徐工EW2O轮胎挖掘机：探索工程机械领域

张启君1，郭修会1，吕文泉2

（1.徐工研究院，江苏徐州221004；2.中国矿业大学，江苏徐州221008）

轮胎挖掘机以行走速度快、不破坏路面、能远距离自行转场及可快速更换多种作业装置的机动、灵活、高效的鲜明特点，在机场、港口、油田、矿山、城乡建设、农田水利等物料挖掘、搬移方面得到充分利用。EW20轮胎挖掘机（图1）是徐工开发的新产品。

反铲标准斗容（m3）0.85

发动机额定功率（kW/rpm）110/2 200

最大挖掘力（铲斗/斗杆）（kN）115/100

最大挖掘深度（mm）6 435

最大卸载高度（mm）6 710

最大挖掘半径（mm）9 915

最大挖掘高度（mm）9 525

转台尾部回转半径（mm）2 750

轴距（mm）2 900

轮距（mm）2 056

最大行驶速度（km/h）32

整机质量（kg）20 000

外形尺寸（mm）9 422×2 690×3 800

2.1　主要结构件

工作装置采用传统整体弯曲式（鹅颈式）动臂，其前端铰接装有单斗反铲斗杆，底部则以销轴支承在回转平台上。动臂、斗杆采用变截面大箱形加筋优化设计，具有可靠的强度、刚度，动臂根部等应力集中和超载集中部件采用铸钢件或多层厚板加强焊接，以提高其性能和耐久性。铲斗具有强度大、切削阻力小、卸料容易、耐磨易换的特点，可根据用户的使用需求提供不同类型的铲斗和与之匹配的斗杆。设计中提高了铰接件的配合精度及销轴强度、耐磨性，并加强密封性，有效延长了其使用寿命，并降低了噪声。

图1　EW2O轮胎挖掘机

转台采用槽形及工字梁骨架焊接，纵梁依据载荷变化采用变截面近似等强度设计。加厚的高强钢制成的回转大凸缘使其更具刚度及强度，减少了因构件变形对回转机构的性能及使用寿命的不良影响。车架采用了高强度厚钢板，大截面箱形焊接，可靠的结构强度，足以承受不平路面行驶及作业时的冲击载荷影响。所有结构件均采用pro/E三维设计，动态仿真装配，主要承载构件进行有限元分析和应力检测，使构件受力均匀，结构更趋合理，延长其使用寿命。

2.2　发动机系统

采用进口康明斯6BT5.9-C涡轮增压水冷直喷柴油机，其高性能、高可靠性、长寿命的特点扩大了适用范围。三点支承弹性联接简单、方便，减少了应力产生及振动影响。根据用户需求，系统不作大的改动即可选装东风康明斯机型；散热器增大了散热面积，改善了进气通道，使冷却空气从散热器正前方吸风，散热效果明显；空滤器为二次过滤型，防止粉尘进入，以适应多灰尘环境作业。位置靠近右侧门，便于拆卸清理、更换；油门采用软轴控制，安装简单，方便实用，配合行走脚踏板等操纵机构共同实现功能。

2.3　行走系统

行走为液压-机械式，发动机驱动主泵产生压力油驱动变量马达，动力由变速箱前后端输出，经传动轴至前后驱动桥，使整机行走。行走机构由变速箱、传动轴、前后驱动桥及轮胎等部件组成。变速箱和驱动桥刚性安装在车架上，由传动轴联结在一起以传递驱动力。

1）行驶由发动机带动变量泵供给的高压油，在行走操纵手柄的操纵下，经组合阀、中心回转体，驱动下车变速箱上的液压马达带动输出轴转动，通过传动轴将动力传至前后驱动桥，实现整机行驶功能。

2）转向转向系统由方向盘、液压转向器、转向油缸和转向拉杆等部件组成。由人力操纵和液压助力进行转向。其转向原理是转动方向盘控制液压转向器，对转向油缸供油，由油缸活塞杆带动转向摇臂驱动车轮左右转向。

3）换挡操纵换挡开关输入压力油，控制装在变速箱里的制动器、离合器的开闭实现换挡。(www.xing528.com)

4）制动制动装置是由制动脚踏阀、蓄能器、压力继电器、前轮制动油缸、后轮制动油缸及前后桥独立的制动系统管路等部件组成。由发动机带动制动齿轮泵供油至制动系统，行车制动时，踏下脚制动阀就可对前后车轮进行充油制动；驻车制动时，操纵换挡开关处于中位即可。

2.4　制动系统

1）行车制动采用前后桥独立双回路液压驱动方式。四个轮毂装有常开式免维护湿式多片制动器，制动双回路装有两蓄能器，有效保证了刹车安全。当正常行驶时，蓄能器补液至设定压力，补油阀换向，制动压力油经补油阀直接回油箱；当需制动时，踩下制动踏板，蓄能器迅速补充压力油制动，同时，因控制油压下降，补油阀换向，压力油推动制动器，行驶制动功能。

2）驻车制动停机时，变速挡置于中位，变量马达没有动力输出，且变速箱内换挡离合器和制动器闭合，行星轮被固定，即使车辆停在坡面上时，也能起到良好的制动作用。同时为防止外力冲击，保护变速箱，换挡制动器的弹簧预紧力不能过大，故制动回路内应保持一定压力，以抵消弹簧预紧力。

3）紧急制动行车过程中若需紧急停车，应踩下制动踏板，同时让驻车制动作用。

2.5　转向系统

转向由转向齿轮泵、方向盘、液压转向器、转向缸等组成。因该机行驶速度较低，选用了BZZ型摆线转阀式全液压转向器，具有转向灵活、安全可靠、转向载荷大、操作力矩小的优点，且成本低，便于布置。并根据需要配置了FK组合阀块，该阀块具有安全阀、双向过载阀、双向补油阀，提供系统安全保护作用。

2.6　回转系统

由回转马达、回转减速机、回转支承等组成，回转马达驱动行星减速机小齿轮与座式安装的回转支承内齿啮合，实现转台360°回转。考虑作业的安全性，设置回转优先阀。

回转马达带有双向过载、双向补油等多种防护阀，还有制动延时阀，可防止因快速制动引起的惯性冲量对回转机构的冲击载荷。防摆动阀可防止制动时惯性引起的马达反转和来回摆动现象，使回转精确定位。

回转制动为湿式常闭式弹簧预压力制动。操纵时，压力油自动释放制动器，方便可靠，即使斜坡停车，上部转台也不会出现摆动现象。

2.7　液压系统

主泵产生的压力油经主阀换向，控制液压缸的伸缩动作，先导比例阀产生控制压力油，可实现主阀的换向，即控制动作实现。主阀采用日本川崎KMX阀组。阀内使动臂举升时大腔合流；当动臂下降时（小腔进油），大腔油不合流，且有节流阀作用。斗杆上升时，小腔合流进油；下降时，大腔合流进油，小腔通过补油阀向大腔补油。这样既可减少工作装置工作循环时间，又避免了动臂、斗杆快速下降时油缸内部可能出现负压，产生动作不连续现象。另外为防止滑阀闭式中位内泄漏引起的“掉缸”现象产生，利用逻辑阀设置了斗杆保持回路。阀组内尚配置了适用于破碎锤等多种作业装置的液压阀块。

支腿采用蛙式支腿，可靠的结构强度、大跨距、防滑板设计，满足挖掘作业时整机稳定性要求。支腿油缸采用并联形式，同时伸缩快速、灵活。双向液压单向阀使支撑及行车作业时，油缸有较好闭锁效果。另外在油缸大腔油路设置平衡阀，使支腿收起时，回路产生一定背压，减少了因压力不平衡导致支腿收起作业时造成整机倾斜、抖动的不良现象产生。

前桥悬挂采用固定于车架的并联柱塞缸作用。行驶时利用液压能缓冲了不平路面的振动，改善了驾驶的舒适性。作业时，悬挂缸可闭锁，桥与车架近似成刚性联接。回路同时设置了补油阀，避免因制造、装配误差和泄露导致的油缸浮动时活塞杆行程不一致，产生流量差的影响。可根据用户的使用需求，配置推土铲系统。

2.8　电气控制系统

电气控制系统与液压系统、结构件配合，实现整车的控制。除进行动力源、信号、照明、仪表等控制外，考虑整机作业的可靠性和安全性，设置了机油压力过低、冷却液温度过高等故障报警，发动机自动熄火停车保护；空滤器堵塞，液压油油位、油温、滤芯堵塞等故障报警；行走压力过低报警；先导压力卸荷，行走切换，上下车切换，转向制动优先等部分，形成了一套完善的安全保护体系。

（编辑　徐祖华）

XCMG EW20 pneumatic excavator

ZHANG Qi-jun，GUO Xiu-hui，LV Wen-quan

［中图分类号］TU621

［文献标识码］B

［文章编号］1001-1366（2005）06-0036-03

［收稿日期］2004-12-21

［作者简介］张启君（1963-），男，江苏省丰县人，高级工程师，徐州市金山桥开发区工业一区.