Устройство бульдозера: из чего состоит и как работает
Коротко: схема бульдозера складывается из четырёх частей: гусеничного тягача с двигателем и трансмиссией, ходовой части, рабочего оборудования — отвала спереди и рыхлителя сзади — и гидросистемы, которая этим оборудованием управляет. Двигатель через трансмиссию и бортовые редукторы вращает ведущие звёздочки, гусеницы толкают машину вперёд, а отвал срезает грунт и перемещает его перед собой. Тип трансмиссии — гидромеханическая или гидростатическая — определяет, как машина разгоняется и поворачивает.
Материал для покупателей, механиков и операторов: понимая устройство бульдозера, проще сравнивать модели и обслуживать машину. Бульдозер — это гусеничный или колёсный тягач с навесным отвалом для резания, перемещения и разравнивания грунта.
Схема бульдозера: основные узлы
| Узел | Из чего состоит | За что отвечает |
|---|---|---|
| Силовая установка | Дизель, система охлаждения, воздушный и топливный фильтры | Энергия для движения и гидравлики |
| Трансмиссия | Гидротрансформатор и коробка передач или гидронасосы и гидромоторы хода, бортовые редукторы | Передача крутящего момента на звёздочки, поворот |
| Ходовая часть | Рамы тележек, звёздочки, направляющие колёса, катки, гусеничные цепи с башмаками | Тяга и распределение веса по грунту |
| Рабочее оборудование | Отвал с толкающими брусьями, рыхлитель | Резание, перемещение и разравнивание грунта, рыхление |
| Гидросистема | Насос, распределитель, цилиндры отвала и рыхлителя | Подъём, опускание и перекос отвала, заглубление зуба |
Двигатель и система охлаждения
У D260, D260LGP, D260H и D5AT стоят дизели Шанчай с электронным управлением: у D260 и D260LGP — SC9DF мощностью 199 кВт, у D5AT — SC9DF270G3 на 199 кВт при 2 000 об/мин, у D260H — SC9DF на 214 кВт; у тяжёлого D360 — NTA855 мощностью 257 кВт. Двигатель D5AT работает в одном из трёх режимов мощности, которые переключаются под нагрузку: на лёгкой планировке машина не тратит лишнее топливо.
Вентилятор системы охлаждения у D260, D360 и D5AT приводится от двигателя, а его обороты подстраиваются под фактическую потребность в охлаждении. Машина работает в пыли на малой скорости, поэтому за чистотой радиатора и воздушного фильтра следят особенно внимательно.
Трансмиссия бульдозера: гидромеханика и гидростатика
Трансмиссия передаёт крутящий момент от двигателя на ведущие звёздочки и отвечает за поворот. В линейке гусеничных бульдозеров XCMG два принципиальных решения.
- Гидромеханическая — у D260, D260LGP и D5AT. Двигатель через гидротрансформатор вращает коробку передач с электронным переключением. Гидротрансформатор работает как гидравлическая муфта: когда отвал упирается в тяжёлый грунт, он увеличивает момент на выходе и не даёт двигателю заглохнуть. У D5AT три передачи вперёд и три назад, переключение электронное.
- Гидростатическая — у D260H. Двигатель вращает насосы, а каждую гусеницу приводит свой гидромотор. Скорость меняется бесступенчато — у D260H от 0 до 10 км/ч вперёд и назад, — а поворот получается за счёт разной скорости гусениц, без потери тяги на одной стороне.
У тяжёлого D360 трансмиссия гидродинамическая с электронным управлением и три скорости вперёд: 3,6, 6,8 и 12,3 км/ч. На выходе любой схемы стоят бортовые редукторы: они снижают обороты и многократно увеличивают момент на звёздочке — у D260H это планетарные редукторы.
Ходовая часть бульдозера
Ходовая часть гусеничного бульдозера — это две гусеничные тележки. На каждой сзади стоит ведущая звёздочка, спереди — направляющее колесо с натяжным и амортизирующим устройством, снизу — опорные катки, сверху — поддерживающие. По ним идёт гусеничная цепь из звеньев с башмаками.
| Модель | Ширина башмака, мм | Длина опорной поверхности, мм | Опорных катков на сторону | Удельное давление, кПа |
|---|---|---|---|---|
| D5AT | 510 | 2 635 | 7 | 61 |
| D260 | 560 | 2 840 | 7 | 66 |
| D260H | 560 | 2 990 | 7 | 68 |
| D260LGP | 910 | 3 480 | 8 | 35,2 |
Чем шире башмак и длиннее опорная поверхность, тем меньше давление на грунт. Болотная версия D260LGP при массе 25,7 т давит на грунт почти вдвое слабее обычного D260 — поэтому её берут для торфа, переувлажнённых и насыпных грунтов. Шаг звена цепи растёт с классом машины: 203,2 мм у D5AT, 216 мм у D260, 228,6 мм у D360. У D260H шасси удлинённое, а ходовая система подвесная — она мягче проходит неровности.
Колёсный бульдозер
Колёсный бульдозер устроен как фронтальный погрузчик: шарнирно-сочленённая рама, мосты и гидромеханическая трансмиссия. DL210KN с двигателем 162 кВт разгоняется до 40 км/ч и сам переезжает между участками карьера. Колёсные модели лежат в разделе «Колесные бульдозеры» карьерной техники.
Рабочее оборудование: отвал и рыхлитель
Отвал крепится к тележкам толкающими брусьями и поднимается гидроцилиндрами. От формы отвала зависит, для каких работ машина подходит:
- Прямой с гидравлическим перекосом — универсальный, для планировки и резания: у D260 размер 3 725 × 1 395 мм и ёмкость 5,8 м³. Перекос позволяет наклонить нож и врезаться в грунт одним краем.
- Полу-U-образный — с загнутыми краями, меньше грунта теряется по бокам при перемещении: у D260H ёмкость 7,2 м³.
- Полусферический — для больших объёмов грунта и сыпучих материалов: у D360 ёмкость 9 м³ при ширине 4 130 мм.
Сзади ставят рыхлитель — один или три зуба, которые заглубляются в мёрзлый или плотный грунт и разрушают его перед проходом отвала. У D260H однозубый рыхлитель заглубляется на 750 мм. На D5AT рыхлитель ставится опционально, у болотного D260LGP его нет.
Гидравлика бульдозеров и управление
У D5AT рабочая гидросистема открытого типа. У D260, D360 и D5AT сдвоенный шестерённый насос подаёт масло к распределителю на три секции, а от него — к цилиндрам отвала и рыхлителя. Если рыхлитель не установлен, свободная секция остаётся резервной. У D260H тоже сдвоенный шестерённый насос, гидрораспределитель и цилиндры отвала и рыхлителя. У D260, D360 и D5AT есть плавающее положение: отвал свободно идёт вверх и вниз за рельефом, что удобно при зачистке и обратной засыпке.
Управление отвалом гидравлическое пилотное: джойстик управляет не самим потоком масла, а небольшим пилотным давлением, поэтому рукоять ходит легко. У D260 одной рукоятью оператор работает отвалом, второй — рыхлителем, движение машины — отдельной рукоятью, направление выбирается клавишей. Кабина защищена каркасами ROPS и FOPS от опрокидывания и падающих предметов, а на сенсорном дисплее видны параметры двигателя, передача и сообщения о неисправностях.
Принцип работы и методы работы бульдозером
Рабочий цикл бульдозера повторяется из раза в раз:
- Заглубление — отвал опускается и врезается в грунт.
- Резание — машина движется вперёд, нож срезает стружку, перед отвалом растёт призма грунта.
- Перемещение — отвал приподнимается, чтобы призма шла без лишнего врезания.
- Разгрузка — грунт оставляют в отвале или разравнивают слоем.
- Возврат задним ходом к месту резания.
Чтобы терять меньше грунта по бокам, применяют несколько приёмов:
- Траншейный способ — грунт перемещают по одной и той же полосе, и её стенки удерживают призму.
- Спаренная работа — две машины идут рядом, почти отвал к отвалу, и двигают общую призму.
- Работа под уклон — машина толкает грунт вниз по склону, помогая себе собственным весом.
- Планировка с плавающим отвалом — нож копирует поверхность и снимает только неровности.
Что выбрать из линейки XCMG
- D260 — гидромеханика, прямой отвал 5,8 м³ с гидравлическим перекосом, 199 кВт: земляные работы, засыпка, дороги.
- D260H — гидростатическая трансмиссия, полу-U-образный отвал 7,2 м³, рыхлитель на 750 мм: точная планировка и манёвры.
- D260LGP — башмаки 910 мм и давление на грунт 35,2 кПа: болота и слабые грунты.
- D360 — 39,3 т, 257 кВт, полусферический отвал 9 м³: большие объёмы и карьеры.
Вопросы и ответы
Из чего состоит бульдозер?
Из двигателя, трансмиссии, гусеничной или колёсной ходовой части, отвала с толкающими брусьями, рыхлителя, гидросистемы и кабины. Гидравлика поднимает, опускает и перекашивает отвал и заглубляет рыхлитель.
Как работает трансмиссия бульдозера?
В гидромеханической трансмиссии двигатель через гидротрансформатор вращает коробку передач, а бортовые редукторы передают момент на звёздочки. В гидростатической насосы питают гидромоторы гусениц, и скорость меняется плавно.
Чем гидростатический бульдозер отличается от гидромеханического?
Бесступенчатым изменением скорости и поворотом за счёт разной скорости гусениц. Гидромеханическая схема, как у D260, привычнее в обслуживании, гидростатическая, как у D260H, точнее в планировке и манёврах.
Где взять чертёж бульдозера с размерами?
Габаритный чертёж и схемы узлов приводятся в руководстве по эксплуатации конкретной модели. Руководство по эксплуатации передаётся с машиной.
Итог
Бульдозер — это двигатель, трансмиссия, гусеничная ходовая, отвал с рыхлителем и гидросистема, которая ими управляет. Зная схему бульдозера, проще сравнивать модели по трансмиссии, отвалу и давлению на грунт и понимать, что проверять при обслуживании. Все машины — в разделе «Бульдозеры», а с выбором модели под грунт и объём работ и расчётом стоимости поможет менеджер АДК — контакты.
