装载机铲斗设计-1
P-90B型耙斗式装载机设计说明书
要
P-90B 耙斗式装载机属于矿井巷道掘进的装岩设备，是耙装机和转载机“合二为一” 的机型。可称之为转载式耙斗装岩机。在巷道掘进中，作为装载设备的装岩机有多种， 主 要分耙斗式、铲斗式装岩机两种。P-90B 耙斗装载机是一种用绞车牵引耙斗把岩石装入矿 车的机械。 其符号的意义是： P——耙斗式； 90——耙斗的容积为 0.9 m3 ； B——设计序号。 3 它适用于巷道净高大于 2m，断面为 5 m 以上的巷道。 为了适应大断面矿井快速掘进的要求， 从而解决装载速度不能满足掘进速度要求的矛 盾， 论文中以耙斗装岩机的生产率和耙斗容积为已知条件， 通过大量的计算、 推理和论证， 设计了耙斗装岩机的减速器、工作滚筒等绞车主要部件。其中工作滚筒的传动部分采用行 星齿轮机构来完成，具有操作省力、灵活，调整简便，事故少，维修工作量小的优点， 同 时在吸取成型产品生产和使用经验的基础上完成了耙斗装岩机的绞车设计。 P-90B 耙斗装载机主要由钢丝绳、耙斗、机架、台车、操作机构和绞车等部分组成。 这种装载机的优点为装载能力大、装岩效率高、安全可靠、故障少、易维修、使用范围广、 结构简单，便于制造等等。但体积大、钢丝绳磨损快。 关键词：耙斗装岩机； 滚筒； 行星齿轮
5 行星轮的设计...................................................................................................... 30
5.1 工作滚筒行星机构设计................................................................................................ 30 5.2 空程滚筒行星机构的设计............................................................................................ 39
ZL型装载机工作装置设计
本科生毕业论文
姓 名：学 号：
学 院：
专 业：
论文题目：ZL50轮式装载机工作装置设计
专 题：
指导教师：职 称：
20**年6月徐州
毕业论文任务书
学院专业年级学生姓名
任务下达日期：20**年1月10日
毕业论文日期：20**年3月15日至20**年6月10日
毕业论文题目：ZL50轮式装载机工作装置设计
要求首先要达到最大卸载高度2.5m和最小卸载距离1.5m；其次工作装置运动平稳、无干涉、无死点、无自锁，动臂从最低位置到最大卸载高度的举升过程中，保证铲斗中的物料无撒落，在卸载后，动臂下放至铲掘位置，铲斗能自动放平；同时结构要求简单紧凑，承载元件数量（包括油缸）尽量少，前悬小。
院长签字：指导教师签字：
Keywords：Loader；Mechanization；Work-Equipment
1
1.1
1
装载机属于铲土运输机械类，是一种通过安装在前端一个完整的铲斗支撑结构和连杆，随机器向前运动进行装载或挖掘，以及提升、运输和卸载的自行式履带或轮胎机械。它广泛用于公路、铁路、建筑、水电、港口和矿山等工程建设。装载机具有作业速度快、效率高、机动性好、操作轻便等优点，因此成为工程建设中土石方施工的主要机种之一，对于加快工程建设速度，减轻劳动强度，提高工程质量，降低工程成本都发挥着重要的作用，是现代机械化施工中不可缺少的装备之一。
ABSTRACT
Loader of soil belonging to the transport machinery，Through the installation of a front-end in a bucket full support structure and linkage, Random forward movement for loading or excavation, And the upgrading, transportation and unloading of self-propelled machinery. It widely used in highway, railway, construction, utilities, ports and mines, and other construction projects. Loader is operating speed, high efficiency, good mobility, the advantages of operating the Light, So as the construction of earth and stone in the construction of one of the main machine, speed up the construction speed and reduce labor intensity and improve quality, lower costs of the project has played an important role in the construction of a modern mechanized equipment indispensable one.
耙斗装岩机设计
机械工程及自动化专业毕业设计指导书（专科）中国矿业大学成人教育学院2010年2月目录1 概述 (2)1.1研究矿山机械的目的及意义 (2)1.2矿山机械的发展历程 (2)1.3矿山装载机械简介 (3)2 方案论证 (13)2.1耙斗装岩机的结构及工作原理 (13)2.2牵引钢丝绳 (25)3耙斗装岩机主要部件设计及选择 (27)3.1总体设计方案选择 (27)3.2电动机选型 (27)3.3减速器设计和计算 (28)3.4工作滚筒中行星齿轮传动部分设计计算 (49)3.5空程滚筒中行星齿轮传动部分设计计算 (59)3.6台车及操作机构设计 (69)3.7料槽设计 (70)3.8辅助设备介绍 (71)4耙装机的操作和维护 (75)4.1耙装机的操作 (75)4.2耙装机的维护和检修 (78)结论 (80)参考文献 (81)致谢 (83)1 概述1.1研究矿山机械的目的及意义采矿工业是生产原料的基础工业，在国民经济中占有重要地位，我国矿产资源品种丰富，储量可观，煤炭资源尤为突出，随着中国特色社会主义事业的发展和社会主义市场经济的进一步深化，我国能源消耗比例正进一步向更加合理化的方向发展，但是煤炭资源在今后一段时间内仍是主要的能源。
金属矿山的开采可划分为露天开采和地下开采两大类。
我国露天开采采出矿石的比重约占70%，但从事地下开采的人员比露天开采的人员多。
这是因为地下开采的条件复杂，使用设备种类繁多，在产量相同的条件下，对地下矿投资的人力和物力远大于露天矿的缘故。
保护自然环境和合理利用矿藏资源，是发展社会主义经济的必要条件。
随着浅埋矿床的耗尽而愈来愈向深部开采，或当露天开采的深度很大而使地表遭受大面积的破坏时，就必须采用地下开采。
不论是露天矿开采还是地下矿开采，对矿体和围岩的金属矿山，都是经凿岩爆破将崩落的松散矿石或岩石，经装运作业运至下步工序的作业地点。
装载作业式矿山整个生产过程中既繁重又费时的作业。
LG916四合一铲斗开启缸的设计
前言业设计是我们在学校完成的最后一个课程后。
这个课程将对我们大学三年来所学知识的一次全面性、深入性、综合性的总复习，对巩固、深化和升华学生所学理论知识，培养学生创新精神、独立工作能力、分析和解决问题能力起着重要作用,也是一次理论联系实际的训练，更是对大学所学课程的检验。
这次设计对我们今后的工作与学习有重要的影响，因此，它在我们三年的大学生活中占有重要的地位。
本设计主要是对LG916 四合一铲斗缸的设计, 虽然此液压缸比较简单,但正所谓麻雀虽小,五脏俱全,其中包含了许多液压方面的知识以及机械设计的基本理论。
我希望能通过这次毕业设计对自己未来将从事的工作进行一次适应性的训练，从中锻炼自己分析问题和解决问题的能力，为今后的工作、学习打下一个良好的基础。
由于能力有限，设计中会有许多不足之处，望各为老师和同学给予指教。
目录摘要: (1)关键字： (1)1.概述 (1)1.1装载作业 (1)1.2推土作业 (1)1.3刮平作业 (1)1.4装夹作业 (2)2.液压缸的设计计算 (2)2.1 液压缸类型的选择和安装方式 (2)2.1.1液压缸的类型的选择 (2)2.1.2液压缸的安装形式的选择 (6)2.2液压缸主要几何尺寸的计算 (9)2.2.1液压缸内径D的计算 (9)2.2.2活塞杆直径d的计算 (9)2.2.3活塞杆强度的计算 (10)2.2.4活塞稳定性验算 (10)2.3液压缸结构参数的计算 (11)2.3.1缸筒壁厚的计算 (11)2.3.2缸筒壁厚的验算 (12)2.3.3缸体的外径的计算 (12)2.3.4液压缸油口直径的计算 (12)2.3.5 缸底厚度计算 (13).2.3.6活塞长度的计算 (13)2.3.7导向套的长度计算 (13)2.4 液压缸的联接计算 (14)2.4.1缸盖的联接计算 (14)2.4.2活塞与活塞杆的联接计算 (14)2.4.3 销轴与耳环的联接计算 (15)3.液压缸主要零件的结构、材料及技术要求 (16)3.1 缸体 (16)3.1.1缸体的材料 (16)3.1.2缸体的技术要求 (16)3.2 缸盖 (18)3.2.1 缸盖的材料 (18)3.2.2缸盖的技术要求如下图所示 (18)3.3活塞 (18)3.3.1活塞与活塞杆的联接型式 (19)3.3.2活塞与缸体的密封 (19)3.3.3 活塞的材料 (19)3.3.4活塞的技术要求 (19)3.4活塞杆 (20)3.4.1端部的结构 (20)3.4.2活塞杆结构 (20)3.4.3活塞杆材料 (20)3.5导向套、密封和防尘 (20)3.5.1导向套 (20)3.5.2活塞杆的密封与防尘结构 (21)3.6 液压缸的缓冲装置 (21)3.7中隔圈 (22)3.8 排气、密封与导管 (22)3.8.1排气装置 (22)3.8.2 密封装置 (23)3.8.3 导管 (24)4.液压缸的调整与维护 (24)4.1 液压缸的调整 (24)4.1.1 排气装置的调整 (24)4.1.2 缓冲装置的调整 (25)4.1.3 注意事项 (25)4.2 液压缸的维护 (25)4.2.1 液压缸的拆卸要点和注意事项 (25)4.2.2 检查部位和判断方法 (26)4.2.3 液压缸组装时的注意事项 (26)4.2.4 定期检查 (27)5.液压缸故障排除 (27)结束语 (29)致谢 (30)参考文献 (31)摘要:本设计主要介绍了LG916 四合一铲斗缸的设计。
ZL30轮式装载机总体及工作装置设计毕业设计
b.“V”形作业法：运输车与工作面成60度的角度，装载机装满铲斗后，在倒车驶离工作面的过程中，并调转驶向料堆，进入下一次的作业循环。
这种作业方式可以得到较短的工作循环时间，故应用十分广泛。
c.“L”形作业法：运输车垂直于工作面，装载机铲装物料后，倒退并翻转90°，然后向前驶向料堆进行下次铲装。
这种作业方式在运距较短时，一个司机可轮换在两辆运输车上工作，以减少人力。这种作业方式适用宽广的作业场合。
国产装载机型号标记的第一个字母Z，代表装载机，Z后面的数字代表额定装载重量。为了区别履带式和轮胎式装载机，轮胎式装载机型号标记要在字母Z和数字之间加字母L，如ZL30型装载机，代表额定载总量为3t的轮胎式装载机。装载机的型号表示方法见表1-1。
Key words：loader；work device；connecting rod；bucket
前言
装载机是一种作业效率高且用途广泛的工程机械，可以对散状物料进行铲装、搬运、卸载及平整作业，还可以进行轻度的铲掘工作，若更换换装相应的工作装置，还可以可以进行推土、起重装卸木料及钢管等作业。因此，它被广泛应用于建筑、铁路、公路、水电、港口、矿山、农田基本建设及国防等工程。对于加快工程建设速度、减轻劳动强度、提高工程质量、降低工程成本都发挥着重要作用，因此近几年来无论在国内还是在国外装载机品种和产量都得到迅速发展，成为工程机械的重要机种之一。在近20年内，我国装载机从无到有，并形成了独立的系列，通过实践证明，从整机性能结构形式及主要参数如：牵引性、动力性、机动性、稳定性、操纵性、及单位自重功率、单位斗容功率和单位载重量等综合技术指标来看，已接近或达到国外水平。但由于各种原因，产品的质量与先进的工业国家相比还有一定的差距。近期装载机在结构上没有重大的突破，但有不少的改进。目前国内轮式装载机的发展趋势：
装载机铲斗销孔双头数控镗床的设计与开发
工
作 者简 介 ： 霍 苏萍 （ １ ９ ６ ５ 一） ， 女， 河 南陕县人 ， 三门峡 职业技术 学院副 教授 ， 主要 从事机 械设计与数 控技术应 用的研究 ， （ Ｅ—ｍ ａ ｉ ｌ ） １ Ｏ ９ ８ ６ ９ ９ ３ ４ ｌ ＠ｑ ｑ ． Ｃ Ｏ ｎ。 ｒ
ｉ ｎ ｇ，ｐ ｕ ｔ ｓ ｆ ｏ ｒ ｗａ ｒ ｄ ｔ ｈ ｅ ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ ｐ ｒ ｏ ｇ ｒ ａ ｍ ｕ ｓ ｅ ｄ ｔ ｏ ｐ ｒ ｏ ｃ ｅ ｓ ｓ ｓ ｈ ｏ ｖ ｅ ｌ ｐ ｉ ｎ ｈ ｏ ｌ ｅ ｗｉ ｔ ｈ ｄ ｏ ｕ ｂ ｌ ｅ — ＣＮ Ｃ ｂ ｏ ｉｎ ｒ ｇ ｍａ ｃ ｈ ｉ ｎ ｅ
４ ７ ２ ０ ０ ０； ２ ．三 门 峡 合 鑫 机 床 有 限公 司 ， 河 南 三 门峡
摘要： 装载机 铲斗销 孔 的加 工精 度 直接 影 响 铲 斗 的平衡 ， 导致 销 孔及 销 轴磨 损 严 重 。文 章 分析 了铲
斗销 孔加 工技 术要 求 ， 针 对 目前铲 斗销 孔 加 工 工 艺存 在 的 问题 ， 提 出了采 用双 头数 控 镗床 加 工铲 斗 销 孔 的工 艺方案 ， 确定 了机床 的 总体 结 构 ， 工作 原 理和 技 术参 数 。 阐述 了机 床 防 干 涉镗 削动 力 头外
轴 度 。
目前铲 斗加 工方 法 主要有 焊前 加 工 、 焊后 用 落地 镗床加工 和设计 专 机加 工 。焊 前加 工工 装复 杂 ， 且 焊
接 变形难 以避 免 ， 很难满足孑 Ｌ 系精度要求 ； 焊后落 地镗
收 稿 日期 ： ２ ０ １ ３—０ ７— ０ ４
ZL20装载机工作装置设计
(3)根据最大卸载高度、最
小卸载距离和卸载角，画出 铲斗在最高位卸载的位置， 即工况IV，如图所示。 (4)以G’点为圆心，顺时针 旋转铲斗，使铲斗斗口与x 轴平行，即铲斗被举升到最 高位置图(工况Ⅲ)。 (5)连接GG’并作其垂直平 分线，因为G和G’点同在以A 点为圆心，动臂AB长为半径 的圆弧上，所以A点必在GG’ 的垂直平分线上。
⑤
C、D点的选择：
C点和D点的布置直接影响到铲斗举升平移性和自动放平 性能，对铲取力和动臂举升阻力有较大的影响。从力传 动效果出发，显然摇臂LBC段长一些有利，可以增加转斗 油缸作用力臂，使铲取力相应增加，但增加LBC必将减少 铲斗和摇臂的转角比，造成铲斗转角难以满足各个工况 要求，转斗油缸过长。 初步设计时，一般应满足LBC ≈(0.7～1.0) LBE，C点一般 取B点的左上方(工况I)，并满足∠CBE=1300 ～ 1800、 BC杆与CD杆尽量垂直，C点不与铲斗干扰、不影响司机 的视野。 D点是依据自动放平和平移性这两大要求来确定的，在 转斗油缸长度保持不变的条件下，从工况IV下降到工况I 过程中C1和C4连线的乖直平分线和从工况II到工况III过 程中C2和C3连线的垂直平分线的交点就是D点。研究证 明的D点应在A点的左下方为较好，这样平移性能好，减 小动臂举升外阻力矩，有利于举升油缸的设计。
动臂长度的确定： 本例取2300mm左右。
B点的选择：
一般取B点在AG连线 的上方，过A点水平线 的下方，并在AG的垂 直平分线左侧尽量靠近 工况Ⅱ时的铲斗处。相 对前轮胎，B点在其外 廓的左上部。B点选择 的好坏，对连杆机构的 传动比、倍力系数、连 杆机构的布置以及转一 斗油缸的长度等都有很 大的影响。
S S1 S2 S3 S4 S5
第四章 装载机.
Q
3600q0 K Tm
Tm 可按下式计算：
l0 Tm 1 2 t
l0
制动系统
装载机的制动系统技功能分为行车制动和驻车制动两大系统。行车制动用于经 常性的一般行驶中的车速控制。驻车制动仅供机械长时间制动使用。 (一)行车制动系统
系统工作时，空压机排出 的压缩空气经油水分离器 过滤后，经压力控制器、 单向阀进入储气罐。制动 时，踩下制动踏板。由气 制动阀出来的压缩空气分 两路分别进入前、后加力 器，使制动液产生高压， 进入盘式制动器制动车轮。
分类
按行走方式分为轮胎式和履带式； 按机架结构形式的不同可分为整体式和铰接式： 按使用场合的不同可分为露天用装载机和井下用装载机。
表示方法
国产装载机的型号用字母Z表示，第二个字母L代表轮胎式装载机，无L表 示履带式装载机，后面的数字代表额定载重量。如ZL50，代表额定载重量为 5t的轮胎式装载机。
第三节 装载机的使用
装载机的使用方法
(一)铲装作业 (1)对松散物料的铲装作业。 (2)铲装停机面以下物料作业。 (3)铲装土堆时作业。
(二)施工组织
常用的施工作业有V形和穿梭式。
装载机的生产率计算
(1)装载机进行装载作业时的生产率按下式计算：
3600 VH K t K m Q Tm
(2)轮胎式装载机配合搅拌设备上料的作业能力按下式计算：
主要技术参数
装载机的主要技术参数有发动机额定功率、额定载重量、铲斗容量、机 重、最大掘起力、卸载高度、卸载距离、铲斗的收斗角和卸载角等。
第二节 装载机构造
装载机的总体构造
装载机以柴油发动机或电动机为动力装置，行走装置为轮胎或腰带，由工作装 置来完成土石方工程的铲挖、装载、卸载及运输作业。
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(2)铲斗基本参数的确定
设计时，把铲斗的回转半径R(即铲斗与动臂铰接点至切削刃之间的距离)作为基本参数，铲斗的其他参数则作为R的函数。
R是铲斗的回转半径(见图4-7)，它的大小不仅直接影响铲斗底壁的长度，而且还直接影响转斗时掘起力及斗容的大小，所以它是一个与整机总体有关的参数。
铲斗的回转半径尺寸可按下式计算。
图4-7 铲斗参考尺寸
（m） (4-1)
式中Vr—铲斗的额定容量，m³；
—铲斗的内侧宽度，m；
λg—铲斗的斗底长度系数，λg=1.40～1.53；
λz—后壁的长度系数，λz=1.1～1.2；
λk—挡板的高度系数，λk=0.120.14；
λr—圆弧的半径系数，λr==0.35～0.4；
γ—张开角,为45°～52°；
γ1—挡板与后壁间的夹角，选择γ1时应使侧壁切削刃与挡板的夹角为90°。
在设计当中，铲斗的额定容量由设计任务书给出Vr=3m³。
铲斗的内侧宽度
=b++(0.1～0.2)-2a (m) (4-2) 式中b-装载机轮距，m；
-轮胎宽度，m；
a-铲斗侧壁切削刃厚度，m。
查阅资料，山特牌ZL50轮式装载机图册，得b=2.24m ，
=0.5969m ，
a=0.025m ，关于(0.1～0.2),取0.15m.计算得=2.937m 。
设计参数的选择，由经验获取，λg =1.5，λz =1.15，λk =0.13，λr =0.4，γ=48°，γ1=13°。
通过上述参数的选择，带入(4-1)式中，得到R=1.259m 。
(3)铲斗截面各边尺寸计算
斗底长度：Lg=Rλg=1.259×1.5=1.889m ， (4-3) 斗后壁长度：Lz=Rλz=1.259×1.15=1.448m ， (4-4) 挡板高度：Lk=Rλk=1.259×0.13=0.163m ， (4-5) 斗底圆弧半径：r=Rλr=1.259×0.4=0.503m ， (4-6)
2.铲斗容量计算与误差判断
铲斗容量是装载机的总体参数之一，铲斗的斗容量已经系列化，其计算也以标准化。
(1)铲斗容量计算
设计铲斗的额定容量： ()22
2002386
r b B b V SB a b a c =-+-+ (m) (4-7) 式中 S —铲斗平装容量横截面，；
a —挡板高度， m ；
b —铲斗开口长，m ；
c —堆积高度，m 。
○1铲斗平装容量横截面S 的计算：
如图4-8所示，铲斗平装容量横截面积S 由5块基本几何图形组成。
图4-8 铲斗截面计算
计算式为 12345S S S S S S =++++ （4-8）
式中S1—扇形AGF的面积，m2；
S2—直角三角形△GFN，m2；
S3—直角三角形△GAC，m2；
S4—三角形△CGN，m2；
S5—直角三角形△CND，m2。
由图4-8知：
S1==0.291m2
S2==0.080m2
S3=0.191 m2
S4==0.181 m2
S5=L k m2
综上所得：S=0.858m2
○2铲斗开口长b和堆积高度c的计算
铲斗开口长b的计算：
CN=
b=
堆积高度c的计算：
图4-9是额定容量铲斗的横截面积，其中挡板DN高为a，CD是铲斗开口长b，IH是斗尖至铲斗侧壁的高度c。
根据美国汽车工程师手册规定IH垂直于CD，且IK=CK/2=b/4.按照通常的设计要求，挡板DN应垂直于斗侧壁CN，所以△CKH∽△CND。
则
c=IK+KH=0.438m
图4-9 额定容量铲斗的横截面
铲斗容量计算代入(4-7)式中，得 3.037m³。
（1）铲斗的容量误差判断
式中
则
所以所设计的铲斗容量符合设计要求。
3.铲斗上下铰接点位置的确定
铲斗的下铰接点即与动臂的连接铰接点。
当铲斗在铲掘位置时，应尽量使该点靠近切削刃与地面。
下铰接点靠近铲斗切削刃，则转斗时力臂小，有利于增加作用在斗刃上的掘起力。
下铰接点靠近地面，可减少在作业时的铲入阻力。
下铰接点距斗底高度h=(0.06～0.12)R。
铲斗的上铰接点即铲斗与拉杆或连杆的连接铰点。
上铰接点与下铰接点的距离(称斗铰连线)不宜过大，否则将增加铲斗连杆机构的尺寸，给结构布置带来一定困难。