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這類工作裝置是在前述普通挖掘裝載裝置的基礎上,增設了一個輔助液壓缸,該液壓缸布置在動鐘與轉臺之間,其油路與鏟斗液壓缸并聯,如圖5-10所示。采用這種結構形式除便于實現水平推壓作業功能外還能實現平移提升,有效地減少了駕駛員的操作動作,避免了物料的灑落,并提高了生產率。其具體結構和動作特點如下:
1)該結構形式與普通型挖掘裝載裝置相同之處是鏟斗液壓缸鉸接在動臂上端,其結構特點相同。同樣,在水平鏟人時,只需操作動臂液壓缸(縮回)和斗桿液壓缸(伸長)就可使鏟斗斗底緊貼地面向前作水平直線移動,而不必操作鏟斗液壓缸,比起普通正鏟來簡化了操作。
2)輔助液壓缸裝在動臂和轉臺之間,其小腔與鏟斗液壓缸的小腔相通,而大腔與鏟斗液壓缸的大腔相通。當動臂液壓缸AB伸長、提升工作裝置舉起滿斗物料時,整個工作裝置連同鏟斗中的物料在內會繞著C點沿逆時針方向轉動,為了避免斗內物料灑落,尤其是為了避免斗內石塊越過鏟斗擋板滾落到機身部位而引起事故,希望鏟斗在上升過程中與地面保持一定的角度。對于普通挖掘裝載裝置,這個過程需要駕駛員同時操縱動臂、回轉和轉.斗三種動作來實時調整鏟斗的角度,以實現平移提升,操作難度較大。而增設輔助液壓缸后,情況會有所改善,因為在動臂伸長進行提升時,輔助液壓缸會被動地被拉長,由于此時鏟斗液壓缸操縱閥處于中位,輔助液壓缸與鏟斗液壓缸之間存在閉式回路,因此,輔助液壓缸的被動拉長會使鏟斗液壓缸回縮,并使鏟斗沿順時針方向轉動,從而抵消了由于動臂液壓缸伸長而產生的逆時針方向的轉動,使鏟斗相對于地面的傾角保持基本不變。因此,只要合理地選擇兩組液壓缸的尺寸參數,就能保證鏟斗實現近似的平移提升動作。
3)由于采用了輔助液壓缸和將鏟斗液壓缸裝設在動臂端部這種結構形式,使得動臂提升力矩和斗桿挖掘力都有所增加。如圖5-10所示,在裝載作業過程中,鏟斗液壓缸受壓,由于它和輔助液壓缸之間存在著閉式回路,因此當鏟斗操縱閥處于中位時,輔助液壓缸大腔中壓力升高,對動臂形成了繞C點的沿逆時針方向轉動的力矩,從而加大了動臂的提升力矩,幫助了動臂的提升。在水平推壓挖掘作業過程中,動臂需要下降,輔助液壓缸被迫收縮,這使得鏟斗液壓缸大腔中的壓力升高,對斗桿形成了繞F點的沿逆時針方向轉動的力矩,因而可以和斗桿液壓缸共同作用,加大了施加于斗桿上的力矩,提高了斗齒尖的挖掘力或推壓力。CATERPILLAR公司的235型、245型挖掘機即采用了該結構形式。
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