装载机工作装置及其液压系统设计
挖掘装载机装载装置液压系统毕业设计
图书分类号：密级：毕业设计(论文)挖掘装载机装载装置液压系统设计Loader hydraulic system design of mining学生姓名学院名称专业名称指导教师20**年5月27日摘要挖掘装载机是工程机械的主要机种之一，广泛用于建筑、矿山、水电、桥梁、铁路等部门。
我国挖掘装载机装载部分在设计上存在很多问题，工作装置对于挖掘装载机装载部分来说又是重中之重，所以工作装置的设计好坏直接影响到挖掘装载机装载部分工作装置的使用寿命以及工作效率等。
装载部分工作装置的转斗六连杆机构是由与液压缸，铲斗相关联的两个四连杆机构组合而成。
装载部分在作业时，靠改变液压缸的长度来使铲斗获得所要求的收斗角和卸料角。
机构中各杆件长度及其结构参数确定后，需要对该机构作某些特定计算，以判断机构设计的正确性。
在工作循环中速度与加速度变化合理；油缸活塞行程为最佳值；工作装置运动平稳、无干涉、无死点、无自锁；动臂从最底位置到最大卸载高度的举升过程中，保证铲斗中物料不洒落；在卸载后，动臂下放至铲掘位置。
关键词工程机械挖掘装载机装载部分工作装置AbstractThe loader is one of the main kind of the engineering machinery, used in every department such as the building , mine , water and electricity , bridge , railway. our country’s backhoe loader has very many problems in design, the working installment regarding the loader also is extremely important, therefore the work installment design is good or bad affects directly the car loader service life as well as the working efficiency and so on . Turning container six connect pole organization for loading part of working installment is consist of hydraulic cylinder, two four-connected pole organizations connected with scoop.Loading part is working by changing the length of hydraulic cylinder to make scoop get the required withdrawing scoop angle and unloading angle.After every pole’s length and its constructive parameter are determined,it is necessary to make some certain calculation for institution,in order to judge whether the design for this institution is right.The speed and accelerated speed change resonably;The traveling route of the oil cylinder is the best value;The working installment works steadily,has no interference,dead points and self-lock. In the process of lefting the moving arm from the most bottom position to the biggest unloading height,guaranteeing the material in scoop do not spread to fall;After unloading,move the arm descend to the digging position.KEY WORDS Construction Machine Backhoe Loader Loading Part Work Equips目录摘要 (I)Abstract (II)1 绪论 (3)1.1 挖掘装载机简介和分类 (3)1.2挖掘装载机在国内的现状与发展趋势 (3)2挖掘装载机装载部分工作装置设计概述 (6)2.1 工作装置设计概述 (6)2.2 装载部分工作装置结构型式选择 (6)3 铲斗设计 (7)3.1 设计要求 (7)3.2斗型结构分析 (7)3.2.1 切削刃形状 (7)3.2.2 铲斗斗齿 (7)3.2.3斗刃 (8)3.2.4 斗体形状 (8)3.3 铲斗基本参数确定 (8)4 装载部分工作装置结构设计 (11)4.1工作机构连杆系统尺寸参数设计 (11)4.2 机构分析 (11)4.3 设计方法 (12)4.4 尺寸参数设计图解法 (12)4.4.1 动臂与铲斗、摇臂、机架的三个铰接点B、E、A的确定 (12)4.4.2 连杆与铲斗和摇臂两个铰接点C、D的确定 (13)4.4.3举升油缸与动臂和机架的铰接点H及M点确定 (13)5 工作装置强度计算 (15)5.1 计算位置 (15)5.2 外载荷确定 (15)5.3 工作装置受力分析 (17)5.4 工作装置强度校核 (22)5.4.1动臂 (23)5.4.2 铰销 (26)5.4.3 连杆 (27)5.4.4摇臂 (28)6 挖掘装载机液压系统设计 (32)6.1概述工况 (32)6.2 初选系统工作压力 (32)6.3 液压系统原理图 (32)6.4液压缸设计和计算 (33)6.4.1转斗油缸作用力确定 (33)6.4.2活塞 (35)6.4.3活塞杆 (36)6.4.4缸筒 (37)6.4.5 活塞杆校核 (41)6.4.6卡环连接计算 (42)6.4.7活塞杆导向套 (42)6.4.8 油口 (42)6.4.9密封件、防尘圈 (43)6.4.10转斗油缸与机架铰接处销轴校核 (43)6.5动臂举升油缸设计和计算 (43)6.5.1动臂举升油缸作用力确定 (43)6.5.2活塞 (44)6.5.3活塞杆 (45)6.5.4缸筒 (46)6.5.5活塞杆校核 (48)6.5.6卡环连接计算 (49)6.5.7焊接缸筒计算 (50)6.5.8活塞杆导向套 (50)6.5.9密封件、防尘圈 (50)6.5.10举升油缸与机架铰接处销轴校核 (50)6.6 泵的选用 (51)结论 (52)致谢 (53)参考文献 (54)1 绪论1.1 挖掘装载机简介和分类挖掘装载机俗称“两头忙”。
装载机液压系统的工作原理
装载机液压系统的工作原理一、引言1.1 任务背景液压系统在工程机械中被广泛应用，装载机作为重要的工程机械之一，其液压系统在其工作中起到至关重要的作用。
本文将介绍装载机液压系统的工作原理，帮助读者更好地了解液压系统在装载机中的应用。
二、液压系统概述2.1 液压系统的定义液压系统是一种利用液体的静压力和动压力传递能量的系统。
液压系统由工作介质、工作部件、工作泵、控制阀和执行元件等组成。
2.2 装载机液压系统的作用装载机液压系统主要用于实现装载机的动作控制和动力传递，包括行走、提升、倾斜和转向等动作。
三、液压系统的基本工作原理3.1 工作介质液压系统常用的工作介质有液压油和液压液。
液压油常用于高压、大功率液压系统，而液压液常用于低压、小功率液压系统。
3.2 工作部件工作部件是液压系统中能够存储液压能量和产生液压能量转化的部件。
主要包括液压缸和液压马达。
3.3 工作泵工作泵是液压系统的动力源，它通过机械能或者电能将能量转化为液压能。
3.4 控制阀控制阀主要用于控制液压系统中液压能的流动和方向。
常见的控制阀包括单向阀、溢流阀和比例阀等。
3.5 执行元件执行元件是液压系统中实际进行工作的元件，它们接收液压系统输出的信号，实现相应的机械动作。
常见的执行元件有液压缸和液压马达。
3.6 工作原理装载机液压系统的工作原理基于流体在封闭容器中的压力传递原理。
通过泵将液体压入液压系统中，液压系统将液体的压力传导到需要驱动的工作部件中，从而实现相应的动作。
四、液压系统工作过程详解4.1 液压系统的工作流程液压系统的工作分为两个过程：液体压力建立的过程和液体压力释放的过程。
4.1.1 液体压力建立的过程1.工作泵从液压油箱中抽取液体。
2.液体被泵压入液压油路，形成一定的压力。
4.1.2 液体压力释放的过程1.当液压系统需要释放压力时，控制阀打开，通路打开，使液体能够自由流动。
2.液体流回液压油箱，液压系统的压力逐渐降低。
4.2 液压系统的工作特点装载机液压系统具有以下工作特点： - 高压工作：液压系统常常需要承受高压，以产生足够的动力。
轮式装载机工作装置液压系统分析与改进设计
该 油 箱结 构 已在 我公 司 自行研 制 的多 台液压 试验 台上 成功 应用 。实践 证 明 ， 油 箱 在 结 构 上 所 进行 的 该
创新设 计 ， 得其 结构 紧凑 、 洗方 便 、 使 清 防污 可靠 、 安装 集成度 高 ， 使用 维 护 方 便 易 行 。该 结 构 是 对 开 式 油箱
工 作装 置是 轮 式装 载机 的重 要 组 成 部 分 ， 式 装 轮
载 机 的铲装 、 升 、 提 翻斗及 卸 料等 都是 通过 工作 装 置 的 有关 运 动来 实现 的 。 目前 轮 式装 载机 的工 作装 置 一般 都 采用 液压 系统 ， 文 通 过 对 装 载 机 常见 的工 作 装 置 本
［ ］ 成 大 先． 械 设 计 手 册 ［ ． Ｅ ： 学 工 业 出 版 ２ 机 Ｍ］ ｊ 京 化
社 ，０ ２ ２０．
号件 ） ，下端 管 口距箱 底 １０ｍｍ， 面铣 成 ４ 。 口 ， ０ 端 ５斜
［ ］ Ｇ ／ ８ ． — ３ 液压气 动图形符号 ［ ］ ３ Ｂ Ｔ７ ６ １ ９ ， ｓ．
２１ ０ ０年第 ８期
液压 与 气动
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统 分 析 与 改 进 设 计
严 桃 平
Ａｎ ｌ ｓｓ ａ ｄ ｉ ｒ ｖ ｄ ｄ ｓｇ ｆｗｈ ｅ ｏ ｄ ｒ ｗｏ ｋ ａｙ ｉ ｎ ｍｐ ｏ ｅ ｅ ｉ ｎ ｏ ｅ ｌｌ ａ ｅ ｒ ｉ ｓａｌ ｎ ｙ ｒ ｕ ｉ ｙ ｔ ｍ ｎ ｔ ｌｍｅ ｔｈ ｄ ａ ｌｃ ｓ ｓｅ
型 的 液 压 回路 改 进 设 计 提 供 一 定 依 据 。
关键 词 ： 式装 载机 ； 轮 工作 装 置 ； 液压 系统 ； 改进 设 计 中图分 类号 ： Ｈ１７ 文献标 识 码 ： 文章 编 号 ：０ ０４ ５ （ ０ ０ ０ －０ ７０ Ｔ ３ Ｂ １０ －８ ８ ２ １ ） ８０ ６ －２
装载机液压系统原理 PPT
节流控制阀
压力补偿控制阀 压力温度补偿控制阀
滑阀式换向阀
➢滑阀式换向阀有手动、机动、 电动、 液动、电液动等,每一种又有 各种通数、位数。但它们的工作原理是一样的:都是靠阀芯相关于阀体 移动一定距离使油路通、断或换向。
➢滑阀式换向阀按通道数分类有二通、三通、四通、五通等。
➢滑阀式换向阀按工作位置分类有二位、三位。
➢执行元件部分:其功能是将液压能转化为机械,从
而带动工作部件做直线运动或旋转运动,如液压油缸
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和液压马达。
➢控制部件所需力 (力矩)、速度(转速)和运动方向(循环运动)的要求 。如各类压力阀、流量阀和换向阀。
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液压油泵(续)
➢油泵的种类
齿轮泵
外啮合齿轮泵 内啮合齿轮泵
叶片泵 柱塞泵
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单腔叶片泵 双腔叶片泵 径向柱塞泵 轴向柱塞泵
斜盘式 斜轴式
液压执行元件
➢执行元件种类
液压执行执行元件
直线运动执行元件(油缸)
旋转运动执行元件(油马达)
单作用油缸 双作用油缸 连续旋转马达 不连续旋转马达
液压功率 pc*Qc
压力控制阀 流量控制阀 方向控制阀
液压油缸 液压马达
输出机械能F·v 输出机械能T·ω
液压系统的组成
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右图为一简单的液压系统工作原理图。图中1为液压 油箱,2为滤油器,3为油泵,4为溢流阀,5为压力表,6 为换向阀,7为液压油缸。
液压系统一般都由以下几部分组成:
➢动力元件部分:其功能是将电动机或发动机的机械 能转化为液压能,如各类油泵。
p = F/A ➢ 压力的表示方法:液体压力通常有三种表示方法,即绝对压力、相对压力和
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。
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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
装载机液压系统
关于装载机液压系统的说明1．装载机产品的工作液压系统主要控制工作装置的动臂完成举升、下降、中位、浮动功能以及铲斗的收斗、中位、卸载等动作。
主要有手动操纵（LW521F、LW321F、LW421F、LW500F）和液压先导操纵（ZL50G、ZL60G、ZL80G、LW400K）两种结构形式。
(手动软轴操纵)(液压先导操纵)ZL50G等产品采用的液压先导操纵结构原理：推动先导阀的操纵杆，从先导泵来的先导油通过先导阀，推动多路换向阀阀芯的移动，从而实现工作装置的运动。
手动操纵是靠手动操纵软轴来实现多路换向阀阀芯移动。
手动操纵结构主要特点是价格便宜，结构简单、可靠，但操纵力大、操纵比例性能不好；液压先导操纵结构主要优特点是操纵力小，控制比例性能好，大大降低了司机的劳动强度，但系统较复杂、制造成本偏高。
现在国内装载机厂家采用的先导操纵原理都是一样的，元件也几乎都采用浙江临海海宏公司的产品，在高档出口车上部分采用了进口的先导阀和多路换向阀。
2．转向液压系统主要控制装载机的行驶方向。
5吨产品主要有全液压大排量转向系统（541F）、负荷传感型同轴流量放大转向系统（521F）以及流量放大转向系统（50G、60G、80G）。
全液压大排量转向系统的特点是结构简单、可靠、转向平稳，但操纵力大、系统发热量大，现采用较少；负荷传感型同轴流量放大转向系统的特点是操纵轻便、灵活、操纵力小、可靠、节能，但转向平稳性不好；流量放大转向系统的特点是以低压小流量来控制高压大流量，操纵力小，转向灵活、可靠。
1）.ZL50G等产品采用的先导型流量放大转向原理：转向时，从先导泵来的低压小流量的先导油通过转向器，推动流量放大阀主阀芯移动，来控制转向泵过来的较大流量的压力油进入转向油缸，完成转向动作。
由于通过转向器的油液是低压小流量的，转向器的排量较小，所以转向时，作用在方向盘上的操纵力小，转向灵活、可靠，降低了司机的劳动强度。
（徐工ZL50G用流量放大阀）2).LW521F装载机采用的同轴流量放大转向原理：同轴流量放大转向器与我们常用的BZZ系列转向器相同，主要由控制转阀和摆线计量装置等组成。
装载机工作装置液压系统(原理剖析)
安全阀的结构、原理
分配阀的安全阀的结构原理
分配阀安全阀是先导式安全阀，它由主阀和导阀两 部分组成。主阀部分的开启与关闭由导阀部分控制。当 系统压力较低还不能克服导阀弹簧的压紧力打开导阀时， 锥阀关闭，没有油液流过主阀芯中心的小阻尼孔，因而 主阀芯左右两端的油压相等，在主阀弹簧的作用下，使 柱塞阀芯保持在最右端位置，关闭阀体上压力腔与回油 腔之间的旁通油道。
2 过 载 阀 分 解 图
大小腔双作用安全阀都是直动式安全阀和单向阀的组合，安全阀 的调整压力大腔双作用安全阀为18MPa，小腔双作用安全阀为12Mpa。
转斗油缸大小腔双作用安全阀
➢ 大小腔双作用安全阀都是直动式安全阀和单向阀的组合，安全阀的 调整压力大腔双作用安全阀为18MPa，小腔双作用安全阀为12Mpa。
➢ 当工作的过程中转斗油缸的大小腔油压分别超过大、小腔双作用安全 阀的额定压力时，油压克服了弹簧的压紧力顶开阀杆，压力油溢回油 箱。（此时单向滑阀在油压力的作用和弹簧力的作用下呈关闭状态）
➢ 当铲斗前倾快速卸载时，由于分配阀补油不及时而产生真空，油箱的 油液在大气压力的作用下克服弹簧的压力推开单向阀，向转斗缸小腔 补油，从而防止 “气穴”现象的产生，保证系统正常工作，并可使 铲斗快速前倾撞击限位块，实现撞斗振动卸料。
➢ 中 位：当先导阀a杆处于中位时，多路阀第一联的左右两 控制腔的先导油直通油箱，转斗阀杆在回位弹簧作用下保 持中位。此时转斗油腔处在闭锁状态。
工作液压系统原理
中 位：当操纵先导阀的两杆处于中位时，多路阀第二、 三联的左右两控制腔的先导油都直接回油箱，此时动臂阀杆在 回位弹簧的作用下保持中位。使举升油缸、转斗油缸大小腔处 在闭锁状态，动臂、铲斗动作停止。
当铲斗需要上下浮动时（用于装卸散装物料），操纵动臂操纵杆前推二 档，来自油泵的工作油经分配阀可进入动臂油缸上下腔，同时与油箱接 通，油缸上下腔工作油处于低压状态，铲斗在自重作用下处于自由浮动 状态，铲斗贴地面工作。
(第一篇)第二章 装载机
第二章装载机第二章装载机第一节概述第二节装载机底盘构造第三节作装置及液压系统第一节概述一、用途及分类装载机是一种广泛用于公路、铁路、矿山、建筑、水电、港口等工程的土石方工程施工机械，外形如图2-1。
作业对象：各种土壤、砂石料、灰料及其它筑路用散状物料等。
用途：主要完成铲、装、卸、运等作业，也可对岩石、硬土进行轻度铲掘作业。
如果换装不同工作装置，还可以扩大使用范围完成推土、起重、装卸其它物料的工作。
分类：按行走装置可分为轮胎式和履带式；按机架结构型式可分为整体式和铰接式；按使用场所的可分为露天用装载机和井下用装载机。
第二章装载机二、装载机的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。
三、装载机发展概况装载机自20世纪20年代问世以来，一直处于不断发展之中。
传动系从机械式传动到液力-机械传动、全液压传动和电传动，目前广泛采用液力-机械传动。
近年来，国内外装载机的发展趋势可归结如下几个方面。
1.产品形成系列，规格向两头延伸产品开发形成系列，并在发展大型轮式装载机的同时向小型化发展，产品系列化、成套化、多品种化称为主流。
大小规格向两头延伸并向高卸位、远距离作业方向发展。
第二章装载机2.技术不断创新，产品性能日趋完善采用新结构、新技术，以改进和完善整机性能，提高机器的自动化和智能化水平，使作业更为精确快捷并降低能耗。
产品普遍采用了高性能发动机和自动换挡变速器、大流量负荷传感液压系统、防滑差速器、多片湿式盘式制动器、行走颠簸减震等先进技术，工作装置连杆机构推陈出新，各种自动功能更趋成熟、完善。
3.向机电液一体化、电子化方向发展随着电子技术、计算机技术的进步与不断发展，为保证机器的可靠性、安全性和节能，进人80年代以来，已将一些电子技术、智能技术用在装载机等一些工程机械上，以提高机器的各种性能和作业质量。
第二章装载机4.装载机的轮胎化由于轮胎式装载机具有质量轻、速度快、机动灵活、效率高、维修方便等一系列优点，所以，轮胎式装载机发展较快，轮胎式装载机在品种规格、数量上都远比履带式装载机多。
装载机液压系统设计
6.0000图文2.1原系统工作原理及节流损失分析2.1.1装载机工作装置动臂部分概述下图为装载机工作装置动臂部分的结构简图。
就目前国内大部分装载机而言，其工作装置的结构几乎一样，只是在多路阀控制上的区别。
动臂液压缸换向阀2用来控制动臂液压缸的运动方向，使动臂能停在某一位置，并可以通过控制换向阀的开度来获得液压缸的不同速度。
动臂液压缸换向阀是四位六通滑阀，它可控制动臂上升、下降、固定和浮动等四个动作。
动臂浮动位置可使装载机在平地堆积作业时，工作装置能随地面情况自由浮动，在铲掘矿石作业时可使铲斗刃避开大块矿石进行铲掘，提高作业效率。
当动臂举升的时候多路换向阀执行图示B位置的机能，液压缸无杆腔进油，有杆腔回油，上升阶段的速度靠控制节流口开度，油液经过节流口有能量损失。
当动臂下降的时候多路换向阀执行图示A位置的机能，液压缸有杆腔进油，无杆腔回油，为了控制铲斗下降的速度，液压油要通过多路阀节流口返回油箱,铲斗和重物靠自身的重力就可下落，而工作泵在这个过程中并不泄荷，仍然不断的给系统供油提供压力和流量，这部分压力能通过节流口转变为热能,严重影响液压系统热平衡。
2.1.2能量损失部位分析装载机的液压系统能量损失主要体现在压力能的损失上，在工作时压力损失主要体现在液压油经过多路换向阀时的压力损失以及当工作油缸工作腔压力达到或超过工作压力时而引起的溢流损失1，溢流阀功率损失是很大的，为了减少溢流损失应该在系统中安装限位阀，当系统运动到快限位时，限位阀配合系统动作，使多路阀回到中位，并且使工作泵卸荷，这样就可以减少通过溢流阀的能量损失。
2，换向阀节流引起的损失：为了控制工作装置的运动速度，换向阀要对油液进行节流控制，装载机工作装置液压控制系统所用的多路换向阀实际上就是比例方向阀，能对进口和出口同时进行节流控制。
换向阀的节流使油液流经换向阀时造成能量损失，引起发热，使系统效率降低，严重时会造成阀不能正常工作。
尤其是当动臂下降时，是靠自重下降的，动臂下降很快，为了控制速度稳定，多路换向阀通过节流产生很大背压，来保持下降速度稳定。
装载机的总体设计及工作装置设计
毕业设计（论文）报告纸 式制动器，行走颠簸减震等先进技术，并综合液压，微电子和信息技术制造，并应用 了很多智能系统。工作装置连杆机构推陈出新，各种自动功能更趋成熟，完善。如卡 特彼勒公司 994D 型装载机采用新的一代 Cat3516 柴油发动机就安装有 HEUI（电液控
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通过轮边减速器带动车轮转动，这样可以实现无级调速。这种传动检查方便，维修简 单，工作可靠。缺点是电机设备质量大，费用高，目前只在大型装载机上使用。 （4）按装载方式不同分类：前卸式，后卸式，侧卸式和回转式。轮式装载机基本 上都是前卸式。 （5）按转向方式不同分类：整体式和铰接式。国产 ZL 系列轮式装载机绝大多数 采用铰接式。 1.1.3 装载机的主要技术性能参数 标志装载机的主要技术性能参数有铲斗容量，额定载重量，发动机额定功率，整 机质量，最大行驶速度，最小转弯半径，最大牵引力，最大挖掘力，最大卸载高度， 卸载距离，工作装置三项和等。 （1）铲斗容量 一般指铲斗的额定容量， 为铲斗平装容量与堆尖部分体积之和， 用 “m³”来表示。 （2）额定载重量 指在保证装载机稳定工作的前提下，铲斗的最大载重量，单位为“㎏” 。 （3）发动机额定功率 发动机额定功率又称为发动机标定功率或总功率， 是表明装载机作业能力的一项 重要参数。发动机功率分为有效功率与总功率，有效功率是指在 29 ℃和 746 ㎜ Hg(1mmHg=133.322Pa)压力的情况下，在发动机飞轮上实有的功率（亦称飞轮功率） 。 国产装载机所标的功率一般指总功率，即包括发动机有效功率和风扇，燃油泵，润滑 油泵，滤清器等辅助设备所消耗的功率。单位为“kW” 。 （4）整机质量（工作质量） 指装载机装备应有的工作装置和随机工具，加足燃油，润滑系统，液压系统和冷 却系统亦加足液体，并且带有规定形式和尺寸的空载铲斗和司机标定质量（75 ㎏ 3 ㎏） 时的主机质量。 它关系到装载机使用的经济性， 可靠性和附着性能， 单位为 “㎏” 。 （5）最大行驶速度 指铲斗空载， 装载机行驶在坚硬的水平面上， 前进和后退各档都达到的最大速度， 它影响装载机的生产率和安排施工方案。单位为“㎞/h”。 （6）最小转弯半径 指自轮胎中心或后轮外侧或铲斗外侧所构成的弧线至回转中心的距离，单位为 共 61 页 第 4 页
小型多功能装载机工作装置液压系统的设计
目录绪论···························错误!未定义书签。
1 装载机的发展状况及发展前景.................................................................- 4 - 1.1目前我国轮式装载机的概况 . (4)1.2国外装载机的发展动态 (4)1.3装载机的发展历史及前景 (5)2 轮式装载机装载液压机构......................- 5 -2.1概述工况. (5)2.2技术要求 (5)3 液压系统的设计和计算.......................- 6 - 3.1初选系统的工作压力.. (6)3.2液压系统原理图 (6)3.3液压缸的设计和计算 (7)3.3.1转斗油缸作用力的确定····················- 7 -3.3.2活塞····························- 9 -3.3.3活塞杆··························- 10 -3.3.4缸筒···························- 11 -3.3.5活塞杆的校核·······················- 16 -3.3.6卡环连接的计算······················- 17 -3.3.7活塞杆的导向套······················- 17 -3.3.8油口···························- 18 -3.3.9密封件、防尘圈······················- 18 -3.3.10转斗油缸与机架铰接处销轴的校核··············- 19 -3.4动臂举升油缸的设计和计算 (19)3.4.1动臂举升油缸作用力的确定·················- 19 -3.4.2活塞···························- 20 -3.4.3活塞杆校核························- 20 -3.4.4缸筒···························- 22 -3.4.5活塞杆的校核·······················- 25 -3.4.6卡环连接的计算······················- 26 -3.4.7焊接缸筒的计算······················- 27 -3.4.8活塞杆的导向套······················- 27 -3.4.9密封件、防尘圈······················- 27 -3.4.10举升油缸与机架铰接处销轴的校核..............- 27 - 3.5泵的选用 (28)3.6油箱的设计 (29)3.6.1油箱容量的计算......................- 29 - 3.7液位计的选用. (29)3.8过滤器的选用 (30)3.9管道及管接头的选择 (32)3.10联轴器的选用计算 (33)3.11液压油的选用 (33)4标准化审核报告..........................- 34 - 4.1产品图样的审查 (34)4.2产品技术文件的审查 (34)4.3标准件的使用情况 (35)4.4审查结论 (35)总结·······························- 35 -参考文献······························- 36 - 致谢··························错误!未定义书签。
装载机工作装置液压系统ppt课件
安全阀
换向操纵杆
多路换向阀 剖视图
三.工作装置液压系统组成元件
（3） 多路换向阀剖视图之一
（4）多路换向阀剖示图之二
过载补油阀
B连油缸小腔
A连油缸大腔 安全阀
T回油（连油箱）
P油泵进油
阀杆
三.工作装置液压系统组成元件
2）多路换向阀内置阀 （1）溢流阀——安全阀
滑阀 阀套
锥阀 弹簧 提动阀座 提动阀 接套 调压弹簧 调
举升油缸
一.装载机工作装置组成及工作原理
2.装载机工作装置四个基本动作 (1)动作之一——铲装物料工况：动臂下降、铲斗前推插入料堆
——泥土、砂、碎石等松散物料 ——对II级以下土壤轻度挖掘
一.装载机工作装置组成及工作原理
2.装载机工作装置四个基本动作 (2)动作之二——装载运输工况：动臂抬平、铲斗收平
1.工作油泵 1）结构——齿轮定量泵
三.工作装置液压系统组成元件
1.工作油泵
2）工作油泵主要参数 型号：CBG3140型齿轮泵 公称排量：140mL/r 额定转速：2200r/min 额定压力：20MPa 3）工作原理 发动机带动齿轮泵旋转，油液进 入泵吸油腔； 在啮合齿轮副载荷挤压作用下， 形成压力油由出油口排出。
一.装载机工作装置组成及工作原理
2.装载机工作装置四个基本动作
(4)动作之四——翻斗卸料工况：动臂举升至最大高处、铲斗前倾卸料 ——卸载高度H:2900mm ——卸载距离S:1000mm ——三项和时间之三： 铲斗前倾时间：≤2s
H
S
一.装载机工作装置结构及工作原理
3.工作装置液压系统主要组成 液压泵 多路换向阀 举升油缸、翻斗油缸 液压油箱 滤清器、液压管路及接头等
装载机液压系统工作原理
50 装载机液压系统工作原理（培训资料）一：应用及分类装载机是一种普遍用于公路、铁路、建筑、水电、口岸、矿山等建设工程的土石方施式机械，它要紧用于铲装土壤、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、专门是在高品级公路施工中，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。
另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、操作轻便等优势，因此它成为工程建设中土石方施工的要紧机种之一。
装载机按行走系统机构的不同，可分为轮式装载机和带式装载机。
二：液压系统工作原理ZL50型l轮式装载机，该装载机可实现工作装置（铲斗)的铲装，提升，维持，倾卸和转向机构的转向等动作。
液压传动系统如图：液压传动系统包括工作装置和转向系统。
工作装置系统又包括动臂起落液压缸工作回路和转斗液压缸工作回路，二者组成串并联回路。
当转斗液压缸换向阀3—离开中位，即切断了通往动臂起落液压缸换向阀11—的油路。
欲使动臂起落液压缸动作必需使转斗液压缸换向阀3回到中位。
因此，动臂与铲斗不能进行复合动作，因此各液压缸的推力较大，这是转载机普遍采纳的液压系统形式。
依照装载机作业要求，液压传动系统应该完成下述工作循环：铲斗翻转升起（铲装）→动臂提升锁紧（转运)→铲斗前倾(卸载)→动臂下降.1.铲斗收起与前倾铲斗的收起与前倾由转斗液压缸工作回路实现.当操纵手动换向阀3使其右位工作时,铲斗液压缸活塞杆伸出，并通过摇臂斗杆带动铲斗翻转收起进行铲装.其油路为:进油路:液压泵2(液压泵1）→手动换向阀3右位→铲斗液压缸无杆腔。
回油路：铲斗液压缸有杆腔→手动换向阀3右位→精过滤器6→油箱。
当操纵手动换向阀3使其左位工作时，铲斗液压缸活塞杆缩回，并通过摇臂斗杆带动铲斗前倾进行卸载。
其油路为：进油路：液压泵2（液压泵1）→手动换向阀3左位→铲斗液压缸有杆腔。
ZL50装载机
ZL50 装载机液压系统设计摘要装载机是一种作业效率高、机动灵活、用途广泛的工程机械，作业工况复杂多变，负荷变化频繁、变化范围大。
本论文以ZL50型装载机为研究对象，对其液压系统进行设计和部分参数的计算，并进行液压系统装置结构设计。
1.绘制液压系统原理图。
通过对装载机的工作机构的分析和理解，掌握装载机在作业时各个缸的动作绘制出基本液压系统图。
并在系统原理图上考虑过载，安全等因素上对液压系统图进行完善。
2.根据《机械设计手册》对液压系统选定基本的初始参数。
如系统工作压力以及载荷力的确定。
并根据液压系统设计的步骤来计算选择液压泵、液压缸、液压阀、以及液压辅助元件。
3.通过公式对液压系统的压力和温度进行计算。
看设计过程中是否缺失液压元件和能否正常工作。
4.在对叠加阀认识理解的基础上设计一个叠加式溢流阀。
包括叠加阀阀体、叠加阀阀座，并绘制机械图。
关键词：装载机，液压系统原理图，液压泵，液压缸目录摘要正文1．绪论1.1装载机发展简史1.2用途和分类1.3 ZL50装载机的技术参数1.4 设计思路和任务2. ZL50装载机的液压系统2.1 ZL50装载机的工作机构2.2 工作机构的液压系统2.3 转向制动液压系统3．液压元件的选择3.1 液压泵的选择3.2 液压缸的选择3.3 液压阀的选择3.4 液力辅助元件4. 结论参考文献1．绪论1.1装载机发展简史装载机开始制造在90多年前。
最早期的装载机，是在马拉的农用拖拉机前部装上铲斗而成。
自身带有动力的装载机，是在1920年初出现的，其铲斗安装在两根竖直立柱上，铲斗的举升和下落是用钢绳来操纵的。
从1930年开始，装载机结构得到较大的改进。
但是直到1939年，才出现了比较先进的轮胎式装载机，如由美国“霍克”公司制造的0.2553m的Pay型装载机。
这种装载机，系后轮驱动，前轮转向。
由于其工作机构尺寸不大，平衡性和转向性能不能令人满意，“霍克公司主要把它作为捣堆机器使用，但也可用于装在松散或轻型的物料。
装载机液压系统工作原理
装载机液压系统工作原理装载机液压系统是一种利用液体传递能量的系统，通过液压原理将机械能转化为液压能，再将液压能转化为机械能，从而实现装载机的各种工作。
液压系统主要由液压泵、液压油箱、液压马达（液压马达更多应该是液压马达啦）、液压缸、控制阀及管路等组成，下面对装载机液压系统的工作原理进行详细分析。
首先是液压泵。
液压泵是整个液压系统的动力源，其作用是将机械能转化为液压能。
液压泵通过泵腔内的运动使液体产生压力，带动液体在管路中流动。
液压泵可以是齿轮泵、叶片泵、柱塞泵等不同类型，不同类型的泵有不同的结构和工作原理，但基本原理都是通过往复运动使液体在泵腔内流动。
液压油箱是液压系统的储油部分。
液压油箱主要起到储存液压油、冷却液压油、排泄液压油中的气泡和杂质等作用。
液压油箱内设置了一个回油过滤器，用于过滤回流到油箱中的液压油中的杂质。
液压油箱还设置了油位计、油温计等仪表，用于监测液压油的液位和温度。
液压马达是液压系统的执行元件之一、液压马达接收液压系统传递的液压能，并将其转化为机械能，驱动装载机的各种工作。
液压马达的工作原理与液压泵相反，液体通过液压马达的马达腔流入，引起齿轮或柱塞的旋转或往复运动，将液压能转换为机械能。
液压马达一般采用柱塞马达或齿轮马达。
液压缸是液压系统的另一种执行元件。
液压缸是一种转换液压能为机械能的装置，将液压能转化为直线运动。
液压缸内充满液压油，当液压油从其中一腔流入液压缸时，由于压力差，使活塞产生位移，从而实现装载机的挖掘、摆动、升降等工作。
控制阀是液压系统的控制中心，通过控制阀的开关、转动等动作，控制液压系统中的液流，从而控制液压马达和液压缸的工作。
控制阀有单向阀、电磁阀、调速阀、换向阀等多种类型，不同类型的控制阀具有不同的功能和特点，一般液压系统中会根据需要组合使用多个控制阀。
液压管路是液压系统的传输通道，将液压泵产生的液压能传输到液压马达和液压缸等执行元件。
液压管路一般由高压油管、低压油管、管接头、胶管等组成。
装载机液压系统设计
毕业设计报告(论文)报告(论文)题目：装载机液压系统设计作者所在系部：作者所在专业：作者所在班级：作者姓名：作者学号：指导教师姓名：完成时间：摘要装载机主要用来装卸散状物料，也能进行轻度的铲掘工作，并且具有良好的机动性能，是工程机械中保有量较大的品种之一。
装载机液压系统设计是装载机设计的一个重要环节，它对装载机的使用性能和装载机在市场上的竞争力有着很大的影响。
装载机性能的优劣和作业效率的发挥，离不开液压系统的设计，而且在很大程度上取决于液压系统的工作效率。
装载机的工作装置和转向机构都采取液压传动，本文通过对工作装置及转向机构工作要求和载荷分析对液压系统进行设计。
主要包括对执行元件，控制元件辅助元件的选择、设计。
本文的设计，能够使读者对液压系统设计进一步加深了解，同时从中可以体会到一些设计理念，为以后从事此类工作得到一些帮助。
关键词：装载机液压传动液压系统设计ABSTRACTThe loader is mainly used for loading and unloading bulk materials, but also for light excavation work, and has good maneuverability, is the construction machinery to maintain a larger variety of one.The hydraulic system design of the loader is an important part of the loader design. It has a decisive influence on the performance of the loader and the competitiveness of the loader in the market. The performance of the loader and the operational efficiency of the play, can not be separated from the hydraulic system design, and to a large extent depends on the hydraulic system efficiency.The working device of the loader and the steering mechanism are taken hydraulic drive, this paper through the work device and steering mechanism requirements and load analysis of the hydraulic system design. Mainly include the implementation of components, control components of the selection of components, design.The design of this paper can make the reader to further deepen the understanding of the hydraulic system design, at the same time from which you can experience some ofthe design concept for the future to engage in such work to get some help.Key words: loaderhydraulic transmissionhydraulic pressure system目录摘要 (1)ABSTRACT (2)目录 (3)前言 (1)第1章 装载机液压系统总体介绍 (2)1.1 液压系统的工作原理 (2)1.2 液压系统的组成部分 (2)1.3 液压传动的优缺点 (2)1.3.1 液压传动的优点 (2)1.3.2 液压传动的缺点 (3)1.4 国内外的发展状况 (3)1.4.1 应用现状 (3)1.4.2 发展动向 (4)1.5 本章小结 (5)第2章 装载机液压系统设计 (6)2.1 装载机液压系统的设计要求 (6)2.1.1 概述 (6)2.1.2 轮式装载机液压系统基本要求 (6)2.2 轮式装载机液压系统设计已知参数 (6)2.3 制订液压系统方案 (7)2.3.1 油路循环方式的分析与选择 (7)2.3.2 确定液压执行元件的形式 (7)2.3.3 各机构液压回路的确定 (7)2.3.4 绘制液压系统原理图 (10)2.4 确定液压系统的主要参数 (11)2.4.1 液压缸载荷组成 (12)2.4.2 初选系统工作压力 (13)2.4.3 计算液压缸的主要结构尺寸 (13)2.4.4 计算液压缸所需流量 (15)2.4.5 计算液压执行元件的实际工作压力 (16)2.5 液压元件 (16)2.5.1 液压泵的选择 (16)2.5.2 液压阀的选择 (17)2.5.3 辅元件的选择 (17)2.6 液压系统的性能验算 (19)2.6.1 液压系统压力损失 (19)2.6.2 液压系统的发热温升计算 (20)2.6.3 计算液压系统的散热功率 (21)2.6.4 根据散热要求计算油箱容量 (22)2.7 液压系统冲击压力 (22)2.7.1 压力冲击的原因 (23)2.7.2 消除或减少压力冲击的措施 (23)2.8 本章小结 (23)第3章 动臂液压缸的设计 (24)3.1 液压缸的结构参数计算 (24)3.1.1 缸筒壁厚计算 (24)3.1.2 缸筒外径 (25)3.1.3 缸底厚度的计算 (25)3.2 液压缸的连接计算 (25)3.2.1 缸盖连接计算 (25)3.2.2 销轴与耳环连接计算 (26)3.3 活塞杆活塞杆强度及稳定性验算 (27)3.3.1 活塞杆强度验算 (27)3.3.2 活塞杆稳定性验算 (27)3.4 本章小结 (28)参考文献 (29)致谢语 (30)前言装载机是一种常用的铲土运输机械，广泛应用于公路、铁路、建筑、水电、港口、矿山及国防工程中。
装载机工作装置液压系统设计及其故障分析排除
目录1.装载机简介 (2)2.工作装置的组成及功用 (4)3.工作装置液压系统的组成及原理分析 (5)4.工作装置液压系统的调整和保养 (7)5.装载机工作装置液压系统故障的排除 (8)6.装载机工作装置设计 (11)7.工作装置液压系统原理图 (27)摘要在现代化建设工程中，日新月异的发展之下，在工程机械这个范畴中，装载机对于土方工程来说可谓必不可少，其重要性无法比拟的，也是其他工程机械所无法代替的，它在工程领域发挥着举足轻重的作用，针对于装载机，本文首先对装载机做了一个整体的简介，然后对其工作装置的液压系统作了详细的介绍，然后对其构成工作装置的各个部分元件及其功能也作了简要的介绍，由于本文重点是介绍装载机工作装置的液压系统，所以对液压模块重点介绍，而构成模块只是简要的介绍，不仅如此，本文也介绍了装载机工作装置液压系统的常见故障，且对这些常见故障所会发生的现象作了详细的解释，并给出了解决的措施及其方案，不仅如此，了解了液压的常见故障只是属于维修的范畴，而本文也给出了装载机工作装置液压系统的如何调整和保养以更好的保护装载机，延长其使用的年限。
关键字：工作装置，工作装置液压系统，液压系统常见故障，液压系统调整与保养1.装载机简介装载机基础知识介绍：一、用途装载机又叫铲车，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式机械，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。
如果换不同的工作装置，还可以完成推土、起重、装卸其他物料的工作。
在公路施工中主要用于路基工程的填挖，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，机动性好，操作轻便等优点，因而发展很快，成为土石方施工中的主要机械。
二、分类常用的单斗装载机，按发动机功率，传动形式，行走系结构，装载方式的不同进行分类。
1、发动机功率：(1)功率小于74kw为小型装载机；(2)功率在74～147kw为中型装载机；(3)功率在147～515kw为大型装载机；(4)功率大于515kw为特大型装载机。
液压系统设计步骤
装载机旳构造原理-工作液压系统目前我国轮式装载机旳工作液压系统已发展到采用小阀操纵大阀旳先导工作液压系统。
但目前用得最多旳仍是机械式旳轮轴操纵工作液压系统。
图9所示为柳工ZL50C型装载旳轮轴操纵工作液压系统。
该系统由转斗缸1、动臂缸2、分派阀3、操纵杆7、工作泵8、软轴10等重要零部件构成。
该系统分派阀内带有控制系统最高压力旳主安全阀，此外在分派阀旳下面通转斗缸大小腔分别带有一种双作用安全阀（图中未画出）。
其作用是在工作装置运动过程中，转斗缸发生干涉时间起卸压力及补压作用。
两根操纵杆7通过两根软轴10直接操纵分派阀旳转斗阀及动臂阀，使定量齿轮工作泵8旳压力油进入转斗缸或动臂缸，使工作装置完毕作业运动。
图10a为该系统旳工作原理图。
2.1 设计环节液压系统旳设计环节并无严格旳次序，各环节间往往要互相穿插进行。
一般来说，在明确设计规定之后，大体按如下环节进行。
1）确定液压执行元件旳形式；2）进行工况分析，确定系统旳重要参数；3）制定基本方案，确定液压系统原理图；4）选择液压元件5）液压系统旳性能验算；6）绘制工作图，编制技术文献。
2.2 明确设计规定设计规定是进行每项工程设计旳根据。
在制定基本方案并深入着手液压系统各部分设计之前，必须把设计规定以及与该设计内容有关旳其他方面理解清晰。
1）主机旳概况：用途、性能、工艺流程、作业环境、总体布局等；2）液压系统要完毕哪些动作，动作次序及彼此联锁关系怎样；3）液压驱动机构旳运动形式，运动速度；4）各动作机构旳载荷大小及其性质；5）对调速范围、运动平稳性、转换精度等性能方面旳规定；6）自动化程序、操作控制方式旳规定；7）对防尘、防爆、防寒、噪声、安全可靠性旳规定；8）对效率、成本等方面旳规定。
设计计算环节1. 初选系统工作压力由机械设计手册表23.4-3 多种机械常用旳系统工作压力（小型工程机械工作压力为10-18ＭPa2. 液压缸尺寸旳选定采用差动连接时,按速比规定确定d/D,由表23.4-6得 d =0.71D由表23.4-7 常用内径D （mm ）选用D=63 d=45 活塞杆受压时2211A p A p mFw F -==η Fw-为实际受力，由载荷计算旳三个液压缸共受力109288.3N ；m η-液压缸旳效率，由机械设计手册查旳等于0.95241D A π=-无杆腔活塞有效作用面积; ()2242d D A -=π-有杆腔活塞有效作用面积; P1-液压缸工作腔压力（Pa ）；P2-液压缸回油腔压力（Pa ），初算时可参照表23.4-4取值为1MPa ；D-活塞直径；d-活塞杆直径。
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摘要装载机是一种用途非常广泛的工程机械，属于通过在支座前端安装一个完整的铲斗支撑结构和连杆，跟着机器向前运动进行装载挖掘，并且提升、运输和卸载的自行式机械。
它广泛用于公路、铁路、建筑、水电、港口和矿山等工程领域。
本设计采用先进的方法和现代设计理念,装载机工作装置总体设计和组件的设计,设计的目的是让读者来对装载机工作装置液压系统设计进行进一步的了解。
包括关键部位装载机工作装置，例如铲斗，吊杆，铲斗缸和连杆机构，提升缸等，和应力分析和强度检查中的重要部分。
装载机的工作装置和转向机构都采取液压传动，液压系统对装载机工作装置十分重要，本次设计只是分析了工作装置的液压系统，并得出该液压系统的工作油路运行图。
关键词:装载机;铲斗;工作装置;液压系统AbstractLoader is a very versatile engineering machinery, belong to install a full bucket by bearing the front-end support structure and the connecting rod, follow machine for loading, to move forward and ascend, transport and unloading of self-propelled machinery. It is widely used in highway, railway, building, water and electricity, ports, and mining and other engineering fields. This design adopts the advanced method and modern design idea, overall design and the design of the components, working equipment of loader design purpose is to let readers and hydraulic system design for further understanding of the working equipment of loader. Including the key parts of the loader working device, such as bucket, derrick, bucket cylinder and connecting rod mechanism, improve cylinder, etc., and the most important part of stress analysis and strength check. Loader's working device and steering mechanism to adopt hydraulic transmission and hydraulic system are important in load mechanic, this design only work device of the hydraulic system are analyzed, and concluded that the hydraulic system of the fuel line running work.Keywords:Loader; Bucket;Working device;The hydraulic system目录1 装载机的发展及应用 (1)1.1 装载机的概论 (1)1.2 装载机的发展和前景 (1)1.2.1 国外装载机发展趋势 (1)1.2.2 我国装载机的发展前景 (2)2 装载机的工作装置原理 (2)2.1 装载机工作装置功能需求 (2)2.2 方案 (2)3 参数的确定及装置设计 (3)3.1 铲斗基本参数的确定 (3)3.2 工作机构连杆系统的尺寸参数设计 (5)3.2.1 转斗油缸后置式反转六杆机构 (5)3.2.2 工作装置结构设计 (6)3.2.3 动臂设计 (6)3.2.4 连杆机构设计 (8)4 工作装置的受力分析与强度校核 (9)4.1 铲斗重量计算 (9)4.2 工作装置的受力分析 (10)4.2.1 工况水平偏载计算 (10)4.2.2 工况垂直偏载计算 (12)4.3 动臂的强度校核 (13)4.4 铰销的强度校核 (16)4.5 连杆的强度校核 (17)4.6 摇臂的强度校核 (18)5 工作装置液压系统设计 (21)5.1 转斗油缸的选择及其作用力的确定 (21)5.2 动臂油缸的选择及其作用力的确定 (23)5.3 液压系统的设计 (25)5.3.1工作油路的分析 (25)5.3.2 工作装置油路设计 (26)6 结论 (26)参考文献 (28)致谢 (29)1 装载机的发展及应用1.1 装载机的概论装载机主要用来铲、装载、卸载、运送土块和石材,也可以对岩石、硬土进行机械铲掘作业的一种机械。
如果切换到一个不同的设备上工作,还可以完成推土、起重、装卸其他材料。
由于它具有作业速度快，机动性好，操作轻便等优点，因此迅猛发展,成为建筑的主要设备。
金属矿山的开采可以分为两个主要的类别的露天开采和地下开采。
虽然我国矿石露天采矿的比例约占70%,但比露天开采人员从事地下采矿的人员。
这是由于地下开采条件复杂,有许多不同类型的设备使用和收益率在相同条件下,地下矿产资源的发掘需要投入更多的人力和物质资源比露天矿山的缘故。
随着浅埋矿石的耗尽而愈来愈向深部开采，或当露天升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。
可以预料今后地下开采仍将逐渐增加。
不管是露天矿开采还是地下开采，对矿体较硬的矿山，都是凿岩爆破将崩落松散矿石或岩石，经装运作业运至作业地点所以努力提高装载机械的作业能力，对实现矿山生产的高效率低消耗想着重要的作用[1]。
1.2 装载机的发展和前景1.2.1 国外装载机发展趋势近十年，随着世界经济的持续发展，建筑施工和资源开发规模的扩大，对装载机的需求量迅速增加，因而对其可靠性、灵活性、安全性和节油性也提出了更高的要求。
科学技术的发展与微电子技术向工程机械的渗透，现代装载机械走向智能化和机电一体化。
人机学的兴起，同样对装载机有了更多的要求，比如：工作稳定，温度低，噪音小等。
(1)系列化、特大型化系列化是工程机械发展的重要趋势。
国外公司实现其产品系列化，研制出从微型到特大型不同规格的产品，更新产品的周期明显缩短。
大型工程机械的特点科技含量高，研制生产周期较长，投资大，市场容量有限，市场竞争集中在国外少数大公司。
(2)多用途、微型化多功能、小型化发展因素首先是液压技术的快速发展和可更换连接设备的诞生,加载程序可以完成各种设备领域的快速装卸和自动液压软管连接一方面，提高机器的多功能性，可以让用户根据设备本身的性能并且在不增加投资的情况下，完成更多的工作；另一方面，为了尽可能的代替人工劳动，提高生产率，适应城市狭窄施工场所以及在货栈、码头、仓库、农舍、建筑物层内和地下工程环境的使用要求。
(3)节能与环保为了具有最大的节能产品和改进以满足日益严格的环保要求,外国公司,主要从工程机械降低发动机排放和提高液压系统的效率和振动、噪音和其他方面。
近年来,国外装载机设计和制造体现了以人为本的概念,为驾驶员提供一个更舒适的环境来达到完全自动化的类型的情况。
1.2.2 我国装载机的发展前景国家经济建设的逐步改善我国目前阶段,大型装载机的需求将越来越多,特别是在西北地区,许多大型的建筑,非常大的装载机的需求。
此外,大型装载机的生产国家,企业不是很多,出口前景也很好,但技术还支持。
国内数量很少,挖掘装载机和小型多功能装载机和表现不佳,可信度不高。
小型装载机适用于城市建设,城市转型,在公路建设中,公路养护和维修,港口码头操作、环境和绿化等。
尤其是在西部大开发,这种产品将有一个巨大的潜在市场。
我们想把这种产品和技术开发,有自己的创新。
装载机行业，特别是有能力的大企业，应该加大创新力度，去占领我国小型装载机、小型多功能装载机、挖掘装载机等巨大的潜在市场。
2 装载机的工作装置原理2.1 装载机工作装置功能需求装载机工作原理用的是举升限位装置和下放自动定位装置，可以避免机械限位时液压缸行程结束后产生的高压和冲击，装载机的蓄能器可以吸收冲击载荷，并对装载机的纵向摇摆起到阻尼作用。
装载机的工作装置是由摇臂、铲斗、动臂——连杆和液压系统等组成。
铲斗用来铲填物料；动臂和动臂油缸的作用是提升铲斗，使它和车架连接；转斗油缸通过摇臂、连杆使铲斗转动。
动臂的升降和铲斗的转动是通过动臂举升油缸来实现操纵的。
为了能够让上列的功能得到应用，所以有功能需求如下：1.装载机应工作可靠，使用寿命长，传动比率高，制造和结构简单，拆修方便。
2.要有足够的性能来满足使用要求，让装载机在合适的条件下工作，具有良好的经济性和生产率。
2.2 方案装载机铲斗铲掘和装卸物料的作业是通过工作装置的运动来实现的。
通过将气缸,动臂,动臂油缸,桶,摇臂,连杆(或载体)和帧相互铰接的连杆,在装载机工作时要保证：当动臂处于某种位置不动时，转斗油缸作用下，通过连杆机构使铲斗绕其铰接点运动；当转斗油缸闭锁时，动臂在动臂油缸作用下提升或下降铲斗过程中，连杆机构使铲斗在提升时保持平移或斗底平面与地面的夹角变化控制在很小的范围，避免装满物料的铲斗由于铲斗倾斜而使物料撒落；动臂下降,斗平,避免司机疲劳,提高劳动生产率。
图2.1 无铲斗托架式1—铲斗 2—动臂 3—连杆 4—下摇臂 5—上摇臂 6—转斗缸7—动臂举升油缸 8—前车架 9—铲斗托架结构型式的设计动臂和斗铰链,动臂的后端和铰接框架上部轴承、动臂缸和动臂的两端分别铰接框架底部的基座,油缸和框架一端铰接,另一端与摇臂铰链,摇臂铰接在动臂、连杆铰接,另一端是摇臂。
无铲斗托架的工作装置如图2.1所示。
3 参数的确定及装置设计3.1 铲斗基本参数的确定铲斗宽度B应该大于轮胎外侧宽度100—150毫米，防止铲掘物料形成的阶梯地面，K损伤轮胎侧面和容易打滑影响牵引力。
铲斗的回转半径R是指铲斗的转铰中心B与切削刃之间的距离(图3.1)。
由于铲斗的回转半径R不仅影响铲起力和插入阻力的大小，而且与整机的总体参数有关。
因此必须由铲斗的其它参数来决定。
铲斗的回转半径R可按下式计算[2]：图3.1铲斗基本参数简图⎭⎬⎫⎩⎨⎧⎥⎦⎤⎢⎣⎡⎪⎭⎫ ⎝⎛---+= 18015.02cot sin )cos (5.02.1210γπγλγγλλλr k z g B rV R （3.1）使用平装斗容计算公式： ⎭⎬⎫⎩⎨⎧⎥⎦⎤⎢⎣⎡⎪⎭⎫ ⎝⎛---+= 18015.02cot sin )cos (5.0210γπγλγγλλλr k z g sB V R （3.2）式中 K V ——几何斗容量 ( 图3.2中所示阴影断面 ) ；B 。