一、单斗液压挖掘机的总体结构

单斗液压挖掘机的总体结构包括动力装置、工作装置、回转机构、操纵机构、传动系统、行走机构和辅助设备等，如图所示。

常用的全回转式液压挖掘机的动力装置、传动系统的主要部分、回转机构、辅助设备和驾驶室等都安装在可回转的平台上，通常称为上部转台。因此又可将单斗液压挖掘机概括成工作装置、上部转台和行走机构等三部分。

挖掘机是通过柴油机把柴油的化学能转化为机械能，由液压柱塞泵把机械能转换成液压能，通过液压系统把液压能分配到各执行元件（液压油缸、回转马达+减速机、行走马达+减速机），由各执行元件再把液压能转化为机械能，实现工作装置的运动、回转平台的回转运动、整机的行走运动。

二、挖掘机动力系统

1、挖掘机动力传输路线如下

１）行走动力传输路线：柴油机——联轴节——液压泵（机械能转化为液压能）——分配阀——中央回转接头——行走马达（液压能转化为机械能）——减速箱——驱动轮——轨链履带——实现行走

２）回转运动传输路线：柴油机——联轴节——液压泵（机械能转化为液压能）——分配阀——回转马达（液压能转化为机械能）——减速箱——回转支承——实现回转

３）动臂运动传输路线：柴油机——联轴节——液压泵（机械能转化为液压能）——分配阀——动臂油缸（液压能转化为机械能）——实现动臂运动

４）斗杆运动传输路线：柴油机——联轴节——液压泵（机械能转化为液压能）——分配阀——斗杆油缸（液压能转化为机械能）——实现斗杆运动

５）铲斗运动传输路线：柴油机——联轴节——液压泵（机械能转化为液压能）——分配阀——铲斗油缸（液压能转化为机械能）——实现铲斗运动

1、引导轮；2、中心回转接头；3、控制阀；

4、终传动；5、行走马达；6、液压泵；

7、发动机；8、行走速度电磁阀；9、回转制动电磁阀；10、回转马达；11、回转机构；12、回转支承；

2、动力装置

单斗液压挖掘机的动力装置，多采用直立多缸式、水冷、一小时功率标定的柴油机。

3、传动系统

单斗液压挖掘机传动系统将柴油机的输出动力传递给工作装置、回转装置和行走机构等。单斗液压挖掘机用液压传动系统的类型很多，习惯上按主泵的数量、功率的调节方式和回路的数量来分类。有单泵或双泵单回路定量系统、双泵双回路定量系统、多泵多回路定量系统、双泵双回路分功率调节变量系统、双泵双回路全功率调节变量系统、多泵多回路定量或变量混合系统等六种。按油液循环方式分为开式系统和闭式系统。按供油方式分为串联系统和并联系统。

1、驱动盘；2、螺旋弹簧；3、止动销；4、摩擦片；5、减震器总成；6、消音器；7、发动机后部安装座；8、发动机前部安装座；

4、回转机构

回转机构使工作装置及上部转台向左或向右回转，以便进行挖掘和卸料。单斗液压挖掘机的回转装置必须能把转台支撑在机架上，不能倾斜并使回转轻便灵活。为此单斗液压挖掘机都设有回转支撑装置和回转传动装置，它们被称为回转装置。

1、制动器；2、液压马达；3、行星齿轮减速器；4、回转齿圈；5、润滑油杯；6、中央回转接头；

全回转液压挖掘机回转装置的传动形式有直接传动和间接传动两种。

1）直接传动。在低速大扭矩液压马达的输出轴上安装驱动小齿轮，与会转齿轮啮合。

2）间接传动。由高速液压马达经齿轮减速器带动回转齿圈的间接传动结构形式。他结构紧凑，具有较大的传动比，且齿轮的受力情况较好。轴向柱塞液压马达与同类型的液压油泵结构基本相同，许多零件可以通用，便于制造及维修，从而降低了成本。但必须设制动器，以便吸收较大的回转惯性力矩，缩短挖掘机作业循环时间，提高生产效率。

5、行走机构

行走机构支撑挖掘机的整机质量并完成行走任务，多采用履带式和轮胎式。

6、履带行走机构

单斗液压挖掘机的履带式行走机构的基本结构与其他履带式机构大致相同，但他多采用两个液压马达各自驱动一个履带。与回转装置的传动相似可用高速小扭矩马达或低速大扭矩马达。两个液压马达同方向旋转式挖掘机将直线行驶；若只向一个液压马达供油，并将另一个液压马达制动，挖掘机将绕制动一侧的履带转向，若是左右两个液压马达反向旋转，挖掘即将进行原地转向。

行走机构的各零部件都安装在整体式实行走架上。液压泵输入的压力油竟多路换向阀和中央回转接头进入行走液压马达，该马达将液压能转变为输出扭矩后，通过齿轮减速器传给驱动轮，最终卷绕履带以实现挖掘机的行走。

单斗液压挖掘机大都采用组合式结构履带和平板型履带——没有明显履刺，虽附着性能差，但坚固耐用，对路面破坏性小适用于坚硬岩石地面作业，或经常转场的作业。也有采用三履刺型履带，接地面积较大履刺切入土壤深度较浅，适宜于挖掘机采石作业。实行标准化后规定挖掘机采用质量轻、强度高、结构简单、价格较低的轧制履带板。专用于沼泽地的三角形履带板可降低接地比压，提高挖掘机在松土地面上的通过能力。

1、引导轮；2、履带架；3、托链轮；4、终传动；

5、支重轮；6、履带板；7、中心护板；8、张紧弹簧；9、前护板

单斗液压挖掘机的驱动轮均采用整体铸件，能与履带正确啮合、传动平稳。挖掘机行走时驱动轮应位于后部，式履带的张紧段较短，减少履带的摩擦磨损和功率损耗。

每条履带都设有张紧装置，以调整履带的张紧度减少振动噪声摩擦磨损和功率损失。目前单斗液压挖掘机都采用液压张紧结构。其液压缸置与缓冲弹簧内部减小了结构尺寸。

7、轮胎式行走机构

轮胎式挖掘机的行走机构由机械传动和液压传动两种。其中的液压传动的轮胎式挖掘机的行走机构主要由车架、前桥、后桥、传动轴和液压马达等组成。

行走液压马达安装在固定与机架的变速箱上，动力经变速箱、传动轴传给前后驱动桥，有的挖掘机经轮边减速器驱动车轮。采用液压马达的高速传动方式使用可靠，省掉了机械传动中的上下传动箱垂直动轴，结构简单布置方便。

1、车架；2、回转支撑；3、中央回转接头；4、支腿；5、后桥；6、传动轴；7、液压马达及变速箱；8、前桥

三、挖掘机的工作装置

1、反铲结构

铰接式反铲式单斗液压挖掘机最常用的结构形式，动臂、斗杆和铲斗等主要部件彼此铰接，在液压缸的作用下各部件绕铰接点摆动，完成挖掘提升和卸土等动作。

1-斗杆油缸；2-动臂；3-液压管路；4-动臂油缸；5-铲斗；6-斗齿；7-侧齿；8-连杆；9-摇杆；10-铲斗油缸；11-斗杆

2、铲斗

1）铲斗的纵向剖面应适应挖掘过程各种物料的在斗中运动规律有利于物料的流动，使装土阻力最小，有利于将铲斗充满。

2）装设斗齿，以增大铲斗对挖掘物料的线压比，斗持及斗形参数具有较小单位切削阻力，便于切入及破碎土壤。斗齿应耐磨、易更换。

3）为式装载铲斗的物料不易掉出，斗款与直径之比应大于4∶1.

4）物料易于卸净，缩短卸载时间，并提高铲斗的容积效率。

3、液压破碎器

四、挖掘机的回转装置

1、回转装置

上部转台是液压挖掘机三大组成部分之一。在转台上除了有发动机、液压系统、司机室、平衡重、油箱等以外，还有一个很重要的部分——回转装置。液压挖掘机回转装置有转台、回转支撑和回转机构组成，如图3－1所示，回转装置的外座圈用螺栓与转台连接，带齿的内座圈与底架用螺栓连接，内外圈之间设有滚动体。挖掘机工作装置作用在转台上的垂直载荷、水平载荷、和倾覆力矩通过回转支撑的外座圈、滚动体和內座转传给底架。回转机构的壳体固定在转台上，用小齿轮与回转支撑内座圈上的齿圈相啮合.小齿轮可绕自身轴线旋转，又可绕转台中心线公转，当回传机构工作时就像对底架进行回转。

液压挖掘机的回转装置必需能把转台支承在固定部分（下车）上。不能倾翻倒，并应使回转轻便灵活。为此，液压挖掘机都设置了回转支承装置（起支承作用）和回转传动装置（驱动转台回转），并统称为液压挖掘机的回转装置

2、回转支承的主要结构形式

转柱式回转支承

摆动式液压马达驱动的转柱式支承如上图3-2所示。

它由固定在回转体1上的上、下支承轴4和6，上、下轴座3和7组成。轴承座用螺栓固定在机架5上。回转体与支承轴组成转柱，插入轴承座的轴承中。外壳固定在机架5上的摆动液压缸输出轴插入下支承轴6内，驱动回转体相对于机架转动。回转体常做成“匚”形，以避免与回转机构碰撞。工作装置铰接在回转体上，与回转体一起回转。

滚动轴承式回转支承

滚动轴承式回转支承实际上就是一个大直径的滚动轴承。它与普通轴承的最大区别是它的转速很慢。挖掘机的回转速度在5~11r/min之间。此外，一般轴承滚道中心直径和高度比为4~5，而回转支承则达10~15。所以，这种轴承的刚度较差，工作中要靠支承连接结构来保证。

滚动轴承式回转支承的典型构造如图3-3所示。内座圈或外座圈可加工成内齿圈或外齿圈。带齿圈的座圈为固定圈，用沿圆周分布的螺栓4、5固定在底座上。不带齿的座圈为回转圈，用螺栓与挖掘机转台连接。装配时可先把座圈1、3和滚动体8装好，形成一个完整的部件，然后再与挖掘机组装。为保证转动灵活，防止受热膨胀后产生卡死现象，回转支承应留有一定的轴向间隙。此间隙因加工误差和滚道与滚动体的磨损而变化。所以在两座圈之间设有调整垫片2，装配和修理时可以调整间隙。隔离体7用来防止相邻滚动体8间的挤压，减少滚动体的磨损，并起导向作用。滚动体可以是滚珠或滚柱。

五、挖掘机转台的布置

转台结构

转台的主要承载部分是由钢板焊接成的抗扭和抗弯刚度很大的相形框架结构主梁3，动臂及其液压缸就支撑在主梁的突耳1上。大型挖掘机的动臂支承多用双凸耳，而小型挖掘机多用单凸耳。主梁下有衬板和支撑环2与回转支承连接左右侧焊有小框架，作为附加承载部分。

转台支承处应有足够的刚度，以保证回转支承的正常运转。如图所示。

(a)双凸耳式（b）单凸耳式

1、凸耳2、支撑环3、纵梁

六、挖掘机的行走装置

履带式行走装置

履带式行走装置有四轮一带（即驱动轮、引导轮、支重轮、托轮及履带）张紧装置和缓冲弹簧，行走机构，行走架（包括底架、横梁和履带架）等组成如图所示

张紧装置

液压挖掘机的履带式行走装置使用一段时间后由于链轨销轴的磨损会使节距增大，并使整个履带伸长，导致摩擦履带架、履带脱轨、行走装置噪音大等，从而影响挖掘机的行走性能。因此每条履带必须装张紧装置，使履带经常保持一定的张紧度。

油缸3和引导轮架的支座1、轴2，用螺栓连接成一体，以推动引导轮伸缩，活塞4装于油缸中，油封15封住活塞和油缸腔中的黄油，当从注油嘴16注入压力黄油时，则推压活塞右移，活塞推压推杆18，推杆又推压弹簧前座6、弹簧前座则压缩大小弹簧7和8，这样，在引导轮和弹簧之前就形成了一个弹性体，对履带施加的冲力进行缓冲，消除冲击负荷，减少冲击应力，提高使用寿命，螺塞17是放黄油使用的，当履带张紧度过大时，则慢慢旋转螺塞17，使黄油慢慢挤出，不可一下旋松太多，以免黄油射出伤人。从注油嘴注入黄油压力过大时，可活动推土机作为辅助手段，以使黄油易于注入