装载机传动系统(双变)
常林ZLM50E-5轮式装载机简介一、产品概述ZLM50E-5装载机是...
常林ZLM50E-5轮式装载机简介一、产品概述ZLM50E-5装载机是ZLM50E-2产品的升级产品，在国内同档次产品中处于领先水平，特别是在工作液压系统、传动系统先进可靠。
该产品适用在基建工程、道路修筑、路面养护中从事砂石、泥土、煤炭等散状物料的铲挖、装卸等作业。
可根据用户的需求选配矿山用液压破碎锤，冬季除雪、推雪装置，煤场、料场作业装置，工程货车用高卸装置以及各种林场、木材厂、纸业、石油管等作业抓具等。
1997年荣获中国机械工业名牌产品 2004年荣获中国名牌产品连续十五年被中质协评为“用户满意产品”二、主要参数三、主要配置四.主要特点：1.整机设计动力匹配合理，具有强劲的牵引力、掘起力，作业效率高，经济性好。
整机选用性能卓越的国内优质发动机，噪音低、环保性能好，燃油消耗少。
为了满足粉尘多、恶劣工况，配置专利技术的二级空气过滤器；外露胶管、启动电瓶等均采用国内知名品牌，满足不同的环境温度要求。
2.传动系统配备改进型定轴式动力换档变速箱并辅之以键块式工程机械专用传动轴，系统久经市场考验，结构简单，传动效率高，维修装配性极佳。
在兰州铁路局、天津港、南昌铁路局的实际超负荷使用中变速箱、变矩器平均无故障率达到4500小时左右。
常林前进三档、后退三档是定轴式变速箱的特点。
机械换档，操作灵活，定位准确，能很好的满足不同的作业工况。
（操作手可以根据物料的轻重，对掘起力牵引力大小的需求，地面的平整度选择合理的档位，从而提高整机的工作效率）。
相对具有传动比合理，换档冲击小的优点。
双变中的齿轮和连接轴都经过奥地利引进的自动化热处理炉进行高频淬火，碳氮共渗处理，为常林变速箱，变矩器长时间的使用寿命提供了充分的保证。
3、负荷传感全液压转向，双泵合流，系统简单实用，功率损失小，降低了燃油消耗。
在常时间的工作过程中体现出常林5吨装载机高效节能的特点。
（当操纵举升或翻斗动作时，转向泵同时通过优先阀向工作系统供油，加大了工作系统流量，起升速度加快，提高了转向泵的使用效率，从而达到了高效节能。
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。
浅谈装载机(构造、维护、保养、使用、常见故障及简单排除方法)
空 滤
排气 管
轮 胎
电 瓶 箱
动臂 油缸 储 气 筒
斗销
铰接销
液压泵
液力 传动 油 制 动 器 制动 盘
双变
发动机 柴滤 散热器 柴油泵 启动马 达
发 电 机
四、我们目前使用的装载机主要性能参数
1、平移性：动臂举升过程中，铲斗上翻角（收斗角）的变化尽量小， 保持物料不撒落。 2、卸载性：保证在动臂举升的任意位置上都能卸载。铲斗下翻角 （卸料角）大于45度。 3、传动角：工作装置传力性能良好。既传动角的变化规律符合工 作要求。 4、掘起力：动臂举升时斗刃削轨迹符合工况要求，且铲掘时掘起 力变化规律符合工作要求。 5、自动放平性：转斗油缸伸长不变，当动臂油缸从最高位置降到 最低位置时，铲斗应能自动呈插入料堆状态，以简化操作。 6、稳定性：装载机的稳定性是指装载机在行驶和作业过程中，防止 翻车的能力。它包括纵向稳定性和横向稳定性。稳定性是装载机的 主要使用性能之一，它直接影响装载机行驶和作业的安全，只有具 有良好稳定性的装载机，其他使用性能才能得到充分发挥。
8、磨合期满，进行下列工作：
（1）清洗变速箱油底壳滤网，更换新油。 （2）更换机油、机油滤清，清洗机油转子。
驾驶前的准备：
按要求对机械情况进行检查 1、油.水.电及其他保证机械设备正常运转的条件是 否完备。 2 、操纵杆结构和安全部件及结构是否灵活可靠。 3、各部螺栓的连接紧固情况。 4、各铰接点润滑情况。 5、围机转一圈周围环境检查及清除障碍物。 6、指示仪表. 指示灯显示是否正常可靠。
二、装载机的分类
装载机结构
一、装载机的构造1、发动机2、行走系统3、传动系统4、工作装置5、转向液压系统6、工作液压系统7、制动系统8、操纵系统2、行走系统的主要由前车架、后车架、付车架、铰接肖、轮胎组成3、传动系统主要由变矩器、变速箱、传动轴、驱动桥组成㈠变矩器由壳体、泵轮、罩轮、一二级涡轮、导轮、导轮座、分动齿轮、弹性板、密封环等组成㈡变速箱由箱体、中盖、端盖、一轴总成、二轴总成、三轴总成、四轴总成、倒档行星架总成、一档行星架总成、隔离架、主动片、从动片、一档活塞体、倒档活塞体、油底壳、变速泵、变速操纵阀、轴齿轮、转向泵驱动轴、氟胶环等组成1、一轴由输入一级齿轮、输入二级齿轮、6016、8111、6311、旋转油封组成2、二轴由超越离合器、倒档行星架、一倒档行星轴、太阳轮、倒档内齿圈、一档内齿圈、行星轮、一档行星架、直接档连接盘、6010、50210组成超越离合器倒档内齿圈倒档行星架一档行星架行星轮太阳轮一倒档行星轴直接档连接盘一档内齿圈轴承B 、二轴总成包括：3、 三轴由直接档受压盘、直接档连接轴、直接档主动片、直接档从动片、直接档活塞、直接档油缸体、中间输出轴齿轮、6022、6411、6204组成 C 、三轴总成包括：中间输出轴齿轮直接档油缸体直接档活塞直接档从动片直接档主动片直接档受压盘轴承直接档连接轴4、 四轴由油封座、前后输出轴、输出轴齿轮、输入法兰、输出法兰、自锁罗母、油封、312轴承组成 D 、四轴总成包括：前法兰油封座输出轴输出轴齿轮自锁罗母油封轴承后法兰㈢、传动轴由前传动轴、中间支承轴、后传动轴组成㈣、驱动轴由桥壳、主传动总成、制动盘、轮壳、内齿轮、行星轮架、半轴、太阳轮、行星轮轴、行星轮等组成4、工作装置由铲斗、动臂、拉杆、摇臂、销轴、销套组成5、转向液压系统由转向泵、转向器、优先阀、转向油缸、转向油管、方向盘、转向销轴6、工作液压系统由工作泵、分配阀、油箱、动臂油缸、转斗油缸、油管、钢管等组成7、制动系统由气泵（空气压缩机）、储气罐、卸荷阀、气制动阀、加力器、盘式制动器、脚踏板、油管等组成8、操纵系统①变速操纵系统新式：变操纵软轴、转换杠杆、操纵拉杆老式：上部机构、限位机构、下部机构、联接机构、拉杆②液压操纵系统由操纵杆总成、固定架、叉型接头、固定支板、操纵软轴。
第二代ZL50型轮式装载机的总体
图1为我国目前最具代表性的第二代ZL50型轮式装载机的总体结构图。
它主要由柴油机系统1、传统系统2、防滚翻及落物保护装置3、驾驶室4、空调系统5、转向系统6、液压系统7、车架8、工作装置9、制动系统10、电气仪表系统11、复盖件12、操纵系统13等13个部分及系统组成。
空调系统及防滚翻与落物保护装置是第一代没有的，是第二产品新增加的，主要是增加安全舒适性。
其它部件如转向系统、制动系统、驾驶室、工作装置、车架等也有重大变化，在第一代的基础上采用了十多项先进技术及选进结构。
因此，第二代与第一代相比在可靠性、安全舒适性、作业效率等都有相当大的提高，同时外观造型也美观得多。
传动系统图2所示，为我国当前典型的轮式装载机的传动系统。
该系统由变速器（也叫变矩器变速箱总成）3、驱动桥8、传动轴5等组成。
（1）变速器变速器2由液力变矩器3及变速箱4两部分组成。
图示变矩器的一端与柴油机1、另一端与变速箱4直接相连这样结构紧凑、连接可靠，是目前国内外轮式装载机用得最多、最普遍的一种连接方式。
其它还有变速器为一整体与柴油机分置，或变矩器与柴油机直接相连而与变速箱分置，之间用传动轴连接。
目前山工的ZL50D型、常林的ZLM50E型就是变矩器包括分动箱直接与柴油机相连，与变速箱分置，用传动轴相连的结构型式。
图3有柳工ZL50C型变速器结构图。
该变速器为双涡轮液力变矩器加行星式动力换挡变速箱组成。
该变速箱有一个前进、一个后退两个行星排，加上一个直接挡（II挡），共两前进、一后退三个挡。
结构简单、挡位少，完全实现了单杆操纵。
变矩器有两个涡轮，二涡轮直接传给变速箱输入轴（齿轮），为各挡轻载变速状态。
一涡轮是通过超越离合器才传给变速箱输入轴，当各相应挡扭矩加大，速度降低到超越离合器结合时，两个涡轮同时参加工作，为相应挡的低速大扭矩状态，这一切都是由超越离合器通过速度的高低自动实现的。
实际上该变速器有4个前进挡，2个后退挡，因每个挡都有一个高低速自动换挡。
装载机简介
装载机定义装载机是一种广泛用于公路、铁路、建筑、水电、港口、矿山等建设工程的土石方施工机械，它主要用于铲装土壤、砂石、石灰、煤炭等散状物料，也可对矿石、硬土等作轻度铲挖作业。
换装不同的辅助工作装置还可进行推土、起重和其他物料如木材的装卸作业。
在道路、特别是在高等级公路施工中，装载机用于路基工程的填挖、沥青混合料和水泥混凝土料场的集料与装料等作业。
此外还可进行推运土壤、刮平地面和牵引其他机械等作业。
由于装载机具有作业速度快、效率高、机动性好、操作轻便等优点，因此它成为工程建设中土石方施工的主要机种之一。
发展中国现代轮式装载机起始于20世纪60年代中期的Z435型。
柳工Z435 柳工Z435该机为整体机架、后桥转向。
经过几年的努力，在吸收当时世界最先进的轮式装载机技术的基础上，开发成功了功率为162KW的铲接式轮式装载机，定型为Z450(即后来的ZL50)，并于1971年12月18日正式通过专家鉴定。
就这样诞生了中国第一台铰接式轮式装载机，从而开创了中国装载机行业形成与发展的历史。
Z450型装载机具有液力机械传动、动力换挡、双桥驱动、液压操纵、铰接式动力转向、气推油加力制动等现代轮式装载机的基本结构，为当时世界先进水平。
也基本上代表了中国第一代轮式装载的基本结构。
该机在总体性能方面具有动力性好，插入力有掘起力大、机动灵活、操纵轻便、作业效率高等一系列优点。
1978年，天工所根据机械部的要求，制订出以柳工Z450为基型的中国轮式装载机系列标准。
制订标准时，保留用Z代表装载机，用L取代“4”代表轮式，改Z450为ZL50，就这样制订出了以柳工ZL50型为基型的中国ZL轮式装载机系列标准，这是中国装载机发展史上的重大转折点。
该标准制订出来后按当时的行业分工，柳工、厦工制造ZL40以上的大中型轮式装载机，成工、宜工制造ZL30以下的中小型轮式装载机，逐步形成了柳工、厦工、成工和宜工当时的装载机四大骨干企业。
轮式装载机传动系统油温过高的原因分析
力 传动 系统 容易 出 现油 温过 高 的现象 。
油位 过高 ， 轮 、 轮 高速 旋 转 时 摩 擦 阻 力增 大 ， 泵 涡 就 会 转变 成 过多 的热 能使 油 温升 高 。出现 这种 故障 时 可看 到油 底壳 中有 黑 色胶 状物 。 检修 时 必 须彻 底 清 洗 液 压 系 统 ． 变矩 器 进 行 对
的泄漏 量 很少 。
变 矩 器 内轴 承 或齿 轮 等 零 部 件 损 坏 会 造 成 泵
等 机械 零 件 的 磨损 ． 短 其 使 用 寿 命 ， 系 统 传 动 缩 使
轮式 装 载机 一般 采用 强 制冷 却方 式 。工 作 油泵 由变 速 箱 油 底 吸油 供 给 液压 主 控 阀 ， 工作 油 分 成 把 两 路 ． 路 通 过 变 矩 器 减 压 阀进 入 变 矩 器 ． 路 进 一 一 入变 速箱 。变 矩器 减 压 阀可将 工 作油 进 入变 矩器 的
器进 口 比例 阀及 出 口溢 流 阀 ． 变矩 器 的进 口压 力 将 控 制 在正 常 范围 ． 并更 换 液力 传 动油 。
２ ２ 变 速箱 故 障 ．
作 油温 为 ８ ５～９ ｃ 最佳 行驶 油温 为 ７ ５Ｃ表 的 指示 超 出 了允 ①
轮 式装载机 传动 系统油温过高的原 因分析
刘友 潘绪 伟， 全
（ 州 矿 务 集 团 有 限 公 司 机 械 厂 ，江 苏 徐 州 ２ １０ ） 徐 ２ ０ ６
摘 要 ： 力传 动 系 统主 要 由发 动机 、 液 液力 变矩 器 和 变速 系统构 成 。液 力传 动通 过 变矩 器 可 以 自动 无 级变 速 ， 一般 机械 传 动 相 比 ， 与 对于 外界 载荷 变化具 有 自动 适 应性 ， 提 高 车 辆 的使 用 可 寿命 ． 化对 车辆 的 操纵 ， 简 因此被广 泛 应用 于工 程 车辆 与工 程机 械 中。 介绍 了轮胎 式装 载 机液 力传 动 系统 油温过 高 的危 害 ， 油温过 高 的原 因进 行 了分 析 ， 对 并提 出 了解 决 方案 及 维修 方 法。
大功率轮胎式装载机的液压传动系统研究
４ 静 压 传 动 突 出 的 优 点 是 在 任 何 转 速 下 都 能 接 纳 可 支 配 发 动 机 功率 ， 动机 功 率 可 任 意分 配 ， 发 可 任 意 变 换 转 速 和 转 矩并 保 持 高 效 率 。 液 力 变 矩 器 的
转 矩 承 接 能 力 是 一 个 转 速 的 二 次 方 程 ， 力 变 矩 器 液 只 有 在 额 定 转 速 时 能 够 接 受 发 动 机 的全 部 转 矩 。 在
以 下 的装 载 机 中基 本 上都 采 用 了静 压 驱 动 。 功 率 从
６ ０到 ２ ０ ０ ＫＷ 的装 载 机 中 ， 以 找 到 动 压 和 静 压 两 可
种传 动 技 术 。在 更 大 的 功 率 范 围 ， 普 遍 采 用 液 力 还
轮 式 装 载 机 按 照 动 力 传 动 系 统 可 分 为 机 械式 传 动 、 力 机 械 式 传 动 （ 压 传 动 ） 全 液 压传 动 （ 压 液 动 和 静 传动 ） 载机三大类 型 ， 装 目前 装 载 机 普 遍 采 用 后 两 种 传 动 系 统 。静 压 传 动 与 动 压 传 动 的 比较 见 表 １ 。
２ 静 压 传 动 的传 动 性 能 比 液 力 传 动 更 好 。 变
矩器所能吸收 的力 矩与 发 动机转 速 的平 方成 正 比 ，
压 传 动 布局 方 便 。 在 闭 环 回 路 中 ， 使 转 矩 以 两 个 可 方 向传 递 。 因 此 ， 利 用 传 动 系 统 本 身 进 行 可 靠 地 能 制 动 。 由此 ， 以 减 少 安 装 刹 车 功 率 和 刹 车磨 损 ， 可 并
动 时 静 压 传 动 体 现 出较 好 的传 动 性 能 。
３ 在 静 压 传 动 中 ， 于 采 用 了 容 积 调 速 回路 ， 由
装载机液压系统的常见故障与维修方法
装载机液压系统的常见故障与维修方法装载机上应用液压传动的系统主要有工作装置液压系统、变矩-变速液压系统、转向液压系统等，具有结构紧凑、运行平稳、动作灵活、操作方便轻巧等优点，但是由于液压传动是以液体作为传递动力的介质，故容易产生泄漏，运行较长时间后，还容易出现过热、工作无力、内部元件损坏等故障。
液压传动故障的出现具有突发性和隐蔽性，而且涉及的元件比较多，给故障诊断和排除带来极大的困难，因此在维修液压系统时，必须弄懂其工作原理，并在正确分析故障原因才能保证维修的质量。
本人经过几年来在生产工作实践中的学习，积累了一些经验，写出来与大家切磋，希望能对检修液压传动系统起到一定的指导作用。
本文以ZL50C装载机常出故障的工作装置液压系统为例，介绍液压传动的工作原理，并分析其在工作过程中常见的故障现象诊断和排除方法。
一.ZL50C工作装置液压系统的工作原理ZL50C工作液压系统主要由工作泵、分配阀(分配阀由安全阀、转斗滑阀、转斗大腔双作用安全阀、转斗小腔安全阀、动臂滑阀等集成)、转斗油缸、动臂油缸、油箱等组成。
ZL50C装载机工装置作液压系统采用顺序回路，各机构的进油通路按先后次序排列，泵只能按先后次序向一个机构供油。
在工作过程中，液压油自油箱底部通过滤油器被工作泵吸入，从油泵输入具有一定压力的液压油进入分配阀。
压力油先进转斗滑阀，转斗滑阀有三个位，操作该滑阀，使滑阀处右位或左位，可以分别实现斗的后倾、前倾动作，当转斗滑阀处中位时，压力油进入动臂滑阀。
动臂滑阀有四个位，操作滑阀，如图-1所示中从右到左的四个位，分别可以实现动臂的提升、封闭、下降和浮动动作。
系统通过分配阀上的总安全阀限定整个系统的总压力，转斗大、小腔的双作用安全阀分别对转斗大腔、小腔起过载保护和补油作用。
动臂滑阀与转斗滑阀的油路采用互锁连通油路，可以实现小流量得到较快的作业速度。
二.ZL50C工作装置液压系统故障诊断与排除ZL50C装载机，转斗满载时，发动机额定转速下，动臂提升时间应小于7s，转斗前倾时间应小于2.5s，大于相应时间则为动作缓慢;工作装置液压系统的调定压力为17Mpa，小于该压则为系统压力偏低。
装载机液压行走系统
２４ ２００７（０３） ＣＯＮＳＴＲＵＣＴＩＯＮ ＭＥＣＨＡＮＩＺＡＴＩＯＮＨＳＴ是一种可以在全车速范围内实现无级变速的传动方式，将其应用于装载机的行走系统，在很大程度上提高了装载机操作舒适性、布局合理性以及功率等各项性能。
目前，世界上先进国家新开发的小型装载机几乎都采用ＨＳＴ，并有向大型装载机发展的趋势，与传统的液力机械装载机相比，具有很大优势。
1 Ｔ／Ｍ和ＨＳＴ分析比较装载机作业特点：边行走边作业，移动中进行作业，行走装置和工作装置同时动作；循环作业，频繁地起步和前进后退，不断地加减速；掘削时低速大驱动力，转移时在路上需高速行驶，所需驱动力和速度变化范围广。
1.1 Ｔ／Ｍ的缺点Ｔ／Ｍ是变矩器加动力换挡变速箱，基本上适应装载机作业特点。
因此在装载机上广泛采用，但存在以下不足：①作业时经常在低速大驱动力下工作，此时变矩器效率较低，油耗大；②切入铲土时，发动机负荷大转速降低，不能充分利用发动机功率，作业效率低，作业装置和行走装置同时工作时，很难使发动机控制在最大功率点工作，主要是行走变矩器输出功率难控制调节，过去曾采用滑差式离合器来进行功率调节，但功率损失大；③变矩器变速范围小，因此必须采用动力换挡变速箱，作业时需频繁换挡（每小时高达１０００次）司机劳动强度大，现采用电操纵和微机控制自动换挡，价格较贵。
1.2 ＨＳＴ的优点１）液压传动元件位置独立，布置方便：①发动机布置在车辆最后部可代替平衡重，在确保稳定性前提下，可降低车重，与相同等级Ｔ／Ｍ车相比，重量降低约１０％以上；②ＨＳＴ液压部件独立布置，装载机中部没有大部件，空地大，可设计选取合适的轴距和大的折腰角度，轴距减小，使转向半径减小；③ＨＳＴ动力传动装置系统，布置位置可放低，使整机重心位置降低，提高稳定性；④发动机布置在后部，维修保养方便。
２）ＨＳＴ在全车速范围内可实现无级变速，发动机功率利用率好。
ＨＳＴ传动综合效率比Ｔ／Ｍ传动高，油耗较低。
３）ＨＳＴ行走只需操纵油门踏板就能自动变速，从最大牵引力至最高车速范围内平稳地行走而不需换挡。