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挖掘机的结构组成和工作原理
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课程介绍
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正铲挖掘机是挖掘机的一种重要类型，以下是其详细的结构组成和工作原理介绍：
结构组成
1、动力系统
一般采用柴油发动机，为挖掘机提供强大的动力。它通过燃烧柴油，将化学能转化为机械能，驱动挖掘机的各个部件运转。例如，常见的大型正铲挖掘机配备的柴油发动机功率可达数百千瓦，能够满足挖掘作业的高强度动力需求。
2、工作装置
铲斗：正铲挖掘机的铲斗较大且坚固，通常采用高强度耐磨钢材制成，以承受挖掘过程中的巨大冲击力和摩擦力。铲斗的形状和尺寸根据不同的作业需求有所差异，一般斗容量在 1 - 10 立方米不等，用于直接挖掘和装载物料。
动臂：连接在挖掘机的主体结构上，通过液压油缸的作用可以实现上下摆动，从而控制铲斗的挖掘高度和深度。动臂通常由高强度钢板焊接而成，具有较高的强度和刚性，能够承受铲斗挖掘时产生的各种力。
斗杆：一端连接铲斗，另一端与动臂相连，通过液压油缸控制其伸缩，实现铲斗的前后运动，以调整挖掘的范围和力度。斗杆的长度和强度也根据挖掘机的型号和作业要求进行设计，一般长度在 2 - 5 米左右。
3、回转装置
由回转支承、回转马达和回转减速机构等组成。回转支承安装在挖掘机的上部结构和下部行走装置之间，能够承受挖掘机上部结构的重量和作业时产生的各种力，并实现上部结构的 360 度回转。回转马达通过减速机构驱动回转支承，使工作装置能够灵活地转向不同的作业方向，提高了挖掘机的作业效率和灵活性。
4、行走装置
多数正铲挖掘机采用履带式行走装置，由履带、驱动轮、导向轮、支重轮和托链轮等组成。履带具有较大的接地面积，能够提供良好的稳定性和通过性，适应各种复杂的地形条件。驱动轮由液压马达驱动，通过履带与地面的摩擦力使挖掘机行走。导向轮用于引导履带的运动方向，支重轮和托链轮则支撑挖掘机的重量，使履带能够平稳地运行。
5、工作原理
正铲挖掘机的工作过程主要由挖掘、提升、回转和卸载四个动作组成，这些动作通过液压系统进行控制和驱动。
当进行挖掘作业时，先将铲斗降至地面，然后通过斗杆油缸收缩使斗杆向前伸出，同时铲斗油缸收缩使铲斗绕斗杆端部的销轴转动，切入物料中。在铲斗切入物料的过程中，动臂油缸可根据需要调整动臂的高度，以保证铲斗能够以合适的角度和深度进行挖掘。发动机提供的动力通过液压泵转化为液压能，液压油在高压下被输送到各个液压油缸和液压马达，驱动它们工作，从而实现铲斗的挖掘动作。
挖掘完成后，需要将铲斗内的物料提升起来。此时，动臂油缸伸长，将动臂抬起，同时斗杆油缸适当收缩，使铲斗带着物料离开地面。在提升过程中，要根据物料的重量和挖掘的深度，合理控制动臂和斗杆的运动速度和力度，以确保物料能够稳定地提升。
接着，回转装置开始工作。回转马达驱动回转支承，使挖掘机的上部结构带着工作装置一起绕垂直轴线旋转，将铲斗转至卸载位置。在回转过程中，要注意周围环境，避免与其他物体发生碰撞。
最后，当铲斗到达卸载位置后，通过铲斗油缸的伸长，使铲斗绕斗杆端部的销轴转动，将物料卸载到指定的地点。卸载完成后，再将铲斗转回挖掘位置，开始下一个工作循环。
正铲挖掘机通过各个结构部件的协同工作，以及液压系统的精确控制，能够高效地完成各种挖掘和装载作业任务。
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