装载机介绍

装载机介绍
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。

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。

按行走装置的不同，装载机分为轮胎式和履带式两种。

轮胎式装开机由动力装置、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，其结构简单图如图1所示。

轮胎式装载机采用柴油机为动力装置，液力变矩、动力换档变速箱、双桥驱动等组成的液力机械式传动系统（小型轮胎式装载机有的采用液压传动或机械传动），液压操纵，铰接式车架转向，反转杆机构的工作装置。

轮胎式装载机
履带式装载机以专用底盘或工业拖拉机为基础车，装上工作装置并配装相就原操纵系统而构成，如图2所示。

履带式装载机的动力装置也是柴油机，机械式传动系统则采用液压助力湿式离合器或湿式双向液压操纵转向离合器和正转连杆机构的工作装置。

履带式装载机
1-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-燃油箱
装载机发展概况
我国现代轮式装载机起始于20世纪60年代中期的Z435型。

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。

就这样诞生了我国第一台铰接式轮式装载机，从而开创了我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。

也基本上代表了我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为基型的我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型为基型的我国ZL轮式装载机系列标准，这是我国装载机发展鸣上的重大转折点。

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。

到70年代末、80年代初我国装载机制造企业已增加至20多家，初步形成了我国装载机行业。

到目前为止，我国轮式装载机已经发展到了第三代，但最基本的结构仍然是由Z450（ZL50）演变而来。

第二代变化不很大，第三代变化稍大一些。

2001年我国装载机全行业总销售量已突破3万台，居世界装载机市场的前列。

因此，目前我国已经成了世界上装载机产销大国。

装载机的性能参数
ZL50型轮式装载机是我国最主要的装载机机种。

就以ZL50型轮式装载机为例，阐述我国轮式装载机的总体性能参数。

由于ZL50型装载机市场占有率最高，几乎绝大部分装载机制造企业都生产ZL50型装载机，但市场占有率最大的仍是几家主要的企业的以该机为主导的产品。

这些型号产品中，厦工、龙工的ZL50C-II型及临工的ZL50C型基本上都是第一代至第二代之间的过渡产品，也可以说是对第一产品有较大改进的产品。

其
余的基本上为第二代产品，柳工的ZL50C型为第二代产品的典型代表。

这些产品与世界先进水平的同类机械总体性能参数对比见天，从表中可以看出，总体性能参数差别不大。

但与卡特彼勒、小松产品对比差别较大的是转向解、转弯半径及工作循环时间。

它们采用了大的转向角，转弯半径小，机动灵活性更好；它们的工作循环时间短，对提高作业效率有利。

国产第二代装载机的掘起力普遍比第一代的提高较多，工作循环时间缩短也较明显。

目前，我国已经推出了第三代轮式装载机产品，以柳工和徐装的ZL50G型最具代表性，还有厦工的XGL50型、成工和临工的ZL50G型、山工的ZL50F（G）型、常林的ZLM50F型等，除动力经济性、安全舒适性、节能降耗、作业效率、外观造型有很大的提高改进及各部结构选型采用了当代国内许多先进技术外，总的性能参数也有很大提高。

装载机的结构原理-传动系统
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。

因此该变速器这方面显示出了它的优点，比普通多挡多杆操纵的变速器操纵性能要好。

但它也有一个很主要的缺点，双涡轮变矩器比简单三元件变矩器效率低，功率损失大。

目前这种定轴式变速箱还未采用电子技术，因此都为普通的多杆操纵。

CAT950B型、小松的WA380-3型均为四进四退变速器，单杆电液换挡或电脑集成控制。

变矩器均为三元件简单式，变速箱CAT为多排行星式，小松为定轴式。

目前第三代产品，比如柳工的ZL50G型，采用“ZF”公司生产的由三元件变矩器与四挡前进三挡后退的定轴式变速箱组成的变速器。

三元件变矩器效率高，采用微电脑半自动控制的单手柄电液换挡，且作业时增设了I、II挡快速切换按钮（KD按钮）。

每个作业循环只需前后拨动一次手柄及按一次KD按钮，简便、快捷、操纵舒适省力，从而大大提高了作业效率。

该产品选进就在于它的变速操纵系统。

（2）驱动桥
驱动桥8由前桥10、后桥9组成（图2）。

由于装载机需要大的牵引力，因此现代轮式装载机前后桥均为驱动桥。

前桥直接固定在前车架上，后桥为摆动桥，
通过副车架与后车架相连。

现代轮式装载机基本上都采用铰接式转向，因此前后驱动桥除主传动螺旋锥齿轮中的旋向不同外，其它件全部通用。

第三代出现了后桥中心摆动式，不再用副车架，而用摆动架与后车架相连，出现了后桥壳体与主传动托架和前桥不通用、其余件仍然与前桥完全通用。

我国目前轮式装载机的驱动桥基本上都是采用整体桥壳，全浮式半轴，具有主传动及轮边两级减速的驱动桥。

主传动一般都采用一级螺旋锥齿轮减速，轮边一般都采用行星式轮边减速。