轮式装载机工作原理简明分析

轮式装载机工作原理简明分析
轮式装载机整机主要有动力系统、传动系统、工作装置、工作液压系统、转向液压系统、车架、操作系统、制动系统、电气系统、驾驶室、覆盖件、空调系统等构成。

下面对前五个系统工作原理进行详细的介绍。

一、动力系统
装载机的动力系统由动力源柴油机以及保证柴油机正常运转的附属系统组成，主要包括柴油机、燃油箱、油门操纵总成、冷却系统、燃油管路等。

柴油机通过双变驱动传动系统完成正常的行走功能；通过驱动工作液压系统带动工作装置完成铲运、提升、翻斗等工作动作；通过驱动转向液压系统，偏转车架，完成转向动作。

二、传动系统
传动系统由变矩器、变速箱、传动轴、前、后驱动桥和车轮等组成。

通过传动系统自动调节输出的扭矩和转速，装载机就可以根据道路状况和阻力大小自动变更速度和牵力，以适应不断变化的各种工况。

挂档后，从起步到该档的最大速度之间可以自动无级变速，起步平稳，加速性能好。

遇有坡度或突然的道路障碍，无须换档而能够自动减速增大牵引力并以任意小的速度行驶，越过障碍。

外阻力减小后，又能很快地自动增速以提高作业率。

当铲削物料时，能以较大的速度切入料堆并随着阻力增大而自动减速提高轮边牵引力以保证切入。

转向先导泵
先导泵
工作泵
图1 传动系统简图
发动机输出的动力经过液力变矩器传递给变速箱，经过变速箱的变速将特定转速通过传动轴驱动前后桥和车轮转动达到以一定速度行走的功能。

三、工作装置
装载机的工作装置由铲斗、动臂、摇臂、拉杆四大部件组成。

动臂为单板结构，后端支承于前车架上，前端连着铲斗，中部与动臂油缸连接。

当动臂油缸伸缩时，使动臂绕其后端销轴转动，实现铲斗提升或下降。

摇臂为单摇臂机构，中部与动臂连接，当转斗油缸伸缩时，使摇臂绕其中间支承点转动，并通过拉杆使铲斗上转或下翻。

四、工作液压系统
工作装置液压系统的基本组成及工作原理见图2及图3。

图2 工作装置液压系统的基本组成
图3 工作装置液压系统原理图
装载机工作液压系统主要由工作泵、分配阀（分配阀由安全阀、转斗滑阀、转斗大腔双作用安全阀、转斗小腔安全阀、动臂滑阀等集成）、转斗油缸、动臂油缸、油箱等组成。

装载机工作装置液压系统大多采用比例先导控制，通过操纵先导阀的操纵手柄，即可改变分配阀内主油路油液的流动方向，从而实现铲斗的升降与翻转。

装载机工装置作液压系统一般采用顺序回路，各机构的进油通路按先后次序排列，泵只能按先后次序向一个机构供油。

在工作过程中，液压油自油箱底部通过滤油器被工作泵吸入，从油泵输入具有一定压力的液压油进入分配阀。

压力油先进转斗滑阀，转斗滑阀有三个位，操作该滑阀，使滑阀处右位（大腔）或左位（小腔），可以分别实现斗的后倾、前倾动作，当转斗滑阀处中位时，压力油进入动臂滑阀。

动臂滑阀有四个位，操作滑阀，从右到左的四个位，分别可以实现动臂的提升、封闭、下降和浮动动作。

系统通过分配阀上的总安全阀限定整个系统的总压力，转斗大、小腔的双作用安全阀分别对转斗大腔、小腔起过载保护和补油作用。

动臂滑阀与转斗滑阀的油路采用互锁连通油路，可以实现小流量得到较快的作业速度。

当铲斗翻转时，举升油路被切断。

只有翻转油路不工作时，举升动作才能实现。

五、转向液压系统
转向液压系统主要由转向泵、全液压转向器、流量放大阀及转向油缸等组成。

其工作原理是：方向盘不转动时，转向器两出口关闭，先导泵的油经过压力选择阀后作为先导油的动力源，流量放大阀主阀杆在复位弹簧作用下保持在中位，转向泵与转向油缸的油路被断开，主油路经过流量放大阀中的流量控制阀进入工作装置液压系统。

转动方向盘时，转向器排出的油与方向盘的转角成正比，先导油进入流量放大阀后，控制主阀杆的位移，通过控制开口的大小，从而控制进入转向油缸的流量。

由于流量放大阀采用了压力补偿，因而进入转向油缸的流量与负载基本无关，只与阀杆上开口大小有关。

停止转向后，进入流量放大阀阀杆一端的先导压力油通过节流小孔与另一端接通回油箱，阀杆二端油压趋于平衡，在复位弹簧的作用下，阀杆回复到中位，从而切断主油路，装载机停止转向。

通过方向盘的连续转动与反馈作用，可保证装载机的转向角度。

系统的反馈作用是通过转向器和流量放大阀共同完成的。

以上对装载机的主要工作系统及其工作原理做了简略的介绍。

作为总结，以图4简明说明轮式装载机的工作原理
图4 轮式装载机工作原理图。