裝載機工作裝置結(jié)構設計【說明書+CAD+PROE+仿真】

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該機為整體機架、后橋轉(zhuǎn)向。經(jīng)過幾年的努力，在吸收當時世界最先進的輪式裝載機技術的基礎上，開發(fā)成功了功率為162KW的鏟接式輪式裝載機，定型為Z450(即后來的ZL50)，并于1971年12月18日正式通過專家鑒定。就這樣誕生了中國第一臺鉸接式輪式裝載機，從而開創(chuàng)了中國裝載機行業(yè)形成與發(fā)展的歷史。Z450型裝載機具有液力機械傳動、動力換擋、雙橋驅(qū)動、液壓操縱、鉸接式動力轉(zhuǎn)向、氣推油加力制動等現(xiàn)代輪式裝載機的基本結(jié)構，為當時世界先進水平。也基本上代表了中國第一代輪式裝載的基本結(jié)構。該機在總體性能方面具有動力性好，插入力有掘起力大、機動靈活、操縱輕便、作業(yè)效率高等一系列優(yōu)點。1978年，天工所根據(jù)機械部的要求，制訂出以柳工Z450為基型的中國輪式裝載機系列標準。制訂標準時，保留用Z代表裝載機，用L取代“4”代表輪式，改Z450為ZL50，就這樣制訂出了以柳工ZL50型為基型的中國ZL輪式裝載機系列標準，這是中國裝載機發(fā)展史上的重大轉(zhuǎn)折點。該標準制訂出來后按當時的行業(yè)分工，柳工、廈工制造ZL40以上的大中型輪式裝載機，成工、宜工制造ZL30以下的中小型輪式裝載機，逐步形成了柳工、廈工、成工和宜工當時的裝載機四大骨干企業(yè)。到70年代末、80年代初中國裝載機制造企業(yè)已增加至20多家，初步形成了中國裝載機行業(yè)。到目前為止，中國輪式裝載機已經(jīng)發(fā)展到了第三代，但最基本的結(jié)構仍然是由Z450(ZL50)演變而來。第二代變化不很大，第三代變化稍大一些。2001年中國裝載機全行業(yè)總銷售量已突破3萬臺，居世界裝載機市場的前列。因此，目前中國已經(jīng)成了世界上裝載機產(chǎn)銷大國。2006年中國裝載機行業(yè)全行業(yè)總銷售量為129，793臺，比2005年的112，527臺，增長了15.3%，凈增了17266臺，其凈增量超過了中國裝載機行業(yè)“八五”以前任何一年的總銷售量，可以說2006年中國裝載機行業(yè)又是一個紅紅火火的豐收年。2007年1-11月，裝載機26家主要企業(yè)累計銷量為143794 臺，同比（109397 臺）增加34397 臺，增幅為31.4%；累計出口為8606 臺，占累計銷量的6.0%，同比（3234 臺）增加5372 臺，增幅達166.1%。2008年，中國裝載機行業(yè)增速不減，1-7月，全國裝載機累計銷量為12.0449萬臺，同比增幅達30.5%。中國裝載機工業(yè)在發(fā)展的同時，一些問題也日益顯露出來。特別是行業(yè)進入門檻極低，價格惡性競爭導致企業(yè)盈利能力低下，營銷理念缺失，市場難以拓展，產(chǎn)品質(zhì)量及可靠性差，此外，產(chǎn)品及組織結(jié)構老化以及服務升級增加的成本難以消化等因素嚴重等制約了行業(yè)的進一步發(fā)展和品質(zhì)的提高。因此，中國裝載機企業(yè)必須抓住新的發(fā)展形勢，在產(chǎn)品研發(fā)上體現(xiàn)差異化戰(zhàn)略和成本領先戰(zhàn)略，繼續(xù)加強行業(yè)以企業(yè)國家級技術中心和高校及科研院所為主體的科研開發(fā)體系建設，打造價值鏈營銷，加強品牌建設，提升品牌價值，只有這樣才能在新形勢下立于不敗之地。中國最大輪式裝載機是徐工LW1200K。 2010年11月23日，在baumachina2010展會隆重舉辦之際，徐工科技震撼推出國內(nèi)最大噸位裝載機——LW1200K，并當場銷售，在二十一世紀第二個十年到來之際，引領中國裝載機產(chǎn)品技術發(fā)展進入新時代。LW1200K的問世，使徐工和歐、美企業(yè)并列，成為全球有能力開發(fā)該級別產(chǎn)品的四大巨頭之一。LW1200K裝載機是徐工立足市場需求，瞄準國際高端技術主流，自主研制開發(fā)的新產(chǎn)品，是中國目前最大噸位的輪式裝載機，擁有國際先進技術，裝備國際一流部件，體現(xiàn)質(zhì)量、安全和環(huán)保的價值觀念。并順利通過了由吉林大學、北京理工大學、東南大學、中國礦業(yè)大學等多名行業(yè)專家的鑒定。鑒定委員會給予了高度評價，并一致認為“是國內(nèi)裝載機行業(yè)的一次重大技術提升和突破，對打破國外大型裝載機的絕對壟斷局面，推動中國裝載機行業(yè)的技術進步，引領裝載機行業(yè)朝著高可靠性、高技術含量、高性能、大噸位的方向發(fā)展具有劃時代的意義”。 用途 　　裝載機主要用來鏟、裝、卸、運土和石料一類散狀物料，也可以對巖石、硬土進行輕度鏟掘作業(yè)。如果換不同的工作裝置，還可以完成推土、起重、裝卸其他物料的工作。在公路施工中主要用于路基工程的填挖，瀝青和水泥混凝土料場的集料、裝料等作業(yè)。由于它具有作業(yè)速度快，機動性好，操作輕便等優(yōu)點，因而發(fā)展很快，成為土石方施工中的主要機械。 分類 常用的單斗裝載機，按發(fā)動機功率，傳動形式，行走系結(jié)構，裝載方式的不同進行分類。1、發(fā)動機功率：①功率小于74kw為小型裝載機。②功率在74～147kw為中型裝載機 　　③功率在147～515kw為大型裝載機；④功率大于515kw為特大型裝載機。2、傳動形式：①液力—機械傳動，沖擊振動小，傳動件壽命長，操縱方便，車速與外載間可自動調(diào)節(jié)，一般在中大型裝載機多采用；②液力傳動：可無級調(diào)速、操縱間便，但啟動性較差，一般僅在小型裝載機上采用；③電力傳動：無級調(diào)速、工作可靠、維修簡單、費用較高，一般在大型裝載機上采用。3、行走結(jié)構：①輪胎式：質(zhì)量輕、速度快、機動靈活、效率高、不易損壞路面、接地比壓大、通過性差、但被廣泛應用；②履帶式：接地比壓小，通過性好、重心低、穩(wěn)定性好、附著力強、牽引力大、比切入力大、速度低、靈活性相對差、成本高、行走時易損壞路面。4、裝卸方式：①前卸式：結(jié)構簡單、工作可靠、視野好，適合于各種作業(yè)場地，應用較廣；②回轉(zhuǎn)式：工作裝置安裝在可回轉(zhuǎn)360O的轉(zhuǎn)臺上，側(cè)面卸載不需要調(diào)頭、作業(yè)效率高、但結(jié)構復雜、質(zhì)量大、成本高、側(cè)面穩(wěn)性較差，適用于較俠小的場地。③后卸式：前端裝、后端卸、作業(yè)效率高、作業(yè)的安全性欠好。 選用原則 1、 機型的選擇：主要依據(jù)作業(yè)場合和用途進行選擇和確定。一般在采石場和軟基地進行作業(yè)，多選用履帶式裝載機；2、動力的選擇：一般多采用工程機械用柴油發(fā)動機，在特殊地域作業(yè)，如海拔高于3000m的地方，應采用特殊的高原型柴油發(fā)動機；3、傳動型式的選擇：一般選用液力—機械傳動。其中關鍵部件是變矩器形式的選擇。目前中國生產(chǎn)的裝載機多選用雙渦輪、單級兩相液力度矩器。4、在選用裝載機時，還要充分考慮裝載機的制動性能，包括多個在制動、停車制動和緊急制動三種。制動器有蹄式、鉗盤式和濕式多片式三種。制動器的驅(qū)動機構一般采用加力裝置，其動力源有壓縮空氣，氣頂油和液壓式三種。目前常用的是氣頂油制動系統(tǒng)，一般采用雙回路制動系統(tǒng)，以提高行駛的安全性。 主要部件 　　包括發(fā)動機，變矩器，變速箱，前、后驅(qū)動橋，簡稱四大件 。1. 發(fā)動機。2. 變矩器上有三個泵，工作泵（供應舉升，翻斗壓力油）轉(zhuǎn)向泵（供應轉(zhuǎn)向壓力油）變速泵也稱行走泵（供 應變矩器，變速箱壓力油），有些機型轉(zhuǎn)向泵上還裝有先導泵（供應操縱閥先導壓力油）。3..工作液壓油路，液壓油箱，工作泵，多路閥，舉升油缸和翻斗油缸。4. 行走油路：變速箱油底殼油，行走泵，一路進變矩器一路進檔位閥，變速箱離合器。5. 驅(qū)動：傳動軸，主差速器，輪邊減速器。6. 轉(zhuǎn)向油路：油箱，轉(zhuǎn)向泵，穩(wěn)流閥（或者優(yōu)先閥）轉(zhuǎn)向器，轉(zhuǎn)向油缸。7. 變速箱有一體的（行星式）和分體的（定軸式）兩種。 工作裝置 　　裝載機的鏟掘和裝卸物料作業(yè)是通過其工作裝置的運動來實現(xiàn)的。裝載機工作裝置由鏟斗1、動臂2、連桿3、搖臂4和轉(zhuǎn)斗油缸5、動臂油缸6等組成。整個工作裝置鉸接在車架7上。鏟斗通過連桿和搖臂與轉(zhuǎn)斗油缸鉸接，用以裝卸物料。動臂與車架、動臂油缸鉸接，用以升降鏟斗。鏟斗的翻轉(zhuǎn)和動臂的升降采用液壓操縱。裝載機作業(yè)時工作裝置應能保證：當轉(zhuǎn)斗油缸閉鎖、動臂油缸舉升或降落時，連桿機構使鏟斗上下平動或接近平動，以免鏟斗傾斜而撒落物料；當動臂處于任何位置、鏟斗繞動臂鉸點轉(zhuǎn)動進行卸料時，鏟斗傾斜角不小于45°，卸料后動臂下降時又能使鏟斗自動放平。綜合國內(nèi)外裝載機工作裝置的結(jié)構型式，主要有七種類型，即按連桿機構的構件數(shù)不同，分為三桿式、四桿式、五桿式、六桿式和八桿式等；按輸入和輸出桿的轉(zhuǎn)向是否相同又分為正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)連桿機構等。土方工程用裝載機鏟斗結(jié)構，其斗體常用低碳、耐磨、高強度鋼板焊接制成，切削刃采用耐磨的中錳合金鋼材料，側(cè)切削刃和加強角板都用高強度耐磨鋼材料制成。鏟斗切削刀的形狀分為四種。齒形的選擇應考慮插入阻力、耐磨性和易于更換等因素。齒形分尖齒和鈍齒，輪胎式裝載機多采用尖形齒，而履帶式裝開機多采用鈍形齒。斗齒數(shù)目視斗寬而定，斗齒距一般為150-300mm。斗齒結(jié)構分整體式和分體式兩種，中小型裝載機多采用整體式，而大型裝載機由于作業(yè)條件差、斗齒磨損嚴重，常采用分體式。分體式斗齒分為基本齒2和齒尖1兩部分，磨損后只需要更換齒尖。 裝載機技術的認可 　　1.裝載機駕駛技術操作證由各地安監(jiān)局發(fā)證。2.裝載機維修技術由技術監(jiān)督局發(fā)證。 變頻器在裝載機上的節(jié)能改造應用 　　裝載機在啟動時，電機的電流會比額定高5-6倍的，不但會影響電機的使用壽命而且消耗較多的電量.系統(tǒng)在設計時在電機選型上會留有一定的余量，電機的速度是固定不變，但在實際使用過程中，有時要以較低或者較高的速度運行，因此進行變頻改造是非常有必要的。變頻器可實現(xiàn)電機軟啟動、通過改變設備輸入電壓頻率達到節(jié)能調(diào)速的目的，而且能給設備提供過流、過壓、過載等保護功能。國內(nèi)比較有名氣變頻器廠家有三晶、英威騰等。 國內(nèi)輪式裝載機發(fā)展趨勢 　　國產(chǎn)輪式裝載機正在從低水平、低質(zhì)量、低價位、滿足功能型向高水平、高質(zhì)量、中價位、經(jīng)濟實用型過渡。從仿制仿造向自主開發(fā)過渡，各主要廠家不斷進行技術投入，采用不同的技術路線，在關鍵部件及系統(tǒng)上技術創(chuàng)新，擺脫目前產(chǎn)品設計雷同，無自己特色和優(yōu)勢的現(xiàn)狀，從低水平的無序競爭的怪圈中脫穎而出，成為裝載機行業(yè)的領先者。（1）大型和小型輪式裝載機，在近幾年的發(fā)展過程中，受到客觀條件及市場總需求量的限制。競爭最為激烈的中型裝載機更新速度將越來越快。（2）根據(jù)各生產(chǎn)廠家的實際情況，重新進行總體設計，優(yōu)化各項性能指標，強化結(jié)構件的強度及剛度，使整機可靠性得到大步提高。（3）細化系統(tǒng)結(jié)構。如動力系統(tǒng)的減振、散熱系統(tǒng)的結(jié)構優(yōu)化、工作裝置的性能指標優(yōu)化及各鉸點的防塵、工業(yè)造型設計等。（4）利用電子技術及負荷傳感技術來實現(xiàn)變速箱的自動換擋及液壓變量系統(tǒng)的應用，提高效率、節(jié)約能源、降低裝載機作業(yè)成本。（5）提高安全性、舒適性。駕駛室逐步具備FOPS&ROPS功能，駕駛室內(nèi)環(huán)境將向汽車方向靠攏，方向盤、座椅、各操縱手柄都能調(diào)節(jié)，使操作者處于最佳位置工作。（6）降低噪聲和排放，強化環(huán)保指標。隨著人們環(huán)保意識的增強，降低裝載機噪聲和排放的工作已迫在眉捷，現(xiàn)在許多大城市已經(jīng)制定機動車的噪聲和排放標準，工程建設機械若不符合排放標準，將要限制在該地區(qū)的銷售。（7）廣泛利用新材料、新工藝、新技術，特別是機、電、液一體化技術，提高產(chǎn)品的壽命和可靠性。（8）最大限度地簡化維修盡量減少保養(yǎng)次數(shù)和維修時間，增大維修空間，普遍采用電子監(jiān)視及監(jiān)控技術，進一步改善故障診斷系統(tǒng)，提供司機排除問題的方法。 1、一般安全注意事項 ①駕駛員及有關人員在使用裝載機之前，必須認真仔細地閱讀制造企業(yè)隨機提供的使用維護說明書或操作維護保養(yǎng)手冊，按資料規(guī)定的事項去做。否則會帶來嚴重重果和不必要的損失。②駕駛員穿戴應符合安全要求，并穿載必要的防護設施。③在作業(yè)區(qū)域范圍較小或危險區(qū)域，則必須在其范圍內(nèi)或危險點顯示出警告標志。④絕對嚴禁駕駛員酒后或過度疲勞駕駛作業(yè)。⑤在中心鉸接區(qū)內(nèi)進行維修或檢查作業(yè)時，要裝上“防轉(zhuǎn)動桿”以防止前、后車架相對轉(zhuǎn)動。⑥要在裝載機停穩(wěn)之后，在有蹬梯扶手的地方上下裝載機。切勿在裝載機作業(yè)或行走時跳上跳下。⑦維修裝載機需要舉臂時，必須把舉起的動臂墊牢，保證在任何維修情況下，動臂絕對不會落下。 　 2、發(fā)動機啟動前的安全注意事項 ①檢查并確保所有燈具的照明及各顯示燈能正常顯示。特別要檢查轉(zhuǎn)向燈及制動顯示燈的正常顯示。②檢查并確保在啟動發(fā)動機時，不得有人在車底下或靠近裝載機的地方工作，以確保出現(xiàn)意外時不會 　　危及自己或他人的安全。③啟動前裝載機的變速操縱手柄應扳到空擋位置。④不帶緊急制動的制動系統(tǒng)，應將手制動手柄板到停車位置。 　?、葜荒茉诳諝饬鲃雍玫膱鏊鶈踊蜻\轉(zhuǎn)發(fā)動機。如在室內(nèi)運轉(zhuǎn)時，要把發(fā)動機的排氣口接到或朝向室外。 　　 3、發(fā)動機啟動后及作業(yè)時安全注意事項 　　 ① 發(fā)動機啟動后，等制動氣壓達到安全氣壓時再準備起步，以確保行車時的制動安全性。有緊急制動的把緊急及停車制動閥的按鈕按下（只有當氣壓達到允許起步氣壓時，按鈕才能按下，否則按下去會自動跳起來），使緊急及停車制動釋放下，才能掛I擋起步。無緊急制動的只需將停車制動手柄放下，釋入停車制動即可起步。②清除裝載機在行走道路上的故障物，特別要注意鐵塊、溝渠之類的障礙物，以免割破輪胎。③將后視鏡調(diào)整好，使駕駛員入座后能有最好的視野效果。④確保裝載機的喇叭、后退信號燈，以及所有的保險裝置能正常工作。⑤在即將起步或在檢查轉(zhuǎn)向左右靈活到位時，應先按喇叭，以警告周圍人員注意安全。⑥在起步行走前，應對所有的操縱手柄、踏板、方向盤先試一次，確定已處于正常狀態(tài)才能開始進入作業(yè)。要特別注意檢查轉(zhuǎn)向、制動是否完好。確定轉(zhuǎn)向、制動完全正常，方可起步運行。⑦行進時，將鏟斗置于離地400mm左右高度。在山區(qū)坡道作業(yè)或跨越溝渠等障礙時，應減速、小轉(zhuǎn)角，要注意避免傾翻。當裝載面在陡坡上開始滑向一邊時，必須立即卸載，防止繼續(xù)滑下 　?、嘧鳂I(yè)時盡量避免輪胎過多、過分打滑；盡量避免兩輪懸空，不允許只有兩輪著地而繼續(xù)作業(yè)。⑨作牽引車時，只允許與牽引裝置掛接，被牽引物與裝載機之間不允許站人，且要保持一定的安全距離，防止出現(xiàn)安全事故。 　　 4.停機時的安全注意事項 　　 ①裝載機應停入在平地上，并將鏟斗平放地面。當發(fā)動機熄火后，需反復多次扳動工作裝置操縱手柄，確保各液壓缸處于無壓休息狀態(tài)。當裝載機只能停在坡道上時，要將輪胎墊牢。②將各種手柄置于空擋或中間位置。③先取走電鎖鑰匙，然后關閉電源總開關，最后關閉門窗。④不準停在有明火或高溫地區(qū)，以防輪胎受熱爆炸，引起事故。⑤利用組合閥或儲氣罐對輪胎進行充氣時，人不得站在輪胎的正面，以防爆炸傷人。