装载机的原理及应用.

装载机的原理及应用

装载机是一种广泛应用于公路、铁路、港口、码头、煤炭、矿山、水利、国防等工程和城市建设等场所的铲土运输机械。它主要用来铲、装、卸、运土与砂石等散状物料，也可以对岩石、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、装卸其他物料的工作。在公路、特别是高速公路施工中，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，因而装卸机在国内外得到迅速发展，成为公路建设中土方施工的主要机种之一。对于减轻劳动强度，加快工程建设速度，提高工程质量起着重要的作用。下面对其结构及工作原理做简单介绍。

装载机的主要功能是对松散物料进行铲装及短距离运输作业。它是工程机械中发展最快、产销量及市场需求最大的机种之一。从行走式结构来分，它主要分为轮胎式装载机和履带式装载机。

轮胎式装载机是由动力装置、车架、行走装置、传动系统、转向系统、制动系统、液压系统和工作装置等组成。其结构如图一所示。轮胎式装载机的动力是柴油发动机，大多数采用液力变矩器动力、换挡变速箱的液力机械传动形式（小型装载机有的采用液压传动或机械传动），液压操纵、铰链式车体转向、双桥驱动、宽基低压轮胎、工作装置等多采用反转连杆机构。

履带式装载机是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。其动力为柴油机，机械传动系采用液压助力湿式离合器、湿式双向液压操纵转向离合器和正转连杆工作装置。

图2 履带式装载机结构简图

1-履带式行走机构 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

我们主要以轮胎式装载机为例

一.装载机传动系统

轮胎式装载机传动系统如图3所示。它是由变矩器、变速箱、传动轴、前后驱动桥、轮边减速器等组成的

图3 轮胎式装载机传动系统

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

它的传动路线为：发动机→液力变矩器→变速器→传动轴→前、后驱动桥→轮边减速器→车轮

1.液力变矩器

采用双涡轮液力变矩器，并且能随外载荷的变化自动改变其工况，相当于一个两档自动变速器，提高了装载机对外载荷的自动适应性。变

矩器的第一和第二涡轮输出轴及其上的将动力输入变速器。在两个输入齿轮之间安装有超越离合器。

2.变速器

变速箱由箱体、行星齿轮式变速机构、液压动力换挡系统等组成。它具有两个前进档和一个倒退档。Ⅰ档和倒退档采用行星变速机构，Ⅱ档为直接档，他们分别由Ⅰ档摩擦片离合器，倒挡摩擦片离合器的制动和直接档闭锁离合器的接合完成的。

3.驱动桥

驱动桥主要由壳体、主传动器、半轴轮边减速器、轮胎、轮辋等组成。轮胎式装载机的驱动桥分为前桥和后桥。前桥刚性固定，后桥采用中心摆动结构，使后桥摆动中心与动力输入中心重合，减少了附加引力引起的扭矩对传动系统的冲击，延长了驱动桥的使用寿命，增加了整机的稳定性。前桥的主动螺旋锥齿轮为左旋，后桥则为右旋。

驱动桥主要由壳体、主传动器、半轴轮边减速器、轮胎、轮辋等组成。

4.传动轴

传动轴用来把变速箱输出的动力传给驱动桥。它由花键联接的滑动叉与轴管总成，能够保证在变速箱与驱动桥的相对位置发生变化的情况下，可靠地传递动力。

装载机在运行和作业过程中，传动轴要承受很大的扭矩、冲击载荷、

震动，且传动轴位于装载机底部，工作条件恶略。因此，必须经常对传动轴进行认真的保养和维护。

二.装载机制动系统

制动系统用于机械行驶时江苏或停驶，以及在平地活泼岛上较长时间的停车。

该系统具有行车制动、停车制动及国际流的紧急制动系统。停车制动与紧急制动共用，因紧急制动具有4种功能：（1）停车制动；（2）起步时保护制动作用。气压未达到允许起步气压时，停车制动起作用，且挂下不挡；（3）行车时气路发生故障起安全保护制动作用。当制动系统气路出了故障。降到允许行车气压时，紧急制动会自动刹车，同时变速器会自动挂空挡；（4）紧钯制动。当行车制动出了故障时可选用该系统实施紧急制动，而代替行车制动起作用。

1.行车制动系统

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四轮制动如图4所示，它是由空气压缩机、油水分离器、储气筒、双管路气控制阀、盘式制动器等组成。

工作时，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，踩下气制动阀，压缩空气分两路进入前

后加力器，使制动液产生高压，进入盘式制动器制动车轮。

图4 行车制动系统

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

12-气喇叭

2.驻车制动

驻车制动（又称手动制动）系统用于装载机在工作中出现紧急情况时制动，也用在停车后使装载机保持原位置，不至因路面倾斜或其他外力作用而移动。当装载机的气压过低是，还可以对制动机械起保护作用。

图5 驻车制动系统

1-储气罐 2-控制按钮 3-顶杆 4-驻车及紧急制动控制阀 5-制动气室 6-制动器 7-

拉杆 8-快放阀 9-变速操纵空挡装置

三.装载机转向系统

装载机的行驶方向是靠转向系统来进行操纵的，转向系统能够根据作业要求保持装载机稳定的沿直线方向进行刑事或改变其行驶方向。轮式装载机目前大多采用教练是结构，其转向系统主要由液压泵、粗滤油器、液压转向器、分流阀、转向液压缸等组成。

图6 转向液压系统原理图

1-转向油缸 2-流量放大阀 3-精滤油器 4-散热器 5-转向泵 6-减压阀 7-全液压转

向器