装载机总体与底盘系统设计_界毕设

第一章绪论

1.1 引言

随着我国高速公路、高速铁路、民航事业等公共建设事业的高速发展，对工程机械的大量需求，装载机作为建设单位使用最为广泛的机械，装载机的发展也越来越快，对装载机的性能也更有进一步的要求。小型轮式装载机能在工地上灵活的使用于地基回填、短距离运输、清理垃圾、平整路面，同时小型轮式装载机广泛的运用于农场，乡镇公共基础建设。特别是向机械化发展的农业对小型轮式装载机的需求必然会加大。由于小型轮式装载机的价格合理，对于个人来说，并不是承担不起的，所以如今个人购买小型轮式装载机越来越多。小型轮式装载机有着高效的作业，同时能有很好的灵活性，性价比高，用途广泛，在我国中小型企业和农村占有很大的市场。

1.2 装载机的发展状况

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工机械，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。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。

中国装载机从1966年起步至2012年期间，总体上呈上升趋势且稳步向前发展。从1995-2008年的14年间，一直呈正增长，且从2001年以后呈现“井喷式”超高速增长，2008年上半年增长尤为迅猛。2008年下半年，在世界金融危机背景下，中国装载机也遇到了1995年以来的最大寒流，下降幅度达12%以上。2009 年，中国装载机市场大幅度下滑，使这10多年来中国装载机行业进入了最艰难的一年，同时，在国家4万亿投资的带动下，中国装载机从2009年下半年已逐步回暖。 2010年以来，我国装载机行业恢复明显，并呈现大幅度回升态势，我国主要装载机企业销量陡增，市场需求十分旺盛。2010年前三季度，我国装载机累计总销量约16.73万台，同比增长59.1%。随着海外经济的逐渐恢复，2010年前10月装载机出口大幅回升，前十个月累计出口20208台，同比增长67.3%。2011年中国工程机械经历了前高后低的大起大落，迎来工程机械行业的低潮期。其他行业的大量资金涌入使整个工程机械市场混乱，在行情不好的情况下各企业无所不用其极，各种恶性竞争不断。至2011年底整个市场依然不景气。以至于我们在2011年末就业压力甚大。2012年年初仍然受去年的影响使之月份依然沉浸在低迷的气氛中。

长期来看，拉动中国装载机行业发展最主要的四大因素——能源工业、城市化建设、交通设施建设和出口市场还会继续发展，且仍在一浪高过一浪地向前发展。因此，中国装载机行业前景光明，今后还有很大的发展空间，会再一次上升到一个新的高度。从长远看，中国装载机行业至少还有10-15年以上的发展。未来一段时间，中国的装载机市场随着外资企业投入比例的不断扩大，行业的格

局有望发生变化，一些不具备核心竞争优势的中小企业将会逐步淡出市场，导致行业集中度进一步提高。装载机行业的竞争不仅仅再局限于产品的竞争，在某种意义上将是一个产业链的竞争。

1.2.1国外装载机的水平及发展状况

在经历了五六十年的发展后，到20世纪90年代中末期国外轮式装载机技术已达到相当高的水平。信息技术的发速发展又给装载机技术的发展插上了飞跃的翅膀，基于微电子技术和信息技术的计算机管理系统、司机辅助操作系统、柴油机电脑控制系统装载、电子计算机健康系统、电子自动换挡变速系统以及网络技术的智能系统已广泛应用于装载机的设计、计算操作控制、监测监控、生产经营和维修服务等各方面，使国外装载机在原来的基础上更加“精制”；其自动化程度也得到提高，从而进一步提高了生产效率；改善了司机的作业环境，提高了作业舒适性；降低了噪声、振动和排污量，保护自然环境；最大限度的简化维修、降低制造成本，使其性能、安全性、可靠性、使用寿命和操作性能都更上了一层楼。国外大型装载机的整机使用寿命已达20990h、司机耳旁噪声只有80dB；中型机的整机使用寿命已达17700h；而小型装载机也已达14400h。以下是90年代国外装载机采用的一些新技术、新结构及其发展状况。

1.2.1.1微电子技术、信息技术的普及和应用

①计算机控制的发动机管理系统

发动机管理系统亦称自动控制系统、电脑控制系统等，是电子计算机在工程

机械中的应用之一。它能及时地根据装载机的工作负荷要求调节发动机的输出功率，使装载机更有效地利用发动机的动力，减少动力损失，节约燃料，减少废气排量和噪声；同时可使发动机长期在额定点工作，增加发动机的使用寿命。

②计算机管理及故障诊断、监控系统

计算机管理和监控是90年代国外装载机发展的一个重要标志。计算机管理

监控系统能连续管理/监控装载机的数十项参数，具有故障诊断和报警功能，能记录、处理装载机作业的各种信息，并能用液晶显示器显示部件的工作状态，尤其在遇到突发或紧急情况时很容易显示，并以听觉与视觉相结合的报警信号提醒司机注意，有的还能提示故障排除的方法和程序。

③电子自动换挡变速控制系统

90年代中末期，国外大多数装载机上都安装有类似卡特彼勒公司的电子自

动换挡变速控制系统。系统中有一个微处理器（CPU），能把从发动机油门、变矩器、变速箱收集的各种数据加以处理，然后产生一种电信号，使变速箱在适当的时候自动换挡，可进一步减少停车时间，缩短作业循环，降低燃油消耗率达15％，提高作业效率和作业经济性。同时能减少因行驶方向改变或因发动机处于高转速时换挡所造成的换挡冲击，减轻司机的工作疲劳。

④负载感应变速控制系统

负载感应变速控制系统能根据负载状态自动调节车速及发动机飞轮扭矩，实现高速小扭矩或低速大扭矩的动力输出，西德蔡特曼公司的ZL1801和ZL2002 型装载机就配用了这样的控制系统。该系统中的负荷传感器能根据作业时负荷对动力的需求情况转换全部或部分动力，而在没有负荷时能把信号反馈到供油系统，使供油量减到最小，从而减少燃油消耗量和作业过程中的液压损失，节能达10％－15％，有效地分配发动机功率，提高整机经济性。

⑤转向变速集成控制系统和命令控制系统

90年代中末期，部分装载机上安装有转速变速集成控制系统（STIC），它取