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正文內(nèi)容

zl30裝載機(jī)總體設(shè)計(jì)及液壓系統(tǒng)開(kāi)題報(bào)告告(編輯修改稿)

2025-04-23 23:59 本頁(yè)面
 

【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 家有成工、常林、徐工、宜工、山工等。該產(chǎn)品零部件配置較零亂,生產(chǎn)廠家具有自制的橋箱,風(fēng)格各具特色,質(zhì)量及性能上相對(duì)穩(wěn)定,技術(shù)先進(jìn)性一般。徐工最近開(kāi)發(fā)的ZL30F裝載機(jī),采用電換擋變速箱,使3t級(jí)裝載機(jī)技術(shù)上有新的突破?!L40/ZL50裝載機(jī)ZL40/ZL50裝載機(jī),主要裝載機(jī)生產(chǎn)廠家均擁有該產(chǎn)品。第一代產(chǎn)品幾十年來(lái)沿續(xù)至今,全國(guó)幾乎使用同一套圖紙,有些技術(shù)力量薄弱的廠家,仍把其當(dāng)作主導(dǎo)產(chǎn)品推向市場(chǎng)。第二、三代產(chǎn)品主要是對(duì)工作裝置進(jìn)行優(yōu)化,改變外觀造型。如柳工ZL40B/ZL50C、徐工ZL40E/ZL50E。第四代產(chǎn)品是在第三代的基礎(chǔ)上,進(jìn)一步優(yōu)化整機(jī)的性能及配置,電控箱、濕式制動(dòng)器等新技術(shù)得到應(yīng)用,并形成了各企業(yè)的專有技術(shù)及專利技術(shù),使產(chǎn)品以嶄新的面目推向市場(chǎng)?!L60及6t以上裝載機(jī)6t以及6t以上的裝載機(jī),這是國(guó)內(nèi)潛在市場(chǎng)最大的產(chǎn)品,1998年以前大多數(shù)生產(chǎn)廠家均開(kāi)發(fā)了ZL60裝載機(jī),但由于受傳動(dòng)件的制約,ZL60裝載機(jī)沒(méi)能成功地推向市場(chǎng)。在’99北京國(guó)際工程機(jī)械博覽會(huì)上,各廠家推出了新的一代ZL60裝載機(jī),多數(shù)廠家選擇柳州ZF合資生產(chǎn)的箱或橋,液壓元件也有新配置,發(fā)動(dòng)機(jī)可選用斯太爾或上柴6121(Cat3306),整機(jī)可靠性上得到很大提高,給國(guó)內(nèi)大噸位裝載機(jī)帶來(lái)發(fā)展機(jī)遇。4 國(guó)內(nèi)輪式裝載機(jī)發(fā)展趨勢(shì)國(guó)產(chǎn)輪式裝載機(jī)正在從低水平、低質(zhì)量、低價(jià)位、滿足功能型向高水平、高質(zhì)量、中價(jià)位、經(jīng)濟(jì)實(shí)用型過(guò)渡。從仿制仿造向自主開(kāi)發(fā)過(guò)渡,各主要廠家不斷進(jìn)行技術(shù)投入,采用不同的技術(shù)路線,在關(guān)鍵部件及系統(tǒng)上技術(shù)創(chuàng)新,擺脫目前產(chǎn)品設(shè)計(jì)雷同,無(wú)自己特色和優(yōu)勢(shì)的現(xiàn)狀,從低水平的無(wú)序競(jìng)爭(zhēng)的怪圈中脫穎而出,成為裝載機(jī)行業(yè)的領(lǐng)先者。(1)大型和小型輪式裝載機(jī),在近幾年的發(fā)展過(guò)程中,受到客觀條件及市場(chǎng)總需求量的限制。競(jìng)爭(zhēng)最為激烈的中型裝載機(jī)更新速度將越來(lái)越快。(2)根據(jù)各生產(chǎn)廠家的實(shí)際情況,重新進(jìn)行總體設(shè)計(jì),優(yōu)化各項(xiàng)性能指標(biāo),強(qiáng)化結(jié)構(gòu)件的強(qiáng)度及剛度,使整機(jī)可靠性得到大步提高。(3)細(xì)化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。如動(dòng)力系統(tǒng)的減振、散熱系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)優(yōu)化、工作裝置的性能指標(biāo)優(yōu)化及各鉸點(diǎn)的防塵、工業(yè)造型設(shè)計(jì)等。(4)利用電子技術(shù)及負(fù)荷傳感技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)變速箱的自動(dòng)換擋及液壓變量系統(tǒng)的應(yīng)用,提高效率、節(jié)約能源、降低裝載機(jī)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(qiáng)化環(huán)保指標(biāo)。隨著人們環(huán)保意識(shí)的增強(qiáng),降低裝載機(jī)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(jī)動(dòng)車的噪聲和排放標(biāo)準(zhǔn),工程建設(shè)機(jī)械若不符合排放標(biāo)準(zhǔn),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(shù),特別是機(jī)、電、液一體化技術(shù),提高產(chǎn)品的壽命和可靠性。(8)最大限度地簡(jiǎn)化維修盡量減少保養(yǎng)次數(shù)和維修時(shí)間,增大維修空間,普遍采用電子監(jiān)視及監(jiān)控技術(shù),進(jìn)一步改善故障診斷系統(tǒng),提供司機(jī)排除問(wèn)題的方法。5 課題研究趨勢(shì)1.系列化、特大型化  系列化是工程機(jī)械發(fā)展的重要趨勢(shì)。國(guó)外著名大公司逐步實(shí)現(xiàn)其產(chǎn)品系列化進(jìn)程,形成了從微型到特大型不同規(guī)格的產(chǎn)品。與此同時(shí),產(chǎn)品更新?lián)Q代的周期明顯縮短。所謂特大型工程機(jī)械,是指其裝備的發(fā)動(dòng)機(jī)額定功率超過(guò)1000H P,主要用于大型露天礦山或大型水電工程工地。產(chǎn)品特點(diǎn)是科技含量高,研制與生產(chǎn)周期較長(zhǎng),投資大市場(chǎng)容量有限,市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)主要集中少數(shù)幾家公司。以裝載機(jī)為例,目前僅有馬拉松?勒?qǐng)D爾勒、卡特彼勒和小松—德雷塞這三家公司能夠生產(chǎn)特大型裝載機(jī)。2.多用途、微型化  為了全方位地滿足不同用戶的需求,國(guó)外工程機(jī)械在朝著系列化、特大型化方向發(fā)展的同時(shí),已進(jìn)入多用途、微型化發(fā)展階段。推動(dòng)這一發(fā)展的因素首先源于液壓技術(shù)的發(fā)展———通過(guò)對(duì)液壓系統(tǒng)的合理設(shè)計(jì),使得工作裝置能夠完成多種作業(yè)功能;其次,快速可更換聯(lián)接裝置的誕生———安裝在工作裝置上的液壓快速可更換聯(lián)接器,能在作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)完成各種附屬作業(yè)裝置的快速裝卸及液壓軟管的自動(dòng)聯(lián)接,使得更換附屬作業(yè)裝置的工作在司機(jī)室通過(guò)操縱手柄即可快速完成。一方面,工作機(jī)械通用性的提高,可使用戶在不增加投資的前提下充分發(fā)揮設(shè)備本身的效能,能完成更多的工作;另一方面,為了盡可能地用機(jī)器作業(yè)替代人力勞動(dòng),提高生產(chǎn)效率,適應(yīng)城市狹窄施工場(chǎng)所以及在貨棧、碼頭、倉(cāng)庫(kù)、艙位、農(nóng)舍、建筑物層內(nèi)和地下工程作業(yè)環(huán)境的使用要求,小型及微型工程機(jī)械有了用武之地,并得到了較快的發(fā)展。為占領(lǐng)這一市場(chǎng),各生產(chǎn)廠商都相繼推出了多用途、小型和微型工程機(jī)械。如卡特彼勒公司生產(chǎn)的IT系列綜合多用機(jī)、克拉克公司生產(chǎn)的“山貓”等。3.不斷創(chuàng)新的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)  裝載機(jī)的工作裝置已不再采用單一的“Z型”連桿機(jī)構(gòu),繼出現(xiàn)了八桿平行結(jié)構(gòu)和TP連桿機(jī)構(gòu)之后,卡特彼勒公司于1996年首次在礦用大型裝載機(jī)上采用了單動(dòng)臂鑄鋼結(jié)構(gòu)的特殊工作裝置,即所謂的“Ve rsaL ink機(jī)構(gòu)”。這種機(jī)構(gòu)替代綜合多用機(jī)上的八桿平行舉升機(jī)構(gòu)和傳統(tǒng)的“Z型” 連桿機(jī)構(gòu),可承受極大的扭矩載荷和具有卓越的可靠性(耐用性),駕駛室前端視野開(kāi)闊。O&K公司研制的創(chuàng)新LEAR連桿機(jī)構(gòu),專為小型裝載機(jī)而設(shè)計(jì)。Sch ae ff公司于2000年3月在In te rm a t展覽會(huì)上展出的高卸位式SK L873型輪式裝載機(jī)的可折疊式創(chuàng)新連桿機(jī)構(gòu)工作裝置,進(jìn)一步增加了輪式裝載機(jī)的工作裝置的種類。二﹑研究?jī)?yōu)化ZL30裝載機(jī)出發(fā)點(diǎn) 我國(guó)半載機(jī)市場(chǎng)是國(guó)產(chǎn)品牌的天下,因此企業(yè)眾多,一噸以上有一定規(guī)模的企業(yè)有130多家。據(jù)統(tǒng)計(jì),30多家主要企業(yè)年生產(chǎn)能力已超20萬(wàn)臺(tái)。前幾年在紅火的市場(chǎng)吸引下,許多其他行業(yè)的企業(yè)紛紛進(jìn)入裝載機(jī)行業(yè)。如汽車行業(yè)的宇通,農(nóng)機(jī)行業(yè)的一拖、山東的常林等不但進(jìn)入裝載機(jī)行業(yè),而且已具備了1000多臺(tái)至2000多臺(tái)以上的市場(chǎng)規(guī)模。 另外,工程機(jī)械領(lǐng)域的推土機(jī)行業(yè)、叉車行業(yè)、建筑機(jī)械行業(yè)、挖掘機(jī)行業(yè)等部分企業(yè)也進(jìn)裝載機(jī)行業(yè),使裝載機(jī)的產(chǎn)能迅速增加。雖然目前中國(guó)裝載機(jī)市場(chǎng)仍然經(jīng)久不衰,但整個(gè)行業(yè)產(chǎn)能已經(jīng)過(guò)剩,市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)更加激烈。誰(shuí)能贏得更多的用戶青睞,那就要看誰(shuí)的產(chǎn)品更過(guò)硬了。 產(chǎn)品開(kāi)發(fā)差強(qiáng)人意 目前,生產(chǎn)裝載機(jī)的主要骨干企業(yè)在效益下滑的情況下,向多品種和多種經(jīng)營(yíng)模式方向發(fā)展,在開(kāi)發(fā)裝載機(jī)新品的同時(shí),幾乎都開(kāi)發(fā)了其他工程機(jī)械,如壓路機(jī)、平地機(jī)、挖掘機(jī)、推土機(jī)、銑刨機(jī)等。繼徐裝、柳工推出ZL50G型產(chǎn)品之后,主要骨干企業(yè)先后完成了G型新產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)和試驗(yàn)。新產(chǎn)品外觀造型設(shè)計(jì)新穎別致,選用了康明斯或?yàn)H柴發(fā)動(dòng)機(jī)及“ZF”驅(qū)動(dòng)橋和變速箱?!癦F”橋個(gè)具有防滑功能,內(nèi)藏濕式制動(dòng)器,后橋中心擺動(dòng)?!癦F”箱為電液換檔,采用先進(jìn)技術(shù)生產(chǎn),操作輕便,安全可靠。工作裝置和前后車架進(jìn)一步優(yōu)化設(shè)計(jì),單搖臂、動(dòng)臂缸臥式布置,鏟斗具有自動(dòng)放平功能。掘起力、動(dòng)作時(shí)間和傾翻載荷及結(jié)構(gòu)強(qiáng)度等指標(biāo)進(jìn)一步提高。 盡管如此,產(chǎn)品存在的問(wèn)題仍然很多,新產(chǎn)品在外觀質(zhì)量和駕駛室舒適性方面雖有所提高,但與國(guó)外產(chǎn)品相比,外表加工面有焊接不平整,涂漆質(zhì)量不好,附著力差,噪聲大。防滾翻、防落物保護(hù)結(jié)構(gòu)未進(jìn)行第三方面試驗(yàn),未取得有效的試驗(yàn)合格證書(shū)或安全認(rèn)證,防滾翻、防落物保護(hù)未獲得確認(rèn),使得出口受阻。沒(méi)有進(jìn)行系統(tǒng)的可靠性設(shè)計(jì)和可靠性試驗(yàn);新產(chǎn)品試驗(yàn)周期短,投入臺(tái)數(shù)少,負(fù)荷小,而且小問(wèn)題、小故障較多;鑒定時(shí)沒(méi)有進(jìn)行系統(tǒng)和科學(xué)的評(píng)審與分析,可靠性指標(biāo)無(wú)明顯提高,影響了新產(chǎn)品的銷售和批量生產(chǎn)。主要部件非等壽命設(shè)計(jì),造成在產(chǎn)品壽命期內(nèi)使用不經(jīng)濟(jì),不便于維護(hù)和修理。產(chǎn)品使用說(shuō)明書(shū)、企業(yè)生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)不規(guī)范,在產(chǎn)品質(zhì)量糾紛中造成不必要的損失。高原工程機(jī)械試驗(yàn)不夠充分,尤其在高原環(huán)境條件下的可靠性試驗(yàn)幾乎沒(méi)有開(kāi)展。 可靠性差仍然是致命弱點(diǎn) 由于裝載機(jī)市場(chǎng)在2000年至2004年一季度的需求強(qiáng)勁,所以國(guó)內(nèi)產(chǎn)品主要滿足國(guó)內(nèi)市場(chǎng),大多數(shù)企業(yè)忙于完成產(chǎn)量指標(biāo),對(duì)提高產(chǎn)品可靠性和使用壽命問(wèn)題不重視研究和投入企業(yè)僅僅重視產(chǎn)品1000小時(shí)或半年三包期內(nèi)發(fā)生的問(wèn)題,只知道產(chǎn)品在1000小時(shí)或半年三包企業(yè)的質(zhì)量狀況,而不知道大修期以外的可靠性狀況,也不知道產(chǎn)品的使用情況。結(jié)果是,產(chǎn)品質(zhì)量和性能長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)保持在原有水平上,收獲的只是銷售數(shù)量上的擴(kuò)張。 根據(jù)發(fā)表的《國(guó)產(chǎn)輪式裝載機(jī)可靠性狀況分析》一文介紹,對(duì)100臺(tái)ZLZLZL50裝載機(jī),分別在1000小時(shí)三包記錄,1000小時(shí)實(shí)際作業(yè)試驗(yàn)和250小時(shí)質(zhì)檢中心進(jìn)行的250小時(shí)可靠性加速實(shí)驗(yàn)(加速系數(shù)1:4)結(jié)果統(tǒng)計(jì),近兩年國(guó)產(chǎn)ZLZLZL50裝載機(jī)的平均無(wú)故障工作時(shí)間(MTBF)分別為250、。該文統(tǒng)計(jì)顯示:液壓系統(tǒng)、發(fā)動(dòng)機(jī)和傳動(dòng)系統(tǒng)的故障率最高,從10組數(shù)據(jù)平均值看出,%,%,%,%。這說(shuō)明以上三個(gè)系統(tǒng)嚴(yán)重影響了整機(jī)的可靠性水平,需要花大力氣改進(jìn)和提高。 據(jù)國(guó)家工程機(jī)械質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心專家介紹,目前國(guó)內(nèi)還沒(méi)有令人信服的裝載機(jī)使用壽命的統(tǒng)計(jì)結(jié)果,估計(jì)國(guó)產(chǎn)裝載機(jī)使用壽命大致在3000至4500小時(shí)之間。據(jù)了解小松等國(guó)外公司的裝載機(jī)產(chǎn)品平均無(wú)故障工作時(shí)間(MTBF)多在1000小時(shí)以上。據(jù)《ContrctionEquipment》雜志對(duì)產(chǎn)品壽命的報(bào)道,統(tǒng)計(jì)分析了裝載機(jī)、挖掘機(jī)和推土機(jī)等整機(jī)及其主要零部件的使用壽命,;;多數(shù)裝載機(jī)使用7至10年后,經(jīng)過(guò)大修還可以再工作3000~5000小時(shí)。 贏得小裝載機(jī)市場(chǎng)需用要自主創(chuàng)新 近兩年小型裝載機(jī)市場(chǎng)發(fā)展迅猛,年增長(zhǎng)率達(dá)35%以上,特別是2004年增幅達(dá)90%,這給了人們一個(gè)信息,小裝可能像兩年前小挖一樣,出現(xiàn)快速發(fā)展之勢(shì)。 2004年做小裝的專業(yè)企業(yè),如廈工集團(tuán)所屬的“廈工新宇”、徐工集團(tuán)所屬的”徐特“、柳工所屬的“江蘇柳工”等。這些企業(yè)都是以小裝作為主業(yè)的獨(dú)立核算的企業(yè),把小裝作為單獨(dú)的產(chǎn)業(yè)來(lái)抓,因此上得很快。例如廈工新宇,2004年ZL15型產(chǎn)
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