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1、第七章 装 载 机,第一节 概 述 第二节 装载机工作装置和总体设计,第一节 概 述,一、装载机的用途 二、装载机的分类 三、单斗装载机的主要参数,一、装载机的用途,图7-1 装载机的可换装置,二、装载机的分类,1)按使用场合不同，单斗装载机可分为露天用装载机和井下用装载机两种。 2)按发动机的功率分类，装载机可分为小型、中型、大型和特大型四种。 3)按行走系统结构不同，装载机分为轮胎式和履带式两种(图7-2)。,图7-2 轮胎式和履带式装载机 a)轮胎式装载机 b)履带式装载机,三、单斗装载机的主要参数,第二节 装载机工作装置和总体设计,一、单斗装载机的动力选择 二、装载机传动形式的选择 三
2、、装载机行驶转向系统的选择 四、装载机制动系统的选择 五、装载机的总体布置 六、工作装置的结构设计,一、单斗装载机的动力选择,目前单斗装载机的动力主要是柴油机，为了提高装载机单位自重功率和降低燃料消耗，普遍采用废气涡轮增压柴油机。在露天矿用大型装载机和井下用装载机有废气排放要求的限制时，也可采用电动力形式。,二、装载机传动形式的选择,1)机械式传动结构简单，制造和维修比较容易，成本较低，但传动系统所受冲击和振动较大，功率利用受到限制，仅少数小型装载机采用这种传动方式，参见图2-1。 2)液力机械传动由于采用了变矩器和动力换挡变速箱(变矩器能吸收装载机作业时传给传动系统的冲击和振动)，提高了传动
3、零件的使用寿命，并可随外界载荷变化自动调节车速。 3)液压传动在动力和车轮之间省去了一系列的传动零件，可实现无级调速，行驶和转向操作容易。 4)电传动在动力和车轮之间也省去了许多传动零件，并可实现无级调速，维修简单，工作可靠。,三、装载机行驶转向系统的选择,小型装载机采用结构简单的整体式车架，由于铲斗在机械的前方，前桥设计为驱动桥，后桥为转向桥，采用偏转后轮方式转向助力小。,四、装载机制动系统的选择,单斗装载机的工作条件恶劣，铲装作业时起动频繁，转场行驶时又具有较高的行驶速度。为了保证装载机具有可靠的行驶车速和较高的生产率，必须具备可靠的制动性能，一般都设有行车制动系统和停车制动系统。,五、装
4、载机的总体布置,1.发动机与传动系统的布置 2.铰接车架的铰点和传动轴的布置 3.转向系统的布置 4.摆动桥的布置 5.工作装置的布置 6.驾驶室的布置,1.发动机与传动系统的布置,1)变速箱、变矩器和发动机三者连为一体的方案。 2)发动机独立布置，变速箱与变矩器连接为一体(图7-4b)。 3)发动机与变矩器连接在一起，变速箱独立(图7-4c)。,1.发动机与传动系统的布置,图7-3 轮胎式装载机总体的一般布置 1铲斗 2摇臂 3动臂 4转斗液压缸 5前车架 6前桥 7动臂液压缸 8驾驶室 9变速箱 10变矩器 11后车架 12后桥 13发动机 14水箱 15配重,图7-4 发动机、变矩器和变
5、速箱的连接方式 1发动机 2变矩器 3变速箱,1.发动机与传动系统的布置,2.铰接车架的铰点和传动轴的布置,1)铰接点布置在前后桥轴线正中间。 2)铰接点布置在前后桥轴线中间偏前。,图7-5 铰接点位置对铲斗摆角的影响,2.铰接车架的铰点和传动轴的布置,图7-7 转向系统布置和前车架摆动图,2.铰接车架的铰点和传动轴的布置,3.转向系统的布置,装载机由于轴荷大，转向频繁，转向角度也较大，一般都采用动力转向。两个转向液压缸对称布置在铰销两侧，液压缸体和活塞杆分别铰接在前后车架上(图7-7)。,4.摆动桥的布置,(1)后桥摆动 后桥摆动有两种结构形式：一种是将后桥与副车架连接在一起，再用纵向铰销将
6、副车架与后车架连接在一起，因而后桥可绕纵向销轴相对后车架摆动(图7-8a)；另一种是后桥上有销轴，直接与后车架铰接(图7-8b)，这种结构形式整机的重心较低，但装配和维修比较麻烦，而且前后桥不能通用。 (2)前桥摆动 这种结构使整个前车架绕纵向销轴摆动，驾驶室常布置在后车架上，因此驾驶员不与前车架一起摆动，作业时实际感觉性差，行驶时路面高低不平引起的颠簸会直接反映到驾驶室，引起驾驶人的不安，因此这种结构较少采用。,图7-8 后桥摆动 1后车架 2销轴 3副车架 4挡铁,4.摆动桥的布置,5.工作装置的布置,图7-9 工作装置布置简图,6.驾驶室的布置,1)驾驶室悬臂布置在前车架后方(图7-12
7、a)。 2)驾驶室悬臂固定在后车架的前方(图7-12b)。,6.驾驶室的布置,图7-10 轮式装载机驾驶室的布置,图7-12 铰接式车架装载机驾驶室的布置方案,6.驾驶室的布置,六、工作装置的结构设计,1.工作装置的组成及设计要求 2.铲斗设计 3.动臂的形状和结构,1.工作装置的组成及设计要求,图7-13 常用的装载机工作装置结构 a)、b)正转六连杆机构 c)正转八连杆机构 d)反转六连杆机构,1.工作装置的组成及设计要求,图7-15 履带式装载机工作装置 1斗齿 2铲斗 3连杆 4摇臂 5动臂 6转斗液压缸 7弯臂 8销臂装置 9连接板 10动臂液压缸 11销轴,2.铲斗设计,(1)铲斗的构造 铲斗主要由斗齿或切削刃、斗底、后斗壁、侧壁、耐磨板和护板等组成。 (2)铲斗的几何断面形状 铲斗的几何断面形状由斗的圆弧半径R1、张开角0、后斗壁高度h、斗底壁长l和铲斗宽度五个参数确定(图7-19)。 (3)铲斗斗容计算,图7-16 一般用途铲斗的结构 1切削刃 2角板 3侧壁切削刃 4挡板 5后斗壁 6耐磨板 7防护支脚 8斗底,2.铲斗设计,图7-18 铲斗侧壁形状,2.铲斗设计,图7-20 斗容计算图 a)铲斗横断面及铲斗横断面积计算图 b)几何斗容 c)额定斗容,2.铲斗设计,3.动臂的形状和结构,图7-21 动臂结构形式 a)曲线形 b)直线形,
