第二章装载机

1、第四章 装 载 机 第一节第一节 概概 述述 一、用途一、用途 装载机是一种广泛用于公路铁路、矿山，建筑。 水电、港口等工程的土方施工机械，它主要用来 铲装、卸、运上与砂石一类散状物料，也可对岩石、 硬土进行轻度铲掘作业，如果换不同工作装置，还可 以扩大其使用范围，完成推土起重，装卸其它物料 的工作在公路特别是高速公路施工中，它主要用于 路基工程的填挖、沥青和水泥混凝土料场的集料、装 料等作业。由于它具有作业速度快，效率高操作轻 便等优点，装载机的作业对象主要是：各种土壤、砂 石料、灰料及其它筑路用散料状物料等。 装 载 机 外 形 图 一、概述 1、装载机的用途、装载机的用途 装载机是一种广

2、泛用于公路、铁路、矿山、装载机是一种广泛用于公路、铁路、矿山、 建筑、水电、港口等工程的土方施工机械，它主建筑、水电、港口等工程的土方施工机械，它主 要用来铲、装、卸、运散装物料，也可对岩石、要用来铲、装、卸、运散装物料，也可对岩石、 硬土进行轻度铲掘作业，短距离转运工作。硬土进行轻度铲掘作业，短距离转运工作。 更换不同的工作装置，还可以用来推土、更换不同的工作装置，还可以用来推土、 起重、装卸其它物料和货物。起重、装卸其它物料和货物。 装载机的多功 能 1、按行走装置分：轮胎式、履带式两种。 二、装载机的分类 1 1）轮胎式装载机）轮胎式装载机 v又分为整体式车架装载机与铰接式车架装载机。又

3、分为整体式车架装载机与铰接式车架装载机。 v前者车架为整体式的，转向方式有后轮转向、全轮转向、前者车架为整体式的，转向方式有后轮转向、全轮转向、 前轮转向及差速转向。仅小型全液压驱动和大型电动装载前轮转向及差速转向。仅小型全液压驱动和大型电动装载 机采用。机采用。 v后者质量轻、速度快、机动灵活、效率高、不易后者质量轻、速度快、机动灵活、效率高、不易 损坏路面，但接地比压大、通过性差、稳定性差、损坏路面，但接地比压大、通过性差、稳定性差、 对场地和物料块度有一定要求。应用范围广泛。对场地和物料块度有一定要求。应用范围广泛。 转弯半径小、纵向稳定性好，生产率高。转弯半径小、纵向稳定性好，生产率高

4、。 v 铰接式装载机特别适于井下物料装卸运输作业铰接式装载机特别适于井下物料装卸运输作业。 2 2）履带式装载机）履带式装载机 v接地比压小，通过性好、接地比压小，通过性好、 重心低、稳定性好、附重心低、稳定性好、附 着性能好、牵引力大、着性能好、牵引力大、 比切入力大；速度低、比切入力大；速度低、 机动灵活性差、制造成机动灵活性差、制造成 本高、行走时易损路面、本高、行走时易损路面、 转移场地需拖运。用在转移场地需拖运。用在 工程量大，作业点集中，工程量大，作业点集中， 路面条件差的场合。路面条件差的场合。 2 2、按装载方式分、按装载方式分 3 3）后卸式）后卸式 v前端装料，后端卸料，作

5、业效率高；作前端装料，后端卸料，作业效率高；作 业安全性差，应用不广；业安全性差，应用不广； 4 4）侧卸式）侧卸式 v前端装料，侧面卸料，适用于地下或场前端装料，侧面卸料，适用于地下或场 地狭窄的作业场地。地狭窄的作业场地。 3、按转向方式分：有整体式、铰接式 铰 接 转 向 全 轮 转 向 滑 移 转 向 4 4、按铲斗的额定载重量分：、按铲斗的额定载重量分： 小型小型0.5t0.5t； 中型中型0.62t0.62t； 大型大型4.110t4.110t； 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）新结构、新技术的采用）新结构、新技术的采用 （3 3）向

6、机、电、液一体化，电子化方向发展）向机、电、液一体化，电子化方向发展 （4 4）轮胎化）轮胎化 （5 5）多功能化）多功能化 三、发展方向 发展概况 上世纪上世纪2020年代问世年代问世 4040年代开始出现全轮驱动的装载机年代开始出现全轮驱动的装载机 6060年代中开始出现铰接式转向装载机年代中开始出现铰接式转向装载机 8080年代，装载机进入了机电液一体化年代，装载机进入了机电液一体化 新世纪：智能化新世纪：智能化 发展概况 美国克拉克公司生产的美国克拉克公司生产的675675型，功率达型，功率达1000kW1000kW。 美国卡特匹勒公司开发了美国卡特匹勒公司开发了斗容量为斗容量为17.

7、517.530.4m30.4m3 3 的大型装载机。的大型装载机。 日本东洋运搬株式会社生产的日本东洋运搬株式会社生产的“310”310”型小型轮型小型轮 胎式装载机胎式装载机(1975(1975年年) )，斗容量仅为斗容量仅为0.1m0.1m3 3，功率功率 约为约为l0kWl0kW。 我国从我国从6060年代初年代初 第一台。第一台。 ZLl00ZLl00型型( (斗容量斗容量5.4m5.4m3 3) )， 临沂工程机械厂开发的临沂工程机械厂开发的ZL72BZL72B型型( (斗容量斗容量6.1m6.1m3 3) )。 国内厂家：柳工，厦工，龙工，成工，常工五国内厂家：柳工，厦工，龙工，成

8、工，常工五 大品牌。大品牌。 二、分类，特点及适用范围二、分类，特点及适用范围 履带式装载机结构履带式装载机结构 履带式装载机以专用 底盘或工业拖拉机为 基础，装上工作装置 并配装适当的操纵系 统而构成的，其结构 见图 履带式装载机结构简图履带式装载机结构简图 1履带行走机构；2发动机； 3动臂；4铲斗；5转斗油缸； 6动臂油缸；7驾驶室；8油 箱 履带式装载机照片履带式装载机照片 二、传动系统 轮胎式装载机传动系统如图轮胎式装载机传动系统如图143所示，它是由变矩器，变速箱， 传动轴前后驱动桥、轮边减速器等组成。 图图1-43 轮胎式装载机传动系统轮胎式装载机传动系统 1发动机；2液力变矩器

9、；3变速 油泵；4工作油泵；5 转向油泵； 6变速箱；7驻车制动；8传动轴； 9驱动桥； 10轮边减速器；11行 车制动器；12轮胎 差速器 1、使发动机动力指向车轮 2、相当于车辆上的最终传动减速器，在 变速器撞击车轮之前最后一次降低其旋 转速度 3、在以不同的速度旋转期间向车轮传输 动力（这是将它称为差速器的原因） 差速器是将发动机扭矩按两个方向分开 的设备，可允许每次输出的扭矩以不同 的速度旋转。 履带式装载机传动系统履带式装载机传动系统 履带式装载机传动系统如图履带式装载机传动系统如图 144所示，它是由主离合 器，变速箱、中央传动、最终 传动箱、万向轴等组成。 图图144 履带式装载

10、机传动系统履带式装载机传动系统 1发动机；2主离合器；3变速箱； 4最终传动箱；5中央传动箱；6 万向轴 三、制动系统 制动系统用于行驶时降速或停止，以及在平地或坡道上较长时 间停车，按功能可以分为 行车制动和驻车制动两大系统。 1行车制动系统行车制动系统 轮胎式装载机行车制动系统一般用气压、液压或气液混合方式 进行控制。气液混合方式的气顶油双管路四轮制动如图所示， 它是由空气压缩机，油水分离器、储气简，双管路气制动 阀盘式制动器等组成. 1盘式制动器；2加力器；3 制动灯开关；4双管路气制动阀； 5压力控制器；6油水分离器； 7空气压缩机；8储气罐；9 单向阀；10气喇叭开关；11气 压表；

11、11气喇叭 第三节第三节 装载机工作装置及液压系统装载机工作装置及液压系统 一、装载机工作装置一、装载机工作装置 轮胎式装载机工作装置多采用反转六连杆转斗机构， 它是由铲斗、动臂摇臂、连杆(或托架)、转斗油缸 和动臂油缸等组成，如图14-17所示。 图图1417 轮胎式装载机工作装置轮胎式装载机工作装置 1铲斗；2连杆；3摇臂；4 动臂油缸； 5动臂；6转斗油缸 （三）装载机的转斗机构 装载机工作装置图1 Z型反转六连杆机构性能特点型反转六连杆机构性能特点 1 1）装载机铲掘转斗时，转斗油缸大腔进油，掘起力）装载机铲掘转斗时，转斗油缸大腔进油，掘起力 大，其掘起力将随斗齿大，其掘起力将随斗齿(

12、 (或铲斗刀刃或铲斗刀刃) )离开地面向上转离开地面向上转 动而逐渐增大，有利于提高装载机的铲掘能力。动而逐渐增大，有利于提高装载机的铲掘能力。 2 2）当动臂升举至卸料高度时，转斗油缸小腔开始进）当动臂升举至卸料高度时，转斗油缸小腔开始进 油为动力，铲斗向前翻转卸料，因铲斗转动角速度较油为动力，铲斗向前翻转卸料，因铲斗转动角速度较 小，由小，由Z Z型杆机构的运动特性保证了铲斗卸料角速度型杆机构的运动特性保证了铲斗卸料角速度 可得到有效控制，故铲斗卸载惯性小，减轻了机构的可得到有效控制，故铲斗卸载惯性小，减轻了机构的 卸载冲击。卸载冲击。 3 3）通过）通过Z Z型反转杆机构铰点的优化设计，

13、可实现装载型反转杆机构铰点的优化设计，可实现装载 机在动臂升举和运载过程中，铲斗保持接近平移运动，机在动臂升举和运载过程中，铲斗保持接近平移运动， 物料不易撒落，提高装载机装卸的作业质量。同时也可物料不易撒落，提高装载机装卸的作业质量。同时也可 实现在任意高度位置上卸载，并使卸载角大于实现在任意高度位置上卸载，并使卸载角大于4545以保以保 证卸净。证卸净。 4 4）Z Z型反转连杆易于实现铲斗自动放平，可以提高装载型反转连杆易于实现铲斗自动放平，可以提高装载 机铲装和平地作业效率。机铲装和平地作业效率。 履带式装载机工作装置多采用正转八连杆转斗机构履带式装载机工作装置多采用正转八连杆转斗机构

14、， 它主要由铲斗、动臂，摇杆，拉杆弯臂，转斗油缸 和动臂油缸等组成，如图1418所示。 图图1418 履带式履带式 装载机工作装置装载机工作装置 1斗齿；2铲斗； 3拉杆；4播杆； 5动臂；6转斗 油缸；7弯臂； 8销臂装置；9连 接板；10动臂油 缸；11销轴 正转八连杆转斗机构图（一）正转八连杆转斗机构图（一） v履带式装载机工作装置多采用正转八连杆或正转六连杆履带式装载机工作装置多采用正转八连杆或正转六连杆 转斗机构。正转六连杆机构形成两个正转四连杆机构。该转斗机构。正转六连杆机构形成两个正转四连杆机构。该 机构的转斗油缸通常布置在动臂后下方并铰接在机架上，机构的转斗油缸通常布置在动臂后

15、下方并铰接在机架上， 铲斗物料撒漏时不易损伤油缸。因工作装置的重心靠近装铲斗物料撒漏时不易损伤油缸。因工作装置的重心靠近装 载机，故有利于提高铲斗的装载量。载机，故有利于提高铲斗的装载量。 连杆机构性能特点连杆机构性能特点 六杆机构结构简单，但连杆传动比小些，在大六杆机构结构简单，但连杆传动比小些，在大 型装载机上要保证连杆传动效率，将使连杆机构尺寸型装载机上要保证连杆传动效率，将使连杆机构尺寸 很大；八杆机构结构较复杂，但连杆传动比较大，较很大；八杆机构结构较复杂，但连杆传动比较大，较 适合大中型装载机。适合大中型装载机。 正转装载机构在工作时杆件运动干涉少，动臂正转装载机构在工作时杆件运动

16、干涉少，动臂 可做成直线型，加工简单；反转装载机构，为了避免可做成直线型，加工简单；反转装载机构，为了避免 运动中杆件的干涉，动臂常做成运动中杆件的干涉，动臂常做成“Z”Z”形，并且，只形，并且，只 能采用一个转斗油缸布置在框架中间。能采用一个转斗油缸布置在框架中间。 正转六杆机构在动臂提升过程中，铲斗收斗角正转六杆机构在动臂提升过程中，铲斗收斗角 （后倾角）变化很大，易洒料，而反转六杆机构和正（后倾角）变化很大，易洒料，而反转六杆机构和正 转八杆机构铲斗后倾角随动臂升降变化较小，工作时转八杆机构铲斗后倾角随动臂升降变化较小，工作时 不易洒料。不易洒料。 1铲斗结构铲斗结构 土方工程的装载机铲

17、斗如图土方工程的装载机铲斗如图l-4-19所示。铲斗斗体常用 低碳、耐磨、高强度钢板焊接而成，切削刃采用耐磨 的中锰合金钢材料，侧切削刃和加强角板都用高强度 耐磨材料制成。 图图1419 铲斗结构图铲斗结构图 l切削刃；2角板；3侧切削刃；4挡板； 5后斗 壁；6耐磨板；7防护支脚；8斗底 铲斗切削刃的形状分四种铲斗切削刃的形状分四种，如图1420所示。 图图1420 铲斗结构型式简图铲斗结构型式简图 a)直型斗刃铲斗；b)v形斗刃铲斗；c)直型带齿铲斗；d)V形带齿铲斗 齿形分尖齿和钝齿，轮胎式 装载机多采用尖形齿，履带 式装载机多采用钝齿形；斗 齿结构分整体式和分体式， 中小型装载机多采用

18、整体式； 大型装载机由于作业条件恶 劣，斗齿磨损严重，常用 分 体式。分体式斗齿分为基本 齿和齿尖两部分，如图1 421所示，磨损后只需更 换齿尖。 图图1421 带分体式斗齿的铲斗带分体式斗齿的铲斗 a)装有分体式斗齿的铲斗；b)分体式斗齿 1齿尖；2基本齿；3切削刃；4固定销 2动臂结构动臂结构 动臂的形状按其纵向中心形状可分为直线形和曲线形动臂的形状按其纵向中心形状可分为直线形和曲线形 两种两种，如图14-22所示。直线型动臂多用于正转式连 杆工作装置(履带式装载机)，曲线形动臂常用于反转式 连杆工作装置(轮胎式装载机)，动臂的断面结构形式有 单板，双板和箱形、小型装载机多采用单板；大中型 装载机多采用双板形或箱形断面结构的动臂。 图1422 动臂结构形式 a)曲线形；b)直线形 3限位机构限位机构 在工作装置中常设有铲斗前倾后倾角限位、动臂升降自动铲斗前倾后倾角限位、动臂升降自动 限位装置以及铲斗自动放平机构限位装置以及铲斗自动放平机构。 进行限位控制，多采用 限位挡块限位方式。后倾角限位的限位块分别安装(焊接)在 铲斗后斗臂背面和动臂前瑞与之相对