【文章內(nèi)容簡介】 接式整體式裝載機的車架是一個整體，利用偏轉(zhuǎn)后輪同時偏轉(zhuǎn)進行轉(zhuǎn)向。鉸接式裝載機的車架有前后兩部分組成，中間用垂直鉸銷聯(lián)接，它通過連接前后車架的油缸推動前后車架繞垂直鉸鏈相對轉(zhuǎn)動折腰轉(zhuǎn)向。由于前后車架折腰度大（大約35～40度），所以轉(zhuǎn)彎半徑小，可在半徑比較小的場地作業(yè)。（4）鏟斗的額定量分：小型；中型 。大型鏟斗額定量10t。裝載機是循環(huán)作業(yè)式的工程機械。它的一個作業(yè)循環(huán)由駛進料堆、鏟取、后退、轉(zhuǎn)向、駛進卸料目標和卸料等動作構(gòu)成。其中，對物料的鏟取方法和作業(yè)時運輸車輛的配置方案，將影響生產(chǎn)率的高低。1． 鏟取方法：裝載機對物料的鏟取方法有一次鏟取法和復合鏟取法兩種。（1）一次鏟取法：鏟斗一次插入料堆，一次收斗而裝滿鏟斗的鏟取方法。作業(yè)時裝載機從正前方駛進料堆，邊進邊放下鏟斗，在料堆前1m處使鏟斗落到地面，處于浮動位置，斗刃能觸及料堆時，加大油門緩緩插入料堆，然后鏟斗上翻，提升動臂到運輸位置再倒退駛出。該法是最簡單常用方法，比較適用于阻力比較小的松散料堆。（2）復合鏟取法：裝載機前進插入料堆的同時，鏟斗與提臂相配合鏟取物料的方法。這樣鏟取切削阻力小，容易裝滿鏟斗，適合鏟裝切削阻力較大的物料。2． 作業(yè)配置方案：裝載機與運輸車輛的作業(yè)配置方案，主要取決于現(xiàn)場的條件、運輸車與裝載機的數(shù)量和類型。廣泛使用的有“I形”、“V形”、“L形”作業(yè)方法。（1）“I”形作業(yè)法：運輸車平行與工作面并往復地前進和后退，所以也稱之為穿梭作業(yè)法。這種作業(yè)方式可減少裝載機改變方向的次數(shù)，如果裝載機與運輸車配合的好，會有較好的生產(chǎn)率。（2）“V”形作業(yè)法：運輸車與工作面成60度的角度，裝載機裝滿鏟斗后，在倒車駛離工作面的過程中，并調(diào)轉(zhuǎn)駛向料堆，進入下一次的作業(yè)循環(huán)。這種作業(yè)方式可以得到較短的工作循環(huán)時間，故應用十分廣泛。（3）“L”形作業(yè)法：運輸車垂直于工作面，裝載機鏟裝物料后，倒退并翻轉(zhuǎn)90度，然后向前駛向料堆進行下次鏟裝。這種作業(yè)方式在運距較短時，一個司機可輪換在兩輛運輸車上工作，以減少人力。這種作業(yè)方式適用寬廣的作業(yè)場合。 工作裝置結(jié)構(gòu)分析裝載機采掘和卸載貨物的作業(yè)是通過工作裝置的運動實現(xiàn)的。裝載機的工作裝置由鏟斗，動臂、搖臂、連桿及液壓系統(tǒng)等組成。鏟斗以鏟裝物料；動臂和動臂油缸的作用是提升鏟斗并使之與車架連接；轉(zhuǎn)斗油缸通過搖臂，連桿使鏟斗轉(zhuǎn)動。動臂的升降和鏟斗的轉(zhuǎn)動采用液壓操作。由動臂、動臂油缸、鏟斗、轉(zhuǎn)斗油缸、搖臂、連桿及車架相互鉸鏈而成的機構(gòu)，在裝載機工作時需要保證：當動臂處于某種作業(yè)位置不動時，在轉(zhuǎn)斗油缸的的作用下，通過連桿機構(gòu)使鏟斗繞其鉸接點轉(zhuǎn)動；當轉(zhuǎn)斗油缸閉鎖時，動臂在動臂油缸的作用下提升或下降鏟斗過程中，連桿機構(gòu)應該能使鏟斗在提升過程中保持平動或與地面的夾角變化控制在很小的范圍，以免裝滿料的鏟斗由于鏟斗傾斜而使物料灑落；而在動臂下降時，又自動將鏟斗放平，以減輕駕駛員的勞動強度，提高生產(chǎn)效率。裝載機的工作裝置的結(jié)構(gòu)形式分為有鏟斗托架和無鏟斗托架兩種。有鏟斗托架的工作裝置其動臂和連桿的后端與車架的支座鉸鏈，動臂和連桿的前端與鏟斗托架鉸鏈，托架上部鉸接轉(zhuǎn)斗油缸，其活塞桿幾托架下部與鏟斗鉸接。當托架、動臂、連桿及車架支座構(gòu)成的是平行四連桿機構(gòu)，則在動臂提升、轉(zhuǎn)斗油缸閉鎖時，鏟斗始終保持平動，斗內(nèi)物料不會灑落。無鏟斗托架的工作裝置，結(jié)構(gòu)比較簡單，同時，由于轉(zhuǎn)斗油缸及鏟斗都是直接鉸接在托架上，所以鏟斗的轉(zhuǎn)動角較大。但是，動臂前端的較重的托架減少了鏟斗的載重量。根據(jù)搖臂、連桿數(shù)目及鉸接位置的不同，可組成不同形式的連桿機構(gòu)，鏟斗的鏟起力P隨鏟斗轉(zhuǎn)角a的變化關系，傾斜時的角速度大小以及工作裝置的運動特性也不同。因此，裝載機工作裝置的結(jié)構(gòu)形式的選擇，既要考慮結(jié)構(gòu)簡單，也要考慮作業(yè)性質(zhì)和挖掘方式來確定。 鏟斗設計鏟斗是直接用來切削、收集、運輸和卸出物料，裝載機工作時的插入能力及鏟掘能力是通過鏟斗直接發(fā)揮出來的，鏟斗的結(jié)構(gòu)形狀及尺寸直接影響裝載機的作業(yè)效率和工作可靠性，所以減少切削阻力和提高作業(yè)效率是鏟斗設計的主要要求。鏟斗是在惡劣的環(huán)境下工作承受很大的沖擊載荷和劇烈的磨損，所以要求鏟斗具有足夠的強度和剛度，同時要耐磨。根據(jù)裝載物料的容重，鏟斗做成三種類型：～（如砂、碎石、松散泥土等），增加斗容的鏟斗，～，（如煤、渣等）；減少斗容的鏟斗，～，用來裝載斗容重大于2噸/米的物料（如鐵礦石、巖石等）。用于土方工程機械的裝載機，因作業(yè)對象較廣，因此多采用正常斗容的通用鏟斗，一般適應鏟裝不同物料的需要。鏟斗切削刃的形狀根據(jù)鏟掘物料的種類不同而不同，一般分為直線型或非直線型兩種。直線型切削刃簡單并利于地面刮平作業(yè)，但切削阻力較大。非直線型切削刃有V型和弧型等，裝載機用的較多是V型斗刃。這種切削刃由于中間突出，在插入料堆時，插入力可以集中作用在斗刃中間部分，易于插入料堆；同時減少“偏載切入”有一定的效果。但鏟斗的裝滿系數(shù)要小于直線型斗刃的鏟斗。裝有斗齒的鏟斗，在裝載機作業(yè)時，插入力有斗齒分擔，形成較大的比壓，利于插入密實的料堆疏松物料，便于鏟斗的插入，斗齒磨損后容易更換。因此，對主要用于鏟裝巖石或密實物料的裝載機，其鏟斗均裝有斗齒。用于插入阻力較小的松散物料或粘性物料，其鏟斗可以不裝斗齒。斗齒的形狀對切削阻力的影響：對稱齒型的切削阻力比不對稱的大；長而狹窄的齒比寬而短的切削阻力小。弧線型側(cè)刃的插入阻力比直線型側(cè)刃小，但弧線型側(cè)刃容易從兩側(cè)泄漏物料，不利于鏟斗的裝滿適宜于鏟裝巖石。對主要用于土方工程的裝載機，在設計鏟斗時要考慮斗體內(nèi)的流動性，減少物料在斗體的移動或滾動阻力，同時要有利于在鏟裝粘性物料是有良好的倒空性。 鏟斗底板的弧度(圓弧半徑，見圖)越大，鏟掘時泥土的流動性越好，但對于流動性差的巖石等，則應將底邊加長而弧度減小，使鏟斗容積加大，比較容易鏟取。但是當?shù)走呥^長，則鏟斗的鏟起力變小，且鏟斗插入料堆的插入阻力與刃口的插入深度成比例的急劇增加，如圖所示。相反，如底邊短，不但鏟斗的鏟起力大，而且卸載時，斗刃口的降落高度小，也易于將物料卸凈。因此，鏟斗轉(zhuǎn)鉸銷的位置以近于刃口處為好。一）． 鏟斗基本參數(shù)的確定鏟斗寬度應大于裝載機輪胎寬度，每側(cè)為mm，以便保護輪胎側(cè)壁，減少行使阻力。在確定鏟斗各部分尺寸時，一般把鏟斗的回轉(zhuǎn)半徑R作為基本參數(shù)。著是因為它直接影響鏟斗前壁的長度，前壁長度的鏟斗要求插入深度大，插入力大，卸載時所占的高度空間大，而且直接影響鏟斗鏟取力和斗容的大小。式中 ： ——幾何4容量(圖3—18小所示陰影斷面)，由設計任務書給定(米)B?！P斗內(nèi)側(cè)寬度(米)；——鏟斗斗底長度系數(shù)，通常＝， 鏟斗基本參數(shù)圖——后斗壁長度系數(shù)，通常＝，——擋板高度系數(shù)，通常＝； ——斗底和后斗壁直線間的圓弧半徑系數(shù)，通常＝；——擋板與后斗壁問的夾角，通常rl＝510； ——斗底和后斗壁間的夾角，通常r。＝4852， (有推薦5565) 由計算得： 選取 斗底長度Lg是指由鏟斗切削刃到斗底與后斗壁交點的距離：=1528mm后斗壁長度是指后斗壁上緣到與底相交點的距離：=1216mm擋板高度： =143mm鏟斗圓弧半徑： =386mm鏟斗與動臂鉸銷距斗底的高度： =165mm鏟斗側(cè)壁切削刃相對于斗底的傾角。在選擇時，擋板的夾角為90。二） 斗容的計算鏟斗的斗容量可以根據(jù)鏟斗的幾何尺寸確定。1．幾何斗容(平裝斗容) 鏟斗平裝的幾何斗容可按下式確定：對于裝有擋板的鏟斗： 米式中： ——鏟斗橫斷面面積，如圖中所示陰影面積（米）——鏟斗內(nèi)壁寬(米)， ——擋板高度(米)； ——斗刃刃口與擋板h之間的距離(米)。=2．額定斗容(堆裝斗容) 鏟斗堆裝的額定斗容vR是指斗內(nèi)堆裝物料的四邊坡度均為1：2，此時額定斗容可按下式確定。對于裝有擋板的鏟斗： 米 式中： c——物料堆積高度(米)。物料堆積高度c可由作圖法確定：根據(jù)科堆坡度角可得料堆尖端點M，再由M點作直線MN與CD垂直，將MN垂線向下延長，與斗刃刃口和擋板最下端之間的連線相交，此交點與料堆尖端之間的距離，即為物料堆積高度C,如下圖所示。 工作機構(gòu)連桿系統(tǒng)的尺寸參數(shù)設計轉(zhuǎn)斗油缸后置式反轉(zhuǎn)六桿機構(gòu)這種機構(gòu)有兩大優(yōu)點：（1）轉(zhuǎn)斗油缸大腔進油時轉(zhuǎn)斗，并且連桿系統(tǒng)的倍力系數(shù)能設計成較大值。所以可以獲得相當大的鏟取力；（2）恰當?shù)剡x擇各構(gòu)件尺寸，不僅能得到良好的鏟斗平動性能，而且可以實現(xiàn)鏟斗自動放平。這是其它6種工作機構(gòu)所望塵莫及的。 此外，結(jié)構(gòu)十分緊湊、前懸小，司機視野好也是此種機構(gòu)的突出優(yōu)點。缺點足搖臂和連桿布置在鏟斗與前橋之間的狹窄部位，容易發(fā)生構(gòu)件相互干擾，設計時需特別精心。根據(jù)裝載機的用途、作業(yè)條件及技術經(jīng)濟指標等擬訂的設計任務書的要求，選定了工作裝置結(jié)構(gòu)形式以后，可開始進行工作裝置的結(jié)構(gòu)設計。工作機構(gòu)基本結(jié)構(gòu)如圖所示。鏟斗動臂連桿搖臂轉(zhuǎn)斗油缸舉臂(舉升)油缸6等組成。整個工作機構(gòu)鉸接在車架7上。裝載機工作裝置圖（一）輪胎式裝教機工作過程輪胎式裝載機是一種裝運卸作業(yè)聯(lián)合一體的自行式機械，它的工作過程由5種工作狀態(tài)或工況組成：1）工況I——插入狀態(tài)動臂下放，鏟斗放置地面，斗尖觸地，鏟斗前壁對地面呈3 5前傾角；開動裝載機鏟斗借助機器的牽引力插入料堆。2) 工況II——鏟裝狀態(tài)