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    裝載機基礎(chǔ)常識

一、裝載機的用途

裝載機是在底盤的前方鉸裝以由動臂、連桿機構(gòu)和裝載斗組成的工作裝置，在行進中鏟裝、運送、卸載和平整作業(yè)的自走式土方機械。若換裝相應(yīng)的工作裝置，還可以進行推土、起重、裝卸木料及鋼管等作業(yè)，是一種用途十分廣泛的工程機械。

二、裝載機的分類

(1)按發(fā)動機功率分：可分為大中小型。發(fā)動機功率小于74千瓦(100馬力)，稱為小型裝載機。發(fā)動機功率為74～147千瓦(100～200馬力)，稱為中型裝載機。發(fā)動機功率為147～515千瓦(200～700馬力)，稱為大型裝載機。

(2)按行走機構(gòu)分：可分為輪胎式和履帶式兩種。輪胎式裝載機是以輪胎式專用底盤為基礎(chǔ)，配置工作裝置及其操縱系統(tǒng)而構(gòu)成的。履帶式裝載機是以專用履帶底盤或工作拖拉機為基礎(chǔ)，裝上工作裝置及操縱系統(tǒng)而構(gòu)成的。輪胎式裝載機的優(yōu)點是重量輕、速度快、機動靈活、效率高、行走時不破壞路面。特別是在工程量不大，作業(yè)點不集中，轉(zhuǎn)移較頻繁的情況下，生產(chǎn)率超過履帶式裝載機，在工程及農(nóng)田基本建設(shè)中被廣泛使用，是本節(jié)介紹的重點。

(3)按車架結(jié)構(gòu)型式及轉(zhuǎn)向方式分：可分為鉸接車架折腰轉(zhuǎn)向和整體車架偏轉(zhuǎn)車輪轉(zhuǎn)向兩種。

(4)按卸載方式分：可分為前卸式(裝載機在其前端鏟裝與卸載)和回轉(zhuǎn)式(裝載機的動臂安裝在轉(zhuǎn)臺上，工作時鏟斗在前端鏟裝，卸載時轉(zhuǎn)臺可相對車架轉(zhuǎn)過一定的角度)兩種。

三、轉(zhuǎn)胎式裝載機

輪胎式裝載機總體布置 ZL系列是我國自行設(shè)計的輪胎式單斗裝載機，在ZL50的基礎(chǔ)上，設(shè)計發(fā)展了ZL100、ZL40、ZL30、ZL20裝載機系列產(chǎn)品，并在這個系列的基礎(chǔ)上發(fā)展了DZL50和DZL40型供地下礦坑和隧道施工用的地下裝載機變型產(chǎn)品。輪胎式單斗裝載機由發(fā)動機、傳動系統(tǒng)、行走部分、制動系統(tǒng)、工作裝置及液壓系統(tǒng)等組成。

1、發(fā)動機：輪胎式單斗裝載機發(fā)動機均采用柴油機。常用的柴油機有135系列柴油機，ZL50、ZL40型裝載機多用6135K型柴油機。小型輪式裝載機多采用95及105系列柴油機。

2、傳動系統(tǒng)：裝載機的傳動有機械傳動與液力機械傳動兩種方式。機械傳動結(jié)構(gòu)簡單，但傳動系統(tǒng)扭振和沖擊載荷較大，影響使用壽命。液力機械傳動，能吸收沖擊載荷，提高使用壽命，自動適應(yīng)外界阻力的變化，改善裝載機的使用性能。因此，大中型輪胎式裝載機多采用液力機械傳動。傳動系統(tǒng)采用雙渦輪變矩器、動力換檔行星變速箱，經(jīng)過前后傳動軸傳到前后驅(qū)動橋，再經(jīng)半軸和帶輪邊減速器驅(qū)動低壓輪胎。

(1)雙渦輪變矩器：液力變矩器按布置在泵輪和導(dǎo)輪之間的渦輪數(shù)，分為單級和多級變矩器。單級變矩器結(jié)構(gòu)簡單、效率高、工作可靠，但變矩系數(shù)K比多級變矩器小;多級變矩器雖然變矩系數(shù)較大，但結(jié)構(gòu)復(fù)雜、效率低，故裝載機多采用單級變矩器。液力變矩器根據(jù)工作輪相互配合配合作用的數(shù)目，可分為單相、兩相和三相變矩器，單級三元件變矩器為單相變矩器。下面介紹的是輪式裝載機常用的雙渦輪單級兩相變矩器。這種結(jié)構(gòu)形式的變矩器在小傳動比范圍內(nèi)具有較大的變矩器在小傳動比范圍內(nèi)具有較大的變矩系數(shù)和較高的效率。當裝載機在輕載高速時，變矩器只用二級渦輪工作，而在重載低速時，一、二級渦輪同時工作。這樣，變矩器本身在速度轉(zhuǎn)換時，相當于有兩檔速度，并隨外負荷自動變化，因此，可以減少變速箱的檔數(shù)，簡化變速箱結(jié)構(gòu)。與其配套的動力換檔行星變速箱又有兩個前進檔，一個倒檔。

(2)動力換檔行星變速箱。

(3)驅(qū)動橋：輪胎式裝載機，為了充分利用其附著重量，以提供較大的牽引力，都采用全橋驅(qū)動。前后驅(qū)動橋之間一般都不裝橋間差速器，多在變速箱后裝設(shè)脫橋機構(gòu)，作業(yè)時采用全橋驅(qū)動，高速行駛時利用操縱桿將一個驅(qū)動橋脫開，采用單橋驅(qū)動。

由于裝載機作業(yè)速度低，所以驅(qū)動橋的減速比都比汽車、拖拉機大的多。為此，在輪胎式裝載機上都采用單級或雙級行星輪邊減速機構(gòu)，用較小的結(jié)構(gòu)尺寸得到較大的減速比。行星輪邊減速機構(gòu)裝置在驅(qū)動橋輪轂內(nèi)，便于拆裝保養(yǎng)。為了保證在鏟裝作業(yè)時的穩(wěn)定性，裝載機因車速低一般不裝設(shè)彈性懸架，多采用將驅(qū)動橋和車架由縱向銷軸鉸接，使它能繞縱向銷軸相對車架上下擺動一定角度，擺角由限位塊限制。擺動橋一般布置在輪胎式裝載機的后驅(qū)動橋上。

3、轉(zhuǎn)向與制動：

(1)轉(zhuǎn)向：輪胎式裝載機按其車架及轉(zhuǎn)向方式分為鉸接車架折腰轉(zhuǎn)向及整體車架偏轉(zhuǎn)車輪轉(zhuǎn)向兩種。1、鉸接車架折腰轉(zhuǎn)向；2、整體車架偏轉(zhuǎn)車輪轉(zhuǎn)向 整體式車架裝載機的車架是一個整體。其轉(zhuǎn)向方式有后輪轉(zhuǎn)向、前輪轉(zhuǎn)向及全輪轉(zhuǎn)向。為了便于安裝鏟斗及其操作機構(gòu)，用農(nóng)業(yè)輪式拖拉機改裝的裝載機上仍用前輪轉(zhuǎn)向。

(2)制動：制動系統(tǒng)是裝載機的一個重要組成部分，關(guān)系到行車及作業(yè)的安全。裝載機的制動系統(tǒng)一般由雙管路行車制動、停車制動和緊急制動三部分組成。1、行車制動行車制動器大多裝在驅(qū)動橋輪轂內(nèi)的輪邊減速裝置上，有蹄式、鉗盤式和油浸多片式三種結(jié)構(gòu)型式。鉗盤式制動器(簡稱盤式制動器)的制動圓盤露在外面，散熱快，能自動甩掉泥水，磨損均勻，易于調(diào)整更換，近年來在輪胎式裝載機上得到廣泛的應(yīng)用。油浸多片式制動器采用循環(huán)油冷卻、散熱好，多片制動片制動面積大，制動效果好，在一些大型裝載機上被采用。2、停車制動是供裝載機停車時或在坡道上停歇制動用，為帶式或蹄式結(jié)構(gòu)，裝在變速箱輸出軸上，由手操縱機構(gòu)控制。3、緊急制動是用來供遇到特殊情況緊急制動或當行車制動發(fā)生故障時使用。利用停車制動機構(gòu)完成，當制動系統(tǒng)氣壓降低時能自動合上停車制動和發(fā)出警告。4、工作裝置：裝載機的工作裝置的任務(wù)是鏟掘和裝卸物料，有前卸式和回轉(zhuǎn)式兩種機型。其工作裝置由鏟斗、動臂、搖臂、連桿(或托架)、轉(zhuǎn)斗油缸、動臂油缸和車架等組成。

鏟斗是工作裝置的重要部件，鏟斗由切削刃、斗底、側(cè)臂及后斗臂組成，其易損件為斗齒、齒座和側(cè)齒，常用的鏟斗為直型帶齒鏟斗10、作業(yè)后，應(yīng)將裝載機停放在安全場地，將鏟斗平放地面，所有操作桿置于中位，并制動鎖定。

裝載機的工作原理

裝載機起重臂是滑移轉(zhuǎn)向裝載機終發(fā)揮作用的部件。這些起重臂及其關(guān)聯(lián)的液壓裝置設(shè)計用來支持各種工具，不僅僅限于鏟斗。起重臂的提升能力與其他機器部件嚴格匹配，以便操作人員可以提起負載，而不是機器本身。

大多數(shù)卡特彼勒滑移轉(zhuǎn)向裝載機和多地形裝載機采用所謂的軸向升力起重臂設(shè)計。這些起重臂通過兩側(cè)各一個銷與機器連接。這些銷使鏟斗沿著一個弧形路線提升。當鏟斗開始提升時，它首先向外移動，遠離機器。當鏟斗上升到高于固定銷的高度時，它會向車身方向靠攏。

當鏟斗位于下方位置時，鏟斗靠近車身收回，使機器更加穩(wěn)定和緊湊，便于將負載四處移動。隨著鏟斗升起，它會遠離車身，然后向上舉直。這樣能夠擴展機器的工作范圍，更易于將裝載的物料放入卡車中部或?qū)⒇洷P放入貨架深處，這就是為什么卡特彼勒近推出的滑移轉(zhuǎn)向裝載機采用了新式垂直起重聯(lián)動裝置。對于垂直起重機來說，鏟斗從收縮位置啟動——這一點與軸向升力起重機工作方式相同。但是，當鏟斗到達操作人員水平視線附近位置時，它會遠離車身向外移動大約0.6米。然后，鏟斗幾乎會垂直上升，一直達到其325厘米的大高度。

新式垂直起重聯(lián)動裝置在兩側(cè)分別使用了兩根額外的連桿。下面的動畫展示了垂直起重聯(lián)動裝置的工作方式。

當裝載機起重臂上升時，垂直起重聯(lián)動裝置同時會向前移動起重臂。

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