二装载机PPT课件.ppt

第四章 装 载 机 第一第一节节 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。1装载机外形图2一、概述1、装、装载载机的用途机的用途 装装载载机机是是一一种种广广泛泛用用于于公公路路、铁铁路路、矿矿山山、建建筑筑、水水电电、港港口口等等工工程程的的土土方方施施工工机机械械，它它主主要要用用来来铲铲、装装、卸卸、运运散散装装物物料料，也也可可对对岩岩石石、硬土硬土进进行行轻轻度度铲铲掘作掘作业业，短距离，短距离转转运工作。运工作。3更更换换不同的工作装置，不同的工作装置，还还可以用来推土、可以用来推土、起重、装卸其它物料和起重、装卸其它物料和货货物。物。4装载机的多功能51、按行走装置分：轮胎式、履带式两种。二、装载机的分类1 1）轮轮胎式装胎式装载载机机v又分又分为为整体式整体式车车架装架装载载机与机与铰铰接式接式车车架装架装载载机。机。v前者前者车车架架为为整体式的，整体式的，转转向方式有后向方式有后轮转轮转向、全向、全轮转轮转向、向、前前轮转轮转向及差速向及差速转转向。向。仅仅小型全液小型全液压驱动压驱动和大型和大型电动电动装装载载机采用。机采用。v后者后者质质量量轻轻、速度快、机、速度快、机动动灵活、效率高、不易灵活、效率高、不易损损坏路面，但接地比坏路面，但接地比压压大、通大、通过过性差、性差、稳稳定性差、定性差、对场对场地和物料地和物料块块度有一定要求。度有一定要求。应应用范用范围围广泛。广泛。转转弯半径小、弯半径小、纵纵向向稳稳定性好，生定性好，生产产率高。率高。v 铰铰接式装接式装载载机特机特别别适于井下物料装卸运适于井下物料装卸运输输作作业业。62 2）履）履带带式装式装载载机机v接地比接地比压压小，通小，通过过性好、性好、重心低、重心低、稳稳定性好、附着定性好、附着性能好、性能好、牵牵引力大、比切引力大、比切入力大；速度低、机入力大；速度低、机动动灵灵活性差、制造成本高、行活性差、制造成本高、行走走时时易易损损路面、路面、转转移移场场地地需拖运。用在工程量大，需拖运。用在工程量大，作作业业点集中，路面条件差点集中，路面条件差的的场场合。合。72 2、按装、按装载载方式分方式分3 3）后卸式）后卸式v前端装料，后端卸料，作前端装料，后端卸料，作业业效率高；作效率高；作业业安全性差，安全性差，应应用不广；用不广；4 4）侧侧卸式卸式 v前端装料，前端装料，侧侧面卸料，适用于地下或面卸料，适用于地下或场场地狭窄的作地狭窄的作业场业场地。地。83、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94 4、按、按铲铲斗的斗的额额定定载载重量分：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。10（1 1）大型化和小型化）大型化和小型化（2 2）新）新结结构、新技构、新技术术的采用的采用（3 3）向机、）向机、电电、液一体化，、液一体化，电电子化方向子化方向发发展展（4 4）轮轮胎化胎化（5 5）多功能化）多功能化三、发展方向11发展概况上世上世纪纪2020年代年代问问世世 4040年代开始出年代开始出现现全全轮驱动轮驱动的装的装载载机机 6060年代中开始出年代中开始出现铰现铰接式接式转转向装向装载载机机 8080年代，装年代，装载载机机进进入了机入了机电电液一体化液一体化 新世新世纪纪：智能化：智能化12发展概况美国克拉克公司生美国克拉克公司生产产的的675675型，功率达型，功率达1000kW1000kW。美国卡特匹勒公司开美国卡特匹勒公司开发发了了斗容量斗容量为为17.517.530.4m30.4m3 3的大型装的大型装载载机。机。日本日本东东洋运搬株式会社生洋运搬株式会社生产产的的“310”“310”型小型型小型轮轮胎式装胎式装载载机机(1975(1975年年)，斗容量斗容量仅为仅为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)，临临沂工程机械厂开沂工程机械厂开发发的的ZL72BZL72B型型(斗容量斗容量6.1m6.1m3 3)。国内厂家：柳工，厦工，国内厂家：柳工，厦工，龙龙工，成工，常工五工，成工，常工五大品牌。大品牌。13二、分二、分类类，特点及适用范，特点及适用范围围 14履履带带式装式装载载机机结结构构 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，其结构见图履履带带式装式装载载机机结结构构简图简图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15履履带带式装式装载载机照片机照片16二、传动系统 轮轮胎式装胎式装载载机机传动传动系系统统如如图图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 轮轮胎式装胎式装载载机机传动传动系系统统 1发动机；2液力变矩器；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17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。18履履带带式装式装载载机机传动传动系系统统履履带带式装式装载载机机传动传动系系统统如如图图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 履履带带式装式装载载机机传动传动系系统统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19三、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行行车车制制动动系系统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气喇叭20第三第三节节 装装载载机工作装置及液机工作装置及液压压系系统统一、装一、装载载机工作装置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 轮轮胎式装胎式装载载机工作装置机工作装置 1铲斗；2连杆；3摇臂；4动臂油缸；5动臂；6转斗油缸21（三）装载机的转斗机构22装载机工作装置图123Z型反型反转转六六连连杆机构性能特点杆机构性能特点1 1）装装载载机机铲铲掘掘转转斗斗时时，转转斗斗油油缸缸大大腔腔进进油油，掘掘起起力力大大，其其掘掘起起力力将将随随斗斗齿齿(或或铲铲斗斗刀刀刃刃)离离开开地地面面向向上上转转动动而逐而逐渐渐增大，有利于提高装增大，有利于提高装载载机的机的铲铲掘能力。掘能力。2 2）当当动动臂臂升升举举至至卸卸料料高高度度时时，转转斗斗油油缸缸小小腔腔开开始始进进油油为为动动力力，铲铲斗斗向向前前翻翻转转卸卸料料，因因铲铲斗斗转转动动角角速速度度较较小小，由由Z Z型型杆杆机机构构的的运运动动特特性性保保证证了了铲铲斗斗卸卸料料角角速速度度可可得得到到有有效效控控制制，故故铲铲斗斗卸卸载载惯惯性性小小，减减轻轻了了机机构构的的卸卸载载冲冲击击。24反反反反转转转转六六六六连连连连杆机构性能特点杆机构性能特点杆机构性能特点杆机构性能特点 3 3）通通过过Z Z型型反反转转杆杆机机构构铰铰点点的的优优化化设设计计，可可实实现现装装载载机机在在动动臂臂升升举举和和运运载载过过程程中中，铲铲斗斗保保持持接接近近平平移移运运动动，物物料料不不易易撒撒落落，提提高高装装载载机机装装卸卸的的作作业业质质量量。同同时时也也可可实实现现在在任任意意高高度度位位置置上上卸卸载载，并并使使卸卸载载角角大大于于4545以以保保证证卸卸净净。4 4）Z Z型型反反转转连连杆杆易易于于实实现现铲铲斗斗自自动动放放平平，可可以以提提高高装装载载机机铲铲装和平地作装和平地作业业效率。效率。25履履带带式装式装载载机工作装置多采用正机工作装置多采用正转转八八连连杆杆转转斗机构斗机构，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1418所示。图图1418 履履带带式式装装载载机工作装置机工作装置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26正正转转八八连连杆杆转转斗机构斗机构图图（一）（一）27v履履带带式装式装载载机工作装置多采用正机工作装置多采用正转转八八连连杆或正杆或正转转六六连连杆杆转转斗机构。正斗机构。正转转六六连连杆机构形成两个正杆机构形成两个正转转四四连连杆机构。杆机构。该该机机构的构的转转斗油缸通常布置在斗油缸通常布置在动动臂后下方并臂后下方并铰铰接在机架上，接在机架上，铲铲斗物料撒漏斗物料撒漏时时不易不易损伤损伤油缸。因工作装置的重心靠近装油缸。因工作装置的重心靠近装载载机，故有利于提高机，故有利于提高铲铲斗的装斗的装载载量。量。28 连连杆机构性能特点杆机构性能特点 六杆机构六杆机构结结构构简单简单，但，但连连杆杆传动传动比小些，在大型比小些，在大型装装载载机上要保机上要保证连证连杆杆传动传动效率，将使效率，将使连连杆机构尺寸很杆机构尺寸很大；八杆机构大；八杆机构结结构构较较复复杂杂，但，但连连杆杆传动传动比比较较大，大，较较适适合大中型装合大中型装载载机。机。正正转转装装载载机构在工作机构在工作时时杆件运杆件运动动干涉少，干涉少，动动臂臂可做成直可做成直线线型，加工型，加工简单简单；反；反转转装装载载机构，机构，为为了避免了避免运运动动中杆件的干涉，中杆件的干涉，动动臂常做成臂常做成“Z”“Z”形，并且，只形，并且，只能采用一个能采用一个转转斗油缸布置在框架中斗油缸布置在框架中间间。正正转转六杆机构在六杆机构在动动臂提升臂提升过过程中，程中，铲铲斗收斗角斗收斗角（后（后倾倾角）角）变变化很大，易洒料，而反化很大，易洒料，而反转转六杆机构和正六杆机构和正转转八杆机构八杆机构铲铲斗后斗后倾倾角随角随动动臂升降臂升降变变化化较较小，工作小，工作时时不易洒料。不易洒料。291铲铲斗斗结结构构 土方工程的装土方工程的装载载机机铲铲斗如斗如图图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 铲铲斗斗结结构构图图 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30 铲铲斗切削刃的形状分四种斗切削刃的形状分四种，如图1420所示。图图1420 铲铲斗斗结结构型式构型式简图简图 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31 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1421所示，磨损后只需更换齿尖。图图1421 带带分体式斗分体式斗齿齿的的铲铲斗斗 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322动动臂臂结结构构 动动臂的形状按其臂的形状按其纵纵向中心形状可分向中心形状可分为为直直线线形和曲形和曲线线形形两种两种，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333限位机构限位机构 在工作装置中常设有铲铲斗斗前前倾倾后后倾倾角角限限位位、动动臂臂升升降降自自动动限限位位装装置置以以及及铲铲斗斗自自动动放放平平机机构构。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应的位置上；前倾角限位的限位块安装(焊接)在铲斗前斗臂背面和动臂前端与之相对应的位置上，也可以将限位块放置在动臂中部限制摇臂转动的位置上。这样可以控制前倾。后倾角，防止连杆机构超越极限位置而发生干涉现象.动动动动臂臂臂臂升升升升降降降降气气气气控控控控自自自自动动动动限限限限位位位位装装装装置置置置由凸轮气阀，储气筒、动臂油缸控制阀等组成。其功能是使动臂在提升或下降到极限位置时，动臂油缸控制阀能自动回到中间位置，限制动臂继续运动，防止事故发生。铲铲斗斗气气控控自自动动放放平平机机构构由凸轮，导杆、气阀、行程开关储气简转斗油缸控制阀等组 成、其功能是使铲斗在任意位置卸载后自动控制铲斗上翻角，保证铲斗降落到地面铲掘位置时，斗底与地面保持合理的铲掘角度。34