装载机基础知识

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[tr][td]　一、装载机的用途　　装载机是在底盘的前方铰装以由动臂、连杆机构和装载斗组成的工作装置，在行进中铲装、运送、卸载和平整作业的自走式土方机械。若换装相应的工作装置，还可以进行推土、起重、装卸木料及钢管等作业，是一种用途十分广泛的工程机械。　　二、装载机的分类　　(1)按发动机功率分 可分为大中小型。发动机功率小于74千瓦(100马力)，称为小型装载机。发动机功率为74～147千瓦(100～200马力)，称为中型装载机。发动机功率为147～515千瓦(200～700马力)，称为大型装载机。　　(2)按行走机构分 可分为轮胎式和履带式两种。轮胎式装载机是以轮胎式专用底盘为基础，配置工作装置及其操纵系统而构成的。履带式装载机是以专用履带底盘或工作拖拉机为基础，装上工作装置及操纵系统而构成的。轮胎式装载机的优点是重量轻、速度快、机动灵活、效率高、行走时不破坏路面。特别是在工程量不大，作业点不集中，转移较频繁的情况下，生产率超过履带式装载机，在工程及农田基本建设中被广泛使用，是本节介绍的重点。　　(3)按车架结构型式及转向方式分 可分为铰接车架折腰转向和整体车架偏转车轮转向两种。　　(4)按卸载方式分 可分为前卸式(装载机在其前端铲装与卸载)和回转式(装载机的动臂安装在转台上，工作时铲斗在前端铲装，卸载时转台可相对车架转过一定的角度)两种。　　三、转胎式装载机　　(一)轮胎式装载机　　轮胎式装载机总体布置 ZL系列是我国自行设计的轮胎式单斗装载机，在ZL50的基础上，设计发展了ZL100、ZL40、ZL30、ZL20装载机系列产品，并在这个系列的基础上发展了DZL50和DZL40型供地下矿坑和隧道施工用的地下装载机变型产品。轮胎式单斗装载机由发动机、传动系统、行走部分、制动系统、工作装置及液压系统等组成。　　1、发动机　　轮胎式单斗装载机发动机均采用柴油机。常用的柴油机有135系列柴油机，ZL50、ZL40型装载机多用6135K型柴油机。小型轮式装载机多采用95及105系列柴油机。　　2、传动系统　　装载机的传动有机械传动与液力机械传动两种方式。机械传动结构简单，但传动系统扭振和冲击载荷较大，影响使用寿命。液力机械传动，能吸收冲击载荷，提高使用寿命，自动适应外界阻力的变化，改善装载机的使用性能。因此，大中型轮胎式装载机多采用液力机械传动。传动系统采用双涡轮变矩器、动力换档行星变速箱，经过前后传动轴传到前后驱动桥，再经半轴和带轮边减速器驱动低压轮胎。　　(1)双涡轮变矩器 液力变矩器按布置在泵轮和导轮之间的涡轮数，分为单级和多级变矩器。单级变矩器结构简单、效率高、工作可靠，但变矩系数K比多级变矩器小;多级变矩器虽然变矩系数较大，但结构复杂、效率低，故装载机多采用单级变矩器。液力变矩器根据工作轮相互配合配合作用的数目，可分为单相、两相和三相变矩器，在推土机一节中所述的单级三元件变矩器为单相变矩器。下面介绍的是轮式装载机常用的双涡轮单级两相变矩器。这种结构形式的变矩器在小传动比范围内具有较大的变矩器在小传动比范围内具有较大的变矩系数和较高的效率。当装载机在轻载高速时，变矩器只用二级涡轮工作，而在重载低速时，一、二级涡轮同时工作。这样，变矩器本身在速度转换时，相当于有两档速度，并随外负荷自动变化，因此，可以减少变速箱的档数，简化变速箱结构。与其配套的动力换档行星变速箱又有两个前进档，一个倒档。　　(2)动力换档行星变速箱　　(3)驱动桥 轮胎式装载机，为了充分利用其附着重量，以提供较大的牵引力，都采用全桥驱动。前后驱动桥之间一般都不装桥间差速器，多在变速箱后装设脱桥机构，作业时采用全桥驱动，高速行驶时利用操纵杆将一个驱动桥脱开，采用单桥驱动。　　由于装载机作业速度低，所以驱动桥的减速比都比汽车、拖拉机大的多。为此，在轮胎式装载机上都采用单级或双级行星轮边减速机构，用较小的结构尺寸得到较大的减速比。行星轮边减速机构装置在驱动桥轮毂内，便于拆装保养。为了保证在铲装作业时的稳定性，装载机因车速低一般不装设弹性悬架，多采用将驱动桥和车架由纵向销轴铰接，使它能绕纵向销轴相对车架上下摆动一定角度，摆角由限位块限制。摆动桥一般布置在轮胎式装载机的后驱动桥上。　　3、转向与制动　　(1)转向 轮胎式装载机按其车架及转向方式分为铰接车架折腰转向及整体车架偏转车轮转向两种。　　1、铰接车架折腰转向　　2、整体车架偏转车轮转向 整体式车架装载机的车架是一个整体。其转向方式有后轮转向、前轮转向及全轮转向。为了便于安装铲斗及其操作机构，用农业轮式拖拉机改装的装载机上仍用前轮转向。　　(2)制动 制动系统是装载机的一个重要组成部分，关系到行车及作业的安全。装载机的制动系统一般由双管路行车制动、停车制动和紧急制动三部分组成。　　1、行车制动 行车制动器大多装在驱动桥轮毂内的轮边减速装置上，有蹄式、钳盘式和油浸多片式三种结构型式。钳盘式制动器(简称盘式制动器)的制动圆盘露在外面，散热快，能自动甩掉泥水，磨损均匀，易于调整更换，近年来在轮胎式装载机上得到广泛的应用。油浸多片式制动器采用循环油冷却、散热好，多片制动片制动面积大，制动效果好，在一些大型装载机上被采用。　　2、停车制动 是供装载机停车时或在坡道上停歇制动用，为带式或蹄式结构，装在变速箱输出轴上，由手操纵机构控制。　　3、紧急制动 是用来供遇到特殊情况紧急制动或当行车制动发生故障时使用。利用停车制动机构完成，当制动系统气压降低时能自动合上停车制动和发出警告。　　4、工作装置　　装载机的工作装置的任务是铲掘和装卸物料，有前卸式和回转式两种机型。其工作装置由铲斗、动臂、摇臂、连杆(或托架)、转斗油缸、动臂油缸和车架等组成。　　铲斗是工作装置的重要部件，铲斗由切削刃、斗底、侧臂及后斗臂组成，其易损件为斗齿、齿座和侧齿，常用的铲斗为直型带齿铲斗。　　五、变型装载机　　为了扩大轻便式拖拉机的使用范围，充分发挥拖拉机的潜力，天津拖拉机厂和洛阳拖拉机研究所共同研制了采用快速联接机构、能进行一般铲运装卸作业的铁牛-55G型装载机。中国第一拖拉机工程机械公司在引进意大利菲亚特技术生产的LF90系列拖拉机基础上配套设计了前装载、后挖掘具有多种功能的东方红-904WZ型挖掘装载机(俗称两头忙拖拉机)。它的前装载装置和后挖掘装置与拖拉机的联接牢固可靠，拆装方便，农忙时可迅速投入田间作业，农闲进装上附加设备可投入农田水利建设，充分发挥拖拉机的利用率，以上两种变型号相当于ZL10的额定装载重量。此外，烟台工程机械厂在该厂生产的ZL15型装载机的基础上，开发了ZL15WJ型装载挖掘机，在后部增加了额定斗容量0.14平方米挖斗，实现了一机多用。
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