械能转换为液体的压力能，通过液体压力能的变化来传递能量，经过各种控制阀和管路的传递，借助于液压执行元件(液压缸或液压马达)把液体压力能转换为机械能，从而驱动工作机构，实现直线往复运动和回转运动。液压传动与机械传动相比，具有许多优点，所以在机械设备中，液压传动是被广泛采用的传动方式之一，在现代生产中具有广阔的发展前途。特别是近年来，液压技术与微电子、计算机技术相结合，计算机辅助设计(CAD)的推广应用和数字控制液压元件的研制开发，使液压技术的发展进入了一个新的阶段，成为发展速度最快的技术之一，广泛应用于机械制造、工程机械和汽车制造等各个行业。 　　 液力传动是以液体为工作介质，依靠叶轮与液体之间的液体动力作用来传递能量的传动方式。液力传动可以提高整个传动系统的动力性能，一般应用在机械的动力传动系统中，与动力装置(内燃机、电动机、空气压缩机等)联合工作，借以达到保护和 第1页 改善机械性能的目的。目前在一些土方机械、起重机械上得到广泛应用。 　　 1．液压传动的基本原理 　　 通过液压千斤顶的工作原理来说明液压传动的基本原理。如图1—1所示，上、下驱动手柄，使柱塞泵的小柱塞作上、下往复动作，抽液从油箱经单向阀8进入小柱塞下方腔内，再经单向阀9进入液压千斤顶工作油缸，从而将重物顶起；若使重物下落，可将放油阀打开，工作油缸活塞下的油液经油管返回油箱。分析上述过程，实质上，首先靠柱塞泵腔内容积的变化完成了将手柄的机械能转换成液体的压力能；其后，靠工作油缸容积的变化将油液的压力能转换为机械能，完成重物的上升。在能量转换和传递的过程中，柱塞泵腔容积减少的量等于工作油缸腔内容积增大的量。液压传动是在密闭的容器内，依靠容积变化相等的具有一定静压力的液体来进行能量传递的。 　　 从以上液压千斤顶的工作过程可以看出，液压传动是以密封容积中的受压液体作为工作介质来传递运动和动力的传动。它亢将机械能转换为液体的压力能，再将液体的压力能转换为机械能。液压传动利用液体的压力能进行工作。 二、机械识图 　　 (一)投影的基本知识 　　 通常把空间物体的形状在乎面上表达出来的方法称为投影法。投影法通常分为两大类： (1)中心投影法，即投影线从投影中心发出；(2)平行投影法，即投影中心移至无限远处，投影线互相平行，而投影线垂直投影面，与投影面平行的平面在投影面上得到的投影称为正投影，如图2—1所示。由于用正投影法可以获得物体的真实形状，且绘制方法也较简单，已成为机械制图投影的基本原理和方法。 　　 (二)三 视 图 　　 为了xx、准确地表达物体的形状，经常把物体放在三个互相垂直的平面组成的投影体系中，得到物体的三面投影。 　　 1．三视图的形成 　　 (1)物体在三投影面体系中的投影。将物体放在三个互相垂直的投影面组成的三投影面体系中，如图2—2所示。物体的下面是水平投影面，用H表示，简称H面。按正投影法向各 第30页 投影面投影，物体在H面上的投影称为物体的水平投影；物体的后面有一个垂直于H面的投影面，为正投影面，用V表示，简称V面，物体在V面上的投影称为物体的正面投影；物体的右边同时垂直于H、V面的投影面是侧面投影面，用W表示，简称W面，物体在W面上的投影称为物体的侧面投影。 　　 (2)在机械制图中，通常把人的视线当作互相平行的投影线，物体的正面投影称为主视图，物体的水平投影称为俯视图，物体的侧面投影称为侧视图(或左视图)，如图2—2所示。在图中可见的轮廓线画成粗实线，不可见的轮廓线画成虚线。国家标准规定，正面投影保持不动，把H面向下转90度，把w面向后转90度，使主、俯、左视图位于同一平面上，即形成三视图。 　　 2．三视图的投影规律 　　 三个视图的位置关系规定不能变动，三个视图的名称不必标出，三个投影面的线框不画，各视图之间的距离可根据具体情况而定。从物体的三视图可以看出(图2—3)： 　　 主视图确定了物体上、下、左、右四个不同部位，反映／物体的高度和长度；俯视图确定了物体前、后、左、右四个不同部位，反映了物体的宽度和长度；左视图确定了物体前、后、上、下四个不同部位，反映了物体的高度和宽度。 　　 由此得出下列投影规律：主、俯视图长对正；主、左视图高平齐；俯、左视图宽相等。 三；电工基础 　　 (一)直流电路 　　 1．电路及基本物理量 　　 (1)电流 　　 电荷的定向移动就形成了电流。 　　 习惯上规定以正电荷定向移动的方向为电流方向，实际上在金属导体中电流的方向与自由电子定向移动的方向相反。电流可以分为直流电流和交流电流。凡方向不随时间变化的电流称为直流电流；凡大小和方向都随时间作周期性变化的电流称为交流电流或交变电流。 　　 电流的大小用电流强度表示．简称电流，用字母J表示。设在单位时间内通过导体横截面的电量为Q，则电流强度的数学表达式为： 　　 I=Q／t　　(3—1) 　　 电量Q的单位为库仑，电流强度J的单位为安培(A)。 　　 (2)电阻 　　 电流在导体中流动时遇到的阻碍作用称为电阻(只)。在一定温度下，均匀导体的电阻与导体的长度成正比，与导体的截面积成反比，还与组成导体的材料性质有关。其关系用公式表示如下： 第52页 　　 (3)电源、电动势和电压 　　 电源是把其他形式的能量转换为电能的设备，如发电机、电池等。电源的两端分别积聚着正电荷和负电荷，具有向外提供电能的能力。 　　 电源具有电动势(E)，电动势是表示电源供电能力的物理量。电动势的方向规定为从负极指向正极，由低电压指向高电压，目．仅存于电源内部。 　　 电流流过负载时，在负载两端测得的电压又称负载电压降(U)。U的方向规定从正极指向负极。 　　 电动势正和电压降u的主单位都是伏特(V)，常用单位还有千伏(kV)、毫伏(mV)和微伏(uV)。 　　 (4)电路 　　 电流经过的路径称为电路。最基本的电路由电源、负载和连接导线组成。电路分为外电路和内电路。从电源一端经负载回到另一端的电路称为外电路；电源内部的通路称为内电路。 　　 2．欧姆定律 　　 (1)部分电路的欧姆定律 　　 不含电源的电路称为无源电路。设一个电阻及上的电压降(电压)为U，其中流过的电流为I，则三者之间的关系为： 　　 U＝IR　　(3—3) 　　 (2)全电路欧姆定律 　　 含有电源的闭合电路称为全电路，如图3—1所示。 四、电气基础 　　 (一)电气控制原理图 　　 1．机械设备电气图、接线图的构成及作用 　　 (1)机械设备电气图的构成 　　 机械设备电气图由电气控制原理图、电气装置位置图、电器元件布局图、接线图等组成。电气控制原理图一般分为电源电路、主电路、控制电路、信号电路及照明电路。 　　 (2)接线图的组成 　　 接线图由单元接线图、互连接线图和端子接线图组成。 　　 (3)作用 　　 主要用于安装接线、线路检查、线路维修和故障处理等。在实际应用中，常将电路原理图、位置图和接线图一起使用。 　　 2．电气控制原理图的绘制及识读方法 　　 绘制和识读电气控制原理图应遵循以下原则： 　　 (1)原理图一般分电源电路、主电路、控制电路、信号电路及照明电路。 　　 电源电路画成水平线，三相交流电源相序L1、L2、L3由上而下依次排列画出，中线N和保护地线PE画在相线之下。直流电源则正端在上、负端在下画出。电源开关要水平画出。 　　 主电路是指受电的动力装置及保护电路，它通过的是电动机的工作电流，电流较大。主电路要垂直电源电路画在原理图的 第63页 左侧。 　　 控制电路是指控制主电路工作状态的电路。信号电路是指显示主电路工作状态的电路。照明电路是指实现机械设备局部照明的电路。这些电路通过的电流都较小，画原理图时，控制电路、信号电路、照明电路要跨接两相电源之间，依次画在主电路的右侧，且电路中的耗能元件要画在电路的下方，而电器的触头要画在耗能元件的上方。 　　 (2)原理图中，各电器的触头位置都按电路未通电或电器未受外力作用时的常态位置画出。分析原理时，应从触头的常态位置出发。 　　 (3)原理图中，各电器元件不画实际的外接图，而采用国家规定的统一国标符号画出。 　　 (4)原理图中，同一电器的各元件不按它们的实际位置画在一起，而是按其在线路中所起作用分画在不同电路中，但它们的动作却是相互关联的，必须标以相同的文字符号。图中相同的文字符号多时，需要在电器文字符号后面加上数字以示区别。 　　 (5)原理图中，对有直接接电联系的交叉导线接点，要用小黑圆点表示；无直接接电联系的交叉导线连接点不画小黑圆点。 　　 (二)柴 油 机 　　 1．内燃机工作原理和分类 　　 内燃机是工程机械主要动力装置之一。它是把燃料和空气混合成可燃混合气，并在气缸内部燃烧将热能转变为机械能的热力发动机。工程机械所采用的内燃机，通过活塞在气缸内往复运动将热能转换为机械能，并把活塞的往复直线运动转换为曲轴的旋转运动，通常把这种内燃机称为往复活塞式发动机。 　　 一般内燃机按所用燃料不同，分为汽油机、柴油机和燃气机；按一个工作循环的行程数目分为四行程和二行程内燃机；按 五、推 土 机 　　 (一)推土机用途、分类和型号 　　 1．推土机用途 　　 推土机是土方工程施工的主要机械之一，它是一种多用途的自行式土方工程机械，它能铲挖并移运土壤。例如，在道路建设施工中，推土机可完成路基基底的处理，路侧取土横向填筑高度不大于1m的路堤，沿道路中心线向铲挖移运土壤的路基挖填工程，傍山取土，修筑路基。此外，推土机还可用于平整场地，堆集松散材料，xx作业地段内的障碍物等。 　　 推土机操纵灵活，运转方便，所需工作面较小，行驶速度快，易于转移，能爬30度左右的缓坡，因此应用范围较广。多用于场地清理和平整、开挖深度1．5m以内的基坑，填平沟坑，以及配合铲运机、挖土机工作等。此外，在推土机后面可安装松土装置，破、松硬土和冻土，也可拖挂羊足碾进行土方压实工作。推土机可以推挖一～三类土，四类土以上需经预松后才能作业，经济运距100m以内，效率{zg}为60m。 　　 2．推土机分类 　　 (1)按行走装置 　　 推土机按其行走装置分为履带式推土机和轮胎式推土机两大类。履带式推土机接地比压较小，附着牵引力大，爬坡能力强，但行驶速度低，适用于条件较差的地带作业；轮胎式推土机行驶 第79页 速度快，灵活性好，但接地比压较大，附着性能较差，适用于经常变换工地和良好土壤作业。 　　 (2)按铲刀操纵机构 　　 按铲刀的操纵机构不同，有液压操纵和机械操纵(索式)两种。索式推土机的铲刀借自身自重切人士中，在硬土中切土深度较浅；液压式推土机由于用液压操纵，能使铲刀强制切入硬土或冻土层中，切土深度较大，并可调整推土板的角度，铲刀升降灵活，因此，液压推土机被广泛应用。 　　 (3)按传动方式 　　 按传动方式不同又分为机械传动式推土机、液力机械传动式推土机和全液压传动式推土机。机械传动式推土机结构简单、维修方便，但牵引力不能适应外阻力变化；液力机械传动式推土机车速和牵引力可随着外阻力变化而变化，操纵便利，作业效率高，但制造成本高，维修较难；全液压传动式推土机作业效率高，操纵灵活，转向性能好，但工地维修较难，制造成本高，适用于大功率推土机对大型土方作业。当前，随着液压技术的提高，已有了较广泛地推广和应用。 　　 3．推土机型号 　　 目前，我国生产的推土机有：T—180、T-240、T-320、TL180、TL210、TYl60、TY220、TY320型和TSY220型等数种。推土机的分类表示方法见表5—1。 六、装 载 机 　　 (一)装载机的用途和分类 　　 1．装载机的用途 　　 装载机是一种用途十分广泛的工程机械，装载机可用于铲装土壤、砂石、石灰、煤炭等散状物料，并可自行完成短距离运土及对松散物料的收集清理和松软土层的轻度铲掘工作、平整地面或配合运输车辆作装土使用。换装不同的辅助工作装置还可进行铲土、推土、起重和其他物料(如木材)的装卸作业。 　　 装载机广泛用于公路、铁路、建筑、水电、港口、矿山等建设工程领域。在道路、特别是在高等级公路施工中，装载机用于路基工程的填挖，沥青混合料和水泥混凝土料场的集料与装料等作业。此外，还可进行推运土壤、刮平地面和牵引其他机械等作业。由于装载机具有适应性强、作业速度快、效率高、机动性好、操作轻便等优点，因此，它成为工程建设中土石方施工的主要机种之一。 　　 2．装载机的分类 　　 (1)装载机按其行走装置不同可分为履带式装载机和轮胎式装载机两种。 　　 履带式装载机以专用底盘或工业拖拉机为基础车，装上工作装置并配装操纵系统而构成，如图6—1所示。履带式装载机行驶速度慢、装载效率低、转移不灵活且对场地有破坏作用，在土方

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工程中已基本被轮胎式装载机取代。 　　 履带式装载机的动力装置是柴油机，机械式传动系统则采用液压助力湿式离合器或湿式双向液压操纵转向离合器和正转连杆机构的工作装置。 　　 轮胎式装载机由动力装置、车架、行走装置、传动系统、转向系统、制动系统、液压系统和工作装置等组成，其结构简图如图6—2所示。轮胎式装载机行驶速度快、转移方便，可在城市道路上行驶，因此使用较为广泛。 　　 轮胎式装载机的动力装置是柴油机。液力变矩器、动力换挡变速箱、双桥驱动等组成的液力机械式传动系统(小型轮胎式装载机有的采用液压传动或机械传动)，液压操纵，铰接式车架转

　　 铲运机是利用装在前、后轮轴之间的铲运斗，在行驶中顺序进行土壤铲削、装载、运输和铺卸土壤作业的铲土运输机械。它能独立地完成铲土、装土、运土、卸土各个、：序，还兼有一定的压实和平整土地的功能。与挖掘机和装载机配合自卸载重汽车施工相比较，具有较高生产率和经济性。铲运机由于其斗容量大，作业范围广，主要用于大土方量的挖填和运输作业，广泛用于公路、铁路、工业建筑、港口建筑、水利、矿山等工程中，是应用最广的土方工程机械。

　　 (一)铲运机的分类及特点

　　 1．铲运机的分类

　　 铲运机按运行方式不同有拖式和自行式两种。拖式铲运机是利用履带式拖拉机为牵引装置拖动铲土斗进行作业，其铲运斗行走装置为双轴轮胎式。铲土斗几何容量为6～7mg，适合在100—300m的作业范围内使用。拖式铲运机对地面条件要求低，具有接地比压小、附着力大和爬坡能力强等优点；自行式铲运机又称轮胎式铲运机，由牵引车和铲运斗两部分组成，近年来发展较快，是采用专门底盘并与铲土斗铰接在一起进行铲、运土作业。铲土斗几何容量{zd0}的可达40m^3，并且行驶速度较快，适合在300—3500m的作业范围使用。行驶速度快，生产率高，适合于中、长距离铲运土方，但对地面及道路要求较高，对于紧密土质需要采用推土机助铲。

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　　 按操纵系统不同，铲运机分为液压操纵式和机械(钢丝绳)操纵式两种。液压操纵式依靠双作用液压缸操纵铲运斗升降、斗门开关和卸土。铲土切土效果好，操作简单方便，动作均匀平稳，能缩短装土距离，能强制关斗门，减少漏土；机械操纵式利用拖拉机上动力绞盘，通过钢丝绳操纵铲运斗和斗门。铲运斗靠自重切土，深度较浅，会增大装土距离，要求操作技术高。钢丝绳磨损大。

　　 按卸土方式的不同，铲运机有强制卸土式、半强制卸土式和自由卸土式三种类型。强制卸土式：铲运斗内的推板向前移动而将土强制卸出。卸土干净，消耗功率大，结构强度要求高，适合于铲运黏湿土；半强制卸土式：铲运斗町以转动，使土在自重和推力双重作用下卸出。卸土功率较小，自重轻。对黏湿土卸不干净；自由卸土式：铲运斗向后翻转靠土的自重卸落。卸土功率小，卸土不彻底，对黏土和潮湿土的卸土效果不好。

　　 按铲运机装载方式不同，铲运机分为普通装载式和链板装载式两种。普通装载式：铲运机是利用牵引力将土屑挤入铲运斗，装土阻力大，效率低；链板装载式：铲运机是以链板装载机构将铲刀切出的土升送人斗，能降低装斗阻力，装土效率高，能边转弯边装载，不需使用助铲，但机重大，造价高。

　　 按发动机台数不同，铲运机分为单发动机式、双发动机式、多发动机式三种。单发动机式：用于牵引车动力。单轴驱动，牵引力小，需要助铲；双发动机式：牵引和铲运各置一台。用于双轴驱动，牵引力大，不需助铲；多发动机式：多台铲运斗装用。用于多斗串联式铲运机，效率{zg}。

　　 我国定型生产的铲运机表示方法见表7—1。

　　 2．铲运机的技术性能

　　 (1)拖式铲运机的主要技术性能

　　 拖式铲运机的主要技术性能见表7—2。