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裝載機基礎知識

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、卸載和平整作業的自走式土方機械。若換裝相應的工作裝置,還可以進行推土、起重、裝卸木料及鋼管等作業,是一種用途十分廣泛的工程機械。

  二、裝載機的分類

  (1)按發動機功率分 可分為大中小型。發動機功率小于74千瓦(100馬力),稱為小型裝載機。發動機功率為74~147千瓦(100~200馬力),稱為中型裝載機。發動機功率為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,配置工作裝置及其操縱系統而構成的。履帶式裝載機是以專用履帶底盤或工作拖拉機為基礎,裝上工作裝置及操縱系統而構成的。輪胎式裝載機的優點是重量輕、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,作業點不集中,轉移較頻繁的情況下,生產率超過履帶式裝載機,在工程及農田基本建設中被廣泛使用,是本節介紹的重點。

  (3)按車架結構型式及轉向方式分 可分為鉸接車架折腰轉向和整體車架偏轉車輪轉向兩種。

  (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)和回轉式(裝載機的動臂安裝在轉臺上,工作時鏟斗在前端鏟裝,卸載時轉臺可相對車架轉過一定的角度)兩種。

  三、轉胎式裝載機

  (一)輪胎式裝載機

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

  1、發動機

  輪胎式單斗裝載機發動機均采用柴油機。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

  裝載機的傳動有機械傳動與液力機械傳動兩種方式。機械傳動結構簡單,但傳動系統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。傳動系統采用雙渦輪變矩器、動力換檔行星變速箱,經過前后傳動軸傳到前后驅動橋,再經半軸和帶輪邊減速器驅動低壓輪胎。

  (1)雙渦輪變矩器 液力變矩器按布置在泵輪和導輪之間的渦輪數,分為單級和多級變矩器。單級變矩器結構簡單、效率高、工作可靠,但變矩系數K比多級變矩器小;多級變矩器雖然變矩系數較大,但結構復雜、效率低,故裝載機多采用單級變矩器。液力變矩器根據工作輪相互配合配合作用的數目,可分為單相、兩相和三相變矩器,在推土機一節中所述的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。這種結構形式的變矩器在小傳動比范圍內具有較大的變矩器在小傳動比范圍內具有較大的變矩系數和較高的效率。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,簡化變速箱結構。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,都采用全橋驅動。前后驅動橋之間一般都不裝橋間差速器,多在變速箱后裝設脫橋機構,作業時采用全橋驅動,高速行駛時利用操縱桿將一個驅動橋脫開,采用單橋驅動。

  由于裝載機作業速度低,所以驅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,用較小的結構尺寸得到較大的減速比。行星輪邊減速機構裝置在驅動橋輪轂內,便于拆裝保養。為了保證在鏟裝作業時的穩定性,裝載機因車速低一般不裝設彈性懸架,多采用將驅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動橋上。

  3、轉向與制動

  (1)轉向 輪胎式裝載機按其車架及轉向方式分為鉸接車架折腰轉向及整體車架偏轉車輪轉向兩種。

  1、鉸接車架折腰轉向

  2、整體車架偏轉車輪轉向 整體式車架裝載機的車架是一個整體。其轉向方式有后輪轉向、前輪轉向及全輪轉向。為了便于安裝鏟斗及其操作機構,用農業輪式拖拉機改裝的裝載機上仍用前輪轉向。

  (2)制動 制動系統是裝載機的一個重要組成部分,關系到行車及作業的安全。裝載機的制動系統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動橋輪轂內的輪邊減速裝置上,有蹄式、鉗盤式和油浸多片式三種結構型式。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,易于調整更換,近年來在輪胎式裝載機上得到廣泛的應用。油浸多片式制動器采用循環油冷卻、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,為帶式或蹄式結構,裝在變速箱輸出軸上,由手操縱機構控制。

  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生故障時使用。利用停車制動機構完成,當制動系統氣壓降低時能自動合上停車制動和發出警告。

  4、工作裝置

  裝載機的工作裝置的任務是鏟掘和裝卸物料,有前卸式和回轉式兩種機型。其工作裝置由鏟斗、動臂、搖臂、連桿(或托架)、轉斗油缸、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、側臂及后斗臂組成,其易損件為斗齒、齒座和側齒,常用的鏟斗為直型帶齒鏟斗。

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