第二章裝載機(jī)

1、第四章 裝 載 機(jī) 第一節(jié)第一節(jié) 概概 述述 一、用途一、用途 裝載機(jī)是一種廣泛用于公路鐵路、礦山，建筑。 水電、港口等工程的土方施工機(jī)械，它主要用來 鏟裝、卸、運(yùn)上與砂石一類散狀物料，也可對巖石、 硬土進(jìn)行輕度鏟掘作業(yè)，如果換不同工作裝置，還可 以擴(kuò)大其使用范圍，完成推土起重，裝卸其它物料 的工作在公路特別是高速公路施工中，它主要用于 路基工程的填挖、瀝青和水泥混凝土料場的集料、裝 料等作業(yè)。由于它具有作業(yè)速度快，效率高操作輕 便等優(yōu)點(diǎn)，裝載機(jī)的作業(yè)對象主要是：各種土壤、砂 石料、灰料及其它筑路用散料狀物料等。 裝 載 機(jī) 外 形 圖 一、概述 1、裝載機(jī)的用途、裝載機(jī)的用途 裝載機(jī)是一種廣

2、泛用于公路、鐵路、礦山、裝載機(jī)是一種廣泛用于公路、鐵路、礦山、 建筑、水電、港口等工程的土方施工機(jī)械，它主建筑、水電、港口等工程的土方施工機(jī)械，它主 要用來鏟、裝、卸、運(yùn)散裝物料，也可對巖石、要用來鏟、裝、卸、運(yùn)散裝物料，也可對巖石、 硬土進(jìn)行輕度鏟掘作業(yè)，短距離轉(zhuǎn)運(yùn)工作。硬土進(jìn)行輕度鏟掘作業(yè)，短距離轉(zhuǎn)運(yùn)工作。 更換不同的工作裝置，還可以用來推土、更換不同的工作裝置，還可以用來推土、 起重、裝卸其它物料和貨物。起重、裝卸其它物料和貨物。 裝載機(jī)的多功 能 1、按行走裝置分：輪胎式、履帶式兩種。 二、裝載機(jī)的分類 1 1）輪胎式裝載機(jī)）輪胎式裝載機(jī) v又分為整體式車架裝載機(jī)與鉸接式車架裝載機(jī)。又

3、分為整體式車架裝載機(jī)與鉸接式車架裝載機(jī)。 v前者車架為整體式的，轉(zhuǎn)向方式有后輪轉(zhuǎn)向、全輪轉(zhuǎn)向、前者車架為整體式的，轉(zhuǎn)向方式有后輪轉(zhuǎn)向、全輪轉(zhuǎn)向、 前輪轉(zhuǎn)向及差速轉(zhuǎn)向。僅小型全液壓驅(qū)動和大型電動裝載前輪轉(zhuǎn)向及差速轉(zhuǎn)向。僅小型全液壓驅(qū)動和大型電動裝載 機(jī)采用。機(jī)采用。 v后者質(zhì)量輕、速度快、機(jī)動靈活、效率高、不易后者質(zhì)量輕、速度快、機(jī)動靈活、效率高、不易 損壞路面，但接地比壓大、通過性差、穩(wěn)定性差、損壞路面，但接地比壓大、通過性差、穩(wěn)定性差、 對場地和物料塊度有一定要求。應(yīng)用范圍廣泛。對場地和物料塊度有一定要求。應(yīng)用范圍廣泛。 轉(zhuǎn)彎半徑小、縱向穩(wěn)定性好，生產(chǎn)率高。轉(zhuǎn)彎半徑小、縱向穩(wěn)定性好，生產(chǎn)率高

4、。 v 鉸接式裝載機(jī)特別適于井下物料裝卸運(yùn)輸作業(yè)鉸接式裝載機(jī)特別適于井下物料裝卸運(yùn)輸作業(yè)。 2 2）履帶式裝載機(jī)）履帶式裝載機(jī) v接地比壓小，通過性好、接地比壓小，通過性好、 重心低、穩(wěn)定性好、附重心低、穩(wěn)定性好、附 著性能好、牽引力大、著性能好、牽引力大、 比切入力大；速度低、比切入力大；速度低、 機(jī)動靈活性差、制造成機(jī)動靈活性差、制造成 本高、行走時易損路面、本高、行走時易損路面、 轉(zhuǎn)移場地需拖運(yùn)。用在轉(zhuǎn)移場地需拖運(yùn)。用在 工程量大，作業(yè)點(diǎn)集中，工程量大，作業(yè)點(diǎn)集中， 路面條件差的場合。路面條件差的場合。 2 2、按裝載方式分、按裝載方式分 1 1）前卸式）前卸式 v前端鏟裝卸載，結(jié)構(gòu)簡單

5、、工作可靠、視野好。適用前端鏟裝卸載，結(jié)構(gòu)簡單、工作可靠、視野好。適用 于各種作業(yè)場地，應(yīng)用廣；于各種作業(yè)場地，應(yīng)用廣； 2 2）回轉(zhuǎn)式）回轉(zhuǎn)式 v工作裝置安裝在可回轉(zhuǎn)工作裝置安裝在可回轉(zhuǎn)9090-360-360的轉(zhuǎn)臺上，側(cè)面卸的轉(zhuǎn)臺上，側(cè)面卸 載不需調(diào)車，作業(yè)效率高；結(jié)構(gòu)復(fù)雜、質(zhì)量大、成本高、載不需調(diào)車，作業(yè)效率高；結(jié)構(gòu)復(fù)雜、質(zhì)量大、成本高、 側(cè)穩(wěn)性差。適用狹小的場地作業(yè)；側(cè)穩(wěn)性差。適用狹小的場地作業(yè)； 3 3）后卸式）后卸式 v前端裝料，后端卸料，作業(yè)效率高；作前端裝料，后端卸料，作業(yè)效率高；作 業(yè)安全性差，應(yīng)用不廣；業(yè)安全性差，應(yīng)用不廣； 4 4）側(cè)卸式）側(cè)卸式 v前端裝料，側(cè)面卸料，適

6、用于地下或場前端裝料，側(cè)面卸料，適用于地下或場 地狹窄的作業(yè)場地。地狹窄的作業(yè)場地。 3、按轉(zhuǎn)向方式分：有整體式、鉸接式 鉸 接 轉(zhuǎn) 向 全 輪 轉(zhuǎn) 向 滑 移 轉(zhuǎn) 向 4 4、按鏟斗的額定載重量分：、按鏟斗的額定載重量分： 小型小型0.5t0.5t； 中型中型0.60.62t2t； 大型大型4.14.110t10t； 特大型特大型l0tl0t。 （1 1）大型化和小型化）大型化和小型化 （2 2）新結(jié)構(gòu)、新技術(shù)的采用）新結(jié)構(gòu)、新技術(shù)的采用 （3 3）向機(jī)、電、液一體化，電子化方向發(fā)展）向機(jī)、電、液一體化，電子化方向發(fā)展 （4 4）輪胎化）輪胎化 （5 5）多功能化）多功能化 三、發(fā)展方向 發(fā)

7、展概況 上世紀(jì)上世紀(jì)2020年代問世年代問世 4040年代開始出現(xiàn)全輪驅(qū)動的裝載機(jī)年代開始出現(xiàn)全輪驅(qū)動的裝載機(jī) 6060年代中開始出現(xiàn)鉸接式轉(zhuǎn)向裝載機(jī)年代中開始出現(xiàn)鉸接式轉(zhuǎn)向裝載機(jī) 8080年代，裝載機(jī)進(jìn)入了機(jī)電液一體化年代，裝載機(jī)進(jìn)入了機(jī)電液一體化 新世紀(jì)：智能化新世紀(jì)：智能化 發(fā)展概況 美國克拉克公司生產(chǎn)的美國克拉克公司生產(chǎn)的675675型，功率達(dá)型，功率達(dá)1000kW1000kW。 美國卡特匹勒公司開發(fā)了美國卡特匹勒公司開發(fā)了斗容量為斗容量為17.517.530.4m30.4m3 3 的大型裝載機(jī)。的大型裝載機(jī)。 日本東洋運(yùn)搬株式會社生產(chǎn)的日本東洋運(yùn)搬株式會社生產(chǎn)的“310310”型小型

8、輪型小型輪 胎式裝載機(jī)胎式裝載機(jī)(1975(1975年年) )，斗容量僅為斗容量僅為0.1m0.1m3 3，功率功率 約為約為l0kWl0kW。 我國從我國從6060年代初年代初 第一臺。第一臺。 ZLl00ZLl00型型( (斗容量斗容量5.4m5.4m3 3) )， 臨沂工程機(jī)械廠開發(fā)的臨沂工程機(jī)械廠開發(fā)的ZL72BZL72B型型( (斗容量斗容量6.1m6.1m3 3) )。 國內(nèi)廠家：柳工，廈工，龍工，成工，常工五國內(nèi)廠家：柳工，廈工，龍工，成工，常工五 大品牌。大品牌。 二、分類，特點(diǎn)及適用范圍二、分類，特點(diǎn)及適用范圍 履帶式裝載機(jī)結(jié)構(gòu)履帶式裝載機(jī)結(jié)構(gòu) 履帶式裝載機(jī)以專用 底盤或工業(yè)

9、拖拉機(jī)為 基礎(chǔ)，裝上工作裝置 并配裝適當(dāng)?shù)牟倏v系 統(tǒng)而構(gòu)成的，其結(jié)構(gòu) 見圖 履帶式裝載機(jī)結(jié)構(gòu)簡圖履帶式裝載機(jī)結(jié)構(gòu)簡圖 1履帶行走機(jī)構(gòu)；2發(fā)動機(jī)； 3動臂；4鏟斗；5轉(zhuǎn)斗油缸； 6動臂油缸；7駕駛室；8油 箱 履帶式裝載機(jī)照片履帶式裝載機(jī)照片 二、傳動系統(tǒng) 輪胎式裝載機(jī)傳動系統(tǒng)如圖輪胎式裝載機(jī)傳動系統(tǒng)如圖143所示，它是由變矩器，變速箱， 傳動軸前后驅(qū)動橋、輪邊減速器等組成。 圖圖1-43 輪胎式裝載機(jī)傳動系統(tǒng)輪胎式裝載機(jī)傳動系統(tǒng) 1發(fā)動機(jī)；2液力變矩器；3變速 油泵；4工作油泵；5 轉(zhuǎn)向油泵； 6變速箱；7駐車制動；8傳動軸； 9驅(qū)動橋； 10輪邊減速器；11行 車制動器；12輪胎 差速器 1

10、、使發(fā)動機(jī)動力指向車輪 2、相當(dāng)于車輛上的最終傳動減速器，在 變速器撞擊車輪之前最后一次降低其旋 轉(zhuǎn)速度 3、在以不同的速度旋轉(zhuǎn)期間向車輪傳輸 動力（這是將它稱為差速器的原因） 差速器是將發(fā)動機(jī)扭矩按兩個方向分開 的設(shè)備，可允許每次輸出的扭矩以不同 的速度旋轉(zhuǎn)。 履帶式裝載機(jī)傳動系統(tǒng)履帶式裝載機(jī)傳動系統(tǒng) 履帶式裝載機(jī)傳動系統(tǒng)如圖履帶式裝載機(jī)傳動系統(tǒng)如圖 144所示，它是由主離合 器，變速箱、中央傳動、最終 傳動箱、萬向軸等組成。 圖圖144 履帶式裝載機(jī)傳動系統(tǒng)履帶式裝載機(jī)傳動系統(tǒng) 1發(fā)動機(jī)；2主離合器；3變速箱； 4最終傳動箱；5中央傳動箱；6 萬向軸 三、制動系統(tǒng) 制動系統(tǒng)用于行駛時降速或

11、停止，以及在平地或坡道上較長時 間停車，按功能可以分為 行車制動和駐車制動兩大系統(tǒng)。 1行車制動系統(tǒng)行車制動系統(tǒng) 輪胎式裝載機(jī)行車制動系統(tǒng)一般用氣壓、液壓或氣液混合方式 進(jìn)行控制。氣液混合方式的氣頂油雙管路四輪制動如圖所示， 它是由空氣壓縮機(jī)，油水分離器、儲氣簡，雙管路氣制動 閥盤式制動器等組成. 1盤式制動器；2加力器；3 制動燈開關(guān)；4雙管路氣制動閥； 5壓力控制器；6油水分離器； 7空氣壓縮機(jī)；8儲氣罐；9 單向閥；10氣喇叭開關(guān)；11氣 壓表；11氣喇叭 第三節(jié)第三節(jié) 裝載機(jī)工作裝置及液壓系統(tǒng)裝載機(jī)工作裝置及液壓系統(tǒng) 一、裝載機(jī)工作裝置一、裝載機(jī)工作裝置 輪胎式裝載機(jī)工作裝置多采用反轉(zhuǎn)

12、六連桿轉(zhuǎn)斗機(jī)構(gòu)， 它是由鏟斗、動臂搖臂、連桿(或托架)、轉(zhuǎn)斗油缸 和動臂油缸等組成，如圖14-17所示。 圖圖1417 輪胎式裝載機(jī)工作裝置輪胎式裝載機(jī)工作裝置 1鏟斗；2連桿；3搖臂；4 動臂油缸； 5動臂；6轉(zhuǎn)斗油缸 （三）裝載機(jī)的轉(zhuǎn)斗機(jī)構(gòu) v輪式裝載機(jī)工輪式裝載機(jī)工作裝置中的轉(zhuǎn)斗機(jī)構(gòu)廣泛采用作裝置中的轉(zhuǎn)斗機(jī)構(gòu)廣泛采用正轉(zhuǎn)八連正轉(zhuǎn)八連 桿和反轉(zhuǎn)六連桿機(jī)構(gòu)桿和反轉(zhuǎn)六連桿機(jī)構(gòu)。我國。我國ZLZL系列輪式裝載機(jī)的工作裝系列輪式裝載機(jī)的工作裝 置則多數(shù)采用置則多數(shù)采用Z Z型反轉(zhuǎn)六連桿機(jī)構(gòu)。型反轉(zhuǎn)六連桿機(jī)構(gòu)。 裝載機(jī)工作裝置圖1 Z型反轉(zhuǎn)六連桿機(jī)構(gòu)性能特點(diǎn)型反轉(zhuǎn)六連桿機(jī)構(gòu)性能特點(diǎn) 1 1）裝載機(jī)鏟

13、掘轉(zhuǎn)斗時，轉(zhuǎn)斗油缸大腔進(jìn)油，掘起力）裝載機(jī)鏟掘轉(zhuǎn)斗時，轉(zhuǎn)斗油缸大腔進(jìn)油，掘起力 大，其掘起力將隨斗齒大，其掘起力將隨斗齒( (或鏟斗刀刃或鏟斗刀刃) )離開地面向上轉(zhuǎn)離開地面向上轉(zhuǎn) 動而逐漸增大，有利于提高裝載機(jī)的鏟掘能力。動而逐漸增大，有利于提高裝載機(jī)的鏟掘能力。 2 2）當(dāng)動臂升舉至卸料高度時，轉(zhuǎn)斗油缸小腔開始進(jìn)）當(dāng)動臂升舉至卸料高度時，轉(zhuǎn)斗油缸小腔開始進(jìn) 油為動力，鏟斗向前翻轉(zhuǎn)卸料，因鏟斗轉(zhuǎn)動角速度較油為動力，鏟斗向前翻轉(zhuǎn)卸料，因鏟斗轉(zhuǎn)動角速度較 小，由小，由Z Z型桿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動特性保證了鏟斗卸料角速度型桿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動特性保證了鏟斗卸料角速度 可得到有效控制，故鏟斗卸載慣性小，減輕了機(jī)構(gòu)的

14、可得到有效控制，故鏟斗卸載慣性小，減輕了機(jī)構(gòu)的 卸載沖擊。卸載沖擊。 3 3）通過）通過Z Z型反轉(zhuǎn)桿機(jī)構(gòu)鉸點(diǎn)的優(yōu)化設(shè)計，可實現(xiàn)裝載型反轉(zhuǎn)桿機(jī)構(gòu)鉸點(diǎn)的優(yōu)化設(shè)計，可實現(xiàn)裝載 機(jī)在動臂升舉和運(yùn)載過程中，鏟斗保持接近平移運(yùn)動，機(jī)在動臂升舉和運(yùn)載過程中，鏟斗保持接近平移運(yùn)動， 物料不易撒落，提高裝載機(jī)裝卸的作業(yè)質(zhì)量。同時也可物料不易撒落，提高裝載機(jī)裝卸的作業(yè)質(zhì)量。同時也可 實現(xiàn)在任意高度位置上卸載，并使卸載角大于實現(xiàn)在任意高度位置上卸載，并使卸載角大于4545以保以保 證卸凈。證卸凈。 4 4）Z Z型反轉(zhuǎn)連桿易于實現(xiàn)鏟斗自動放平，可以提高裝載型反轉(zhuǎn)連桿易于實現(xiàn)鏟斗自動放平，可以提高裝載 機(jī)鏟裝和平地

15、作業(yè)效率。機(jī)鏟裝和平地作業(yè)效率。 履帶式裝載機(jī)工作裝置多采用正轉(zhuǎn)八連桿轉(zhuǎn)斗機(jī)構(gòu)履帶式裝載機(jī)工作裝置多采用正轉(zhuǎn)八連桿轉(zhuǎn)斗機(jī)構(gòu)， 它主要由鏟斗、動臂，搖桿，拉桿彎臂，轉(zhuǎn)斗油缸 和動臂油缸等組成，如圖1418所示。 圖圖1418 履帶式履帶式 裝載機(jī)工作裝置裝載機(jī)工作裝置 1斗齒；2鏟斗； 3拉桿；4播桿； 5動臂；6轉(zhuǎn)斗 油缸；7彎臂； 8銷臂裝置；9連 接板；10動臂油 缸；11銷軸 正轉(zhuǎn)八連桿轉(zhuǎn)斗機(jī)構(gòu)圖（一）正轉(zhuǎn)八連桿轉(zhuǎn)斗機(jī)構(gòu)圖（一） v履帶式裝載機(jī)工作裝置多采用正轉(zhuǎn)八連桿或正轉(zhuǎn)六連桿履帶式裝載機(jī)工作裝置多采用正轉(zhuǎn)八連桿或正轉(zhuǎn)六連桿 轉(zhuǎn)斗機(jī)構(gòu)。正轉(zhuǎn)六連桿機(jī)構(gòu)形成兩個正轉(zhuǎn)四連桿機(jī)構(gòu)。該轉(zhuǎn)斗機(jī)構(gòu)。

16、正轉(zhuǎn)六連桿機(jī)構(gòu)形成兩個正轉(zhuǎn)四連桿機(jī)構(gòu)。該 機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)斗油缸通常布置在動臂后下方并鉸接在機(jī)架上，機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)斗油缸通常布置在動臂后下方并鉸接在機(jī)架上， 鏟斗物料撒漏時不易損傷油缸。因工作裝置的重心靠近裝鏟斗物料撒漏時不易損傷油缸。因工作裝置的重心靠近裝 載機(jī)，故有利于提高鏟斗的裝載量。載機(jī)，故有利于提高鏟斗的裝載量。 連桿機(jī)構(gòu)性能特點(diǎn)連桿機(jī)構(gòu)性能特點(diǎn) 六桿機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡單，但連桿傳動比小些，在大六桿機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡單，但連桿傳動比小些，在大 型裝載機(jī)上要保證連桿傳動效率，將使連桿機(jī)構(gòu)尺寸型裝載機(jī)上要保證連桿傳動效率，將使連桿機(jī)構(gòu)尺寸 很大；八桿機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，但連桿傳動比較大，較很大；八桿機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，但連桿

17、傳動比較大，較 適合大中型裝載機(jī)。適合大中型裝載機(jī)。 正轉(zhuǎn)裝載機(jī)構(gòu)在工作時桿件運(yùn)動干涉少，動臂正轉(zhuǎn)裝載機(jī)構(gòu)在工作時桿件運(yùn)動干涉少，動臂 可做成直線型，加工簡單；反轉(zhuǎn)裝載機(jī)構(gòu)，為了避免可做成直線型，加工簡單；反轉(zhuǎn)裝載機(jī)構(gòu)，為了避免 運(yùn)動中桿件的干涉，動臂常做成運(yùn)動中桿件的干涉，動臂常做成“Z Z”形，并且，只形，并且，只 能采用一個轉(zhuǎn)斗油缸布置在框架中間。能采用一個轉(zhuǎn)斗油缸布置在框架中間。 正轉(zhuǎn)六桿機(jī)構(gòu)在動臂提升過程中，鏟斗收斗角正轉(zhuǎn)六桿機(jī)構(gòu)在動臂提升過程中，鏟斗收斗角 （后傾角）變化很大，易灑料，而反轉(zhuǎn)六桿機(jī)構(gòu)和正（后傾角）變化很大，易灑料，而反轉(zhuǎn)六桿機(jī)構(gòu)和正 轉(zhuǎn)八桿機(jī)構(gòu)鏟斗后傾角隨動臂升降變

18、化較小，工作時轉(zhuǎn)八桿機(jī)構(gòu)鏟斗后傾角隨動臂升降變化較小，工作時 不易灑料。不易灑料。 1鏟斗結(jié)構(gòu)鏟斗結(jié)構(gòu) 土方工程的裝載機(jī)鏟斗如圖土方工程的裝載機(jī)鏟斗如圖l-4-19所示。鏟斗斗體常用 低碳、耐磨、高強(qiáng)度鋼板焊接而成，切削刃采用耐磨 的中錳合金鋼材料，側(cè)切削刃和加強(qiáng)角板都用高強(qiáng)度 耐磨材料制成。 圖圖1419 鏟斗結(jié)構(gòu)圖鏟斗結(jié)構(gòu)圖 l切削刃；2角板；3側(cè)切削刃；4擋板； 5后斗 壁；6耐磨板；7防護(hù)支腳；8斗底 鏟斗切削刃的形狀分四種鏟斗切削刃的形狀分四種，如圖1420所示。 圖圖1420 鏟斗結(jié)構(gòu)型式簡圖鏟斗結(jié)構(gòu)型式簡圖 a)直型斗刃鏟斗；b)v形斗刃鏟斗；c)直型帶齒鏟斗；d)V形帶齒鏟斗 齒形分尖齒和鈍齒，輪胎式 裝載機(jī)多采用尖形齒，履帶 式裝載機(jī)多采用鈍齒形；斗 齒結(jié)構(gòu)分整體式和分體式， 中小型裝載機(jī)多采用整體式； 大型裝載機(jī)由于作業(yè)條件惡 劣，斗齒磨損嚴(yán)重，常用 分 體式。分體式斗齒分為基本 齒和齒尖兩部分，如圖1 421所示，磨損后只需更 換齒尖。 圖圖1421 帶分體式斗齒的鏟斗帶分體式斗齒的鏟斗 a)裝有分體式斗齒的鏟斗；b)分體式斗齒 1齒尖；2基本齒；3切削刃；4固定銷 2動臂結(jié)構(gòu)動臂結(jié)構(gòu) 動臂的形