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第四章 装载机 西南交通大学峨眉校区机械系 第四章 装 载 机 第一节 概 述 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。 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。 1、按行走装置分：轮胎式、履带式两种。 3、按转向方式分：有整体式、铰接式 4、按铲斗的额定载重量分： 小型＜0.5t； 中型0.6—2t； 大型4.1—10t； 特大型＞l0t。 三、发展方向 （1）大型化和小型化 （2）新结构、新技术的采用 （3）向机、电、液一体化，电子化方向发展 （4）轮胎化 （5）多功能化 发展概况 上世纪20年代问世 40年代开始出现全轮驱动的装载机 60年代中开始出现铰接式转向装载机 80年代，装载机进入了机电液一体化 新世纪：智能化 发展概况 美国克拉克公司生产的675型，功率达1000kW。 美国卡特匹勒公司开发了斗容量为17.5－30.4m3的大型装载机。 日本东洋运搬株式会社生产的“310”型小型轮胎式装载机(1975年)，斗容量仅为0.1m3，功率约为l0kW。 二、分类，特点及适用范围 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 履带式装载机照片 二、传动系统 轮胎式装载机传动系统如图1—4—3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。 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如图1—4—4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。 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 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. 第三节 装载机工作装置及液压系统 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1—4-17所示。 装载机工作装置图1 1）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(或铲斗刀刃)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。 2）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小，由Z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，减轻了机构的卸载冲击。 3）通过Z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，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45°以保证卸净。 4）Z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。 履带式装载机工作装置多采用正转八连杆转斗机构，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1—4—18所示。 正转八连杆转斗机构图（一） 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“Z”形，并且，只能采用一个转斗油缸布置在框架中间。 正转六杆