【正文】 結(jié)構(gòu)形式的選擇裝載機(jī)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。對(duì)于選定的結(jié)構(gòu)形式，在滿足上述條件下可以有各種各樣的構(gòu)件尺寸及鉸接點(diǎn)位置。2)保證作業(yè)過程中任何構(gòu)件不與其它構(gòu)件干涉。在露天礦或工地，通常輪胎式裝載機(jī)是向載重汽車卸裁，出于裝載點(diǎn)和卸載點(diǎn)距離很近，卸載位置較高，所以一般稱作“定點(diǎn)高位卸載” 。4)工況 IV—一卸載狀態(tài)在卸載點(diǎn)，舉升動(dòng)臂使鏟斗至卸載位置；翻轉(zhuǎn)鏟斗，向運(yùn)輸車輛或固定料倉卸載；卸畢，下放動(dòng)臂，使鏟斗恢復(fù)到運(yùn)輸狀態(tài)。2)工況 II——鏟裝狀態(tài)工況 I 以后，轉(zhuǎn)動(dòng)鏟斗，鏟取物料，待鏟斗口翻轉(zhuǎn)至近似水平為止。輪胎式裝載機(jī)是一種裝運(yùn)卸作業(yè)聯(lián)合一體的自行式機(jī)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(dòng)臂下放，鏟斗放置地面，斗尖觸地，鏟斗前壁對(duì)地面呈 35176。2)一定大小的卸荷角，即當(dāng)動(dòng)臂處于任何作業(yè)位置時(shí)，在轉(zhuǎn)斗油缸的作用下通過連桿機(jī)構(gòu)使鏟斗繞其鉸接點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，并且卸荷角不小于 45 度。連桿機(jī)構(gòu)能使鏟斗保持平移或使斗底平面與水平面夾角的變化控制在允許的范圍內(nèi)。動(dòng)臂的升降和鏟斗的轉(zhuǎn)動(dòng)采用液壓操作。裝載機(jī)的工作裝置由鏟斗，動(dòng)臂、搖臂、連桿及液壓系統(tǒng)等組成。這種作業(yè)方式適用寬廣的作業(yè)場(chǎng)合。3)“L”形作業(yè)法：運(yùn)輸車垂直于工作面，裝載機(jī)鏟裝物料后，倒退并翻轉(zhuǎn) 90 度，然后向前駛向料堆進(jìn)行下次鏟裝。2)“V”形作業(yè)法：運(yùn)輸車與工作面成 60 度的角度，裝載機(jī)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(jìn)入下一次的作業(yè)循環(huán)。1)“I”形作業(yè)法：運(yùn)輸車平行與工作面并往復(fù)地前進(jìn)和后退，所以也稱之為穿梭作業(yè)法。：裝載機(jī)與運(yùn)輸車輛的作業(yè)配置方案，主要取決于現(xiàn)場(chǎng)的條件、運(yùn)輸車與裝載機(jī)的數(shù)量和類型。2)復(fù)合鏟取法：裝載機(jī)前進(jìn)插入料堆的同時(shí)，鏟斗與提臂相配合鏟取物料的方法。作業(yè)時(shí)裝載機(jī)從正前方駛進(jìn)料堆，邊進(jìn)邊放下鏟斗，在料堆前 1m 處使鏟斗落到地面，處于浮動(dòng)位置，斗刃能觸及料堆時(shí)，加大油門緩緩插入料堆，然后鏟斗上翻，提升動(dòng)臂到運(yùn)輸位置再倒退駛出。(1)鏟取方法：裝載機(jī)對(duì)物料的鏟取方法有一次鏟取法和復(fù)合鏟取法兩種。它的一個(gè)作業(yè)循環(huán)由駛進(jìn)料堆、鏟取、后退、轉(zhuǎn)向、駛進(jìn)卸料目標(biāo)和卸料等動(dòng)作構(gòu)成。大型鏟斗額定量10t。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(chǎng)地作業(yè)。(3)聯(lián)接方式分為：整體式、鉸接式整體式裝載機(jī)的車架是一個(gè)整體，利用偏轉(zhuǎn)后輪同時(shí)偏轉(zhuǎn)進(jìn)行轉(zhuǎn)向。后卸載裝載機(jī)是在前端裝料，卸載時(shí)鏟斗越過駕駛室向后端卸料，作業(yè)時(shí)不需要12調(diào)車，可直接向后停在起后面的運(yùn)輸車輛卸載，作業(yè)效率高。 回轉(zhuǎn)式裝載機(jī)的動(dòng)臂安裝在轉(zhuǎn)臺(tái)上，鏟斗在前端裝料后，回轉(zhuǎn)至側(cè)面卸掉，裝載時(shí)不需要調(diào)車，作業(yè)效率高，適宜于廠區(qū)工作。因此，在輪式裝載機(jī)不適宜的場(chǎng)合更顯優(yōu)越性。履帶式裝載機(jī)是以專用底盤或工業(yè)履帶式拖拉機(jī)為基礎(chǔ)，裝上工作裝置及操作系統(tǒng)完成。輪胎式裝載機(jī)是以輪胎式專用底盤為基礎(chǔ)車，配置工作裝置及操作系統(tǒng)組成。動(dòng)臂的升降由動(dòng)臂油缸帶動(dòng)，鏟斗翻轉(zhuǎn)則由轉(zhuǎn)斗油缸通過連桿機(jī)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)，車架由前后兩部分組成，中間用前后車架鉸鏈聯(lián)接，依靠轉(zhuǎn)向油缸可使前后車架繞鉸銷相對(duì)地轉(zhuǎn)動(dòng)，以實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)向。目前國(guó)外有少數(shù)裝載機(jī)駕駛室是這樣布置的。由于駕駛它在全車的較前部，因此在鏟挖時(shí)駕駛員受到的沖擊較大，容易疲勞。這種布置形式前方視野艙便于駕駛員鏟挖作業(yè)，但后方視野較差。11為使駕駛員在作業(yè)時(shí)前方有良好視野，整體式車架駕駛室是布置在車架的前部。在布置轉(zhuǎn)向車輪時(shí)應(yīng)保證它的周圍有一定的空間，在任何轉(zhuǎn)向角時(shí)車輪都不與周圍的零部件相碰，尤其是在最大轉(zhuǎn)向角時(shí)不能與車架相碰。整體式車架采用偏轉(zhuǎn)車輪轉(zhuǎn)向，裝載機(jī)重載時(shí)前橋負(fù)荷比后橋大，所以多采用后輪轉(zhuǎn)向。3)鉸銷位置在前后軸中間偏后，前輪轉(zhuǎn)彎半徑小于后輪轉(zhuǎn)彎半徑。(4)鉸接式車架采用鉸接轉(zhuǎn)向鉸接轉(zhuǎn)向的鉸銷位置有以下三種情況:1)鉸銷位于前后軸線的中間，轉(zhuǎn)彎時(shí)，前后輪軌跡重合。全輪轉(zhuǎn)向的轉(zhuǎn)彎半徑小，機(jī)動(dòng)性好；前、后車輪的轉(zhuǎn)向半徑相同，后輪行駛在前輪的輪轍上，減小了后輪的行駛阻力。采用偏轉(zhuǎn)后輪轉(zhuǎn)向時(shí)，要求駕駛員要有熟練的操作技術(shù)。在一般車輪上，不采用偏轉(zhuǎn)后輪的轉(zhuǎn)向，但是在整體車架的裝載機(jī)上，多采用偏轉(zhuǎn)后輪的轉(zhuǎn)向。只有沿用其它車輛的前輪轉(zhuǎn)向的底盤時(shí)，才采用偏轉(zhuǎn)前輪轉(zhuǎn)向。在整體車架的車輛上，多采用偏轉(zhuǎn)前輪的轉(zhuǎn)向系。輪胎式裝載機(jī)的轉(zhuǎn)向系：有偏轉(zhuǎn)前輪轉(zhuǎn)向和鉸接式轉(zhuǎn)向兩類，偏轉(zhuǎn)車輪轉(zhuǎn)向又分為偏轉(zhuǎn)前輪、偏轉(zhuǎn)后輪、偏轉(zhuǎn)前后輪三種。動(dòng)臂落在最低位置時(shí)鏟斗位于前輪之前，不能與前輪干涉。工作裝置布置在整車的前端，結(jié)合工作裝置的設(shè)計(jì)要求確定動(dòng)臂與車架鉸點(diǎn)的位置。發(fā)動(dòng)機(jī)位置的布置要結(jié)合傳動(dòng)系各總成的結(jié)構(gòu)和整機(jī)的使用要求全面考慮。發(fā)動(dòng)機(jī)是預(yù)選現(xiàn)成的，故主要尺寸均已知。(6)作業(yè)性，是反映裝載機(jī)整機(jī)使用好壞的性能，通常以功率到生產(chǎn)率的高低為評(píng)價(jià)指標(biāo)，它與整機(jī)所具有的切削力、掘起力、鏟斗容量和容積效率，以及工作裝置杠桿系統(tǒng)的工作速度等有關(guān)。 (5)機(jī)動(dòng)性，是裝載機(jī)能否在狹窄場(chǎng)地轉(zhuǎn)向和通過的性能因此，可以用外側(cè)輪胎和鏟斗的轉(zhuǎn)向半徑來標(biāo)志。它關(guān)系到裝載機(jī)機(jī)在坡道行駛的安全性，因此，是一個(gè)很重要的性能指標(biāo)。由于后者包含著使用中各種因素的影響，因此不能用作評(píng)價(jià)不同裝載機(jī)經(jīng)濟(jì)性能好壞的指標(biāo)。(3)經(jīng)濟(jì)性，是反映裝載機(jī)在工作中燃樹消耗是否經(jīng)濟(jì)合理的性能。 (2)動(dòng)力性，是反映裝載機(jī)在行駛中，以不同檔位工作時(shí)，所具有的加速性能，以及所能達(dá)到的最大行駛速度和爬坡能力的一個(gè)性能。牽引性能的好風(fēng)是用牽引功率和牽引效率來評(píng)價(jià)的。 (1)牽引性，是裝載機(jī)在不同工作速度下所能發(fā)出的最大牽引力的性能。根據(jù)試驗(yàn)，最大靜阻力矩 M 用下式計(jì)算0 c 式 )]()31([1mNylxPpc ????式中： P ——插入阻力； ——鏟斗回轉(zhuǎn)中心與斗刃的水平距離（m） ； y ——鏟斗回轉(zhuǎn)中心與地面的垂直距離（m） ；轉(zhuǎn)斗時(shí)，鏟斗除受到靜阻力矩的作用外，還受到鏟斗自重和鏟斗中物料重力所引起的阻力矩的作用，因此，開始轉(zhuǎn)斗時(shí)的總阻力矩 M 為 式 )()(NlGMprbe???式中： ——鏟斗自重（N） ； ——裝載機(jī)額定載重量（N） ；r ——鏟斗重心到回轉(zhuǎn)中心的水平距離（m） ；見圖 8圖 圖 裝載機(jī)的總體布置原則總體布置內(nèi)容應(yīng)包括以下幾個(gè)方面：(1)確定各個(gè)部件在整機(jī)上的位置，并對(duì)外形尺寸提出要求；(2)確定各部件之間、部件與整機(jī)之間的連接方式；(3)估算整機(jī)重量幾重心位置，并對(duì)各部件的重量提出要求；(4)布置各個(gè)操縱機(jī)構(gòu)、機(jī)棚、駕駛室等；(5)審核各運(yùn)動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)空間，排除可能發(fā)生的運(yùn)動(dòng)干涉；(6)定出標(biāo)準(zhǔn)化、通用化和系列化的零、部件的名細(xì)表。當(dāng)鏟斗前刃離開料堆時(shí)。若不計(jì)慣性力的影響，根據(jù)實(shí)驗(yàn)證明，轉(zhuǎn)斗的靜阻力距隨著鏟斗翻轉(zhuǎn)角 的變化而改變，如圖 所示在開始轉(zhuǎn)斗時(shí)，所需克服的靜阻力矩最大，?隨著轉(zhuǎn)斗轉(zhuǎn)角的增大。 鏟斗開始提升時(shí)的鏟起阻力 可按下式確定：zP＝ 式 ?KBlbp2.——鏟斗插入料堆深度(m)；plB ——鏟斗寬度(m)；b——鏟斗開始提升時(shí)物料的剪切阻力(KN/m )。最大的鏟起阻力發(fā)生在鏟斗剛剛開始提升的時(shí)刻。鏟斗插入料堆 深度后，用動(dòng)臂提升鏟斗，鏟起阻力由鏟斗斗底插入料堆深度和pl7鏟斗寬度 所決定的矩形面積上的物料所決定。如果1 1K松散程度較差，則上述各值增大 20%40%；對(duì)于這里取 =； 1KK ——物料種類影響系數(shù)，散狀物料種類為沙石，取系數(shù)為 ；2 ——鏟斗插入料堆深度(cm)；取 50cm；pl——鏟斗寬度(cm)；bB—一料堆高度影響系數(shù)，料高度為 , =。其值可以按下式計(jì)算： 式 ?式中： ——鏟斗插入阻力； ——物料的塊度和松散程度的影響系數(shù)。 插入阻力插入阻力是裝載機(jī)鏟斗插入料堆時(shí)，料堆對(duì)鏟斗的反作用力。影響這些阻力的因素很多，例如鏟掘的物料種類、鏟斗的形狀，鏟斗插入的深度等。這種產(chǎn)品只要“入世”后實(shí)行國(guó)際采購，提高質(zhì)量、水平、可靠性，那么大批進(jìn)入國(guó)際市場(chǎng)的機(jī)遇就在眼前。我國(guó)的裝載機(jī)行業(yè)從現(xiàn)在起應(yīng)該積極行動(dòng)起來，與有關(guān)科研院所及有關(guān)發(fā)動(dòng)機(jī)等配套件企業(yè)聯(lián)合起來，盡快開發(fā)出具有中國(guó)特色的高原、沙漠型特殊用途裝載機(jī)，去搶占我國(guó)西部這一潛在大市場(chǎng)。 　　 　　我國(guó)西部 3000 米以上高海拔地區(qū)及沙漠地區(qū)占了很大的面積，在實(shí)施西部大開發(fā)中，高原 及沙漠型特殊用途裝載機(jī)需要量較大，國(guó)內(nèi)目前基本上還沒有這類產(chǎn)品，5而國(guó)外大公司在這方 面已經(jīng)有成熟的產(chǎn)品。我國(guó)要能真正把這類產(chǎn)品發(fā)展起來，必須有自己的創(chuàng)新。特別是西部大開發(fā)，這類產(chǎn)品將有廣闊的潛在市場(chǎng)?？梢娛澜缡袌?chǎng)上挖掘裝載 機(jī)及小型多功能裝載機(jī)市場(chǎng)是多么大，而中國(guó)目前這類產(chǎn)品基本上還沒有。 　　 　　國(guó)外小型裝載機(jī)及小型多功能裝載機(jī)，包括挖掘裝載機(jī)在內(nèi)，市場(chǎng)份額已相當(dāng)大。只要我們的產(chǎn)品能占領(lǐng)國(guó)內(nèi)市場(chǎng)，也一定能打進(jìn)國(guó)際市場(chǎng)。因此大型輪式裝載機(jī)的國(guó)內(nèi)市場(chǎng)基本上被國(guó)外大公 司所占領(lǐng)。影響推出市場(chǎng)的主要原因是，除開發(fā)水平較低外，主 要是配套件跟不上。 1999 年，我國(guó)全行業(yè) ZL60 型共銷 28 臺(tái)，ZL80 型及 ZL100 型一臺(tái)也未銷售。隨著我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)的調(diào)整發(fā)展，大型輪式裝載機(jī)的需求量會(huì)有大幅度上升，特別是西部大 開發(fā)，許多大型工程建設(shè)等，大型輪式裝載機(jī)大有用武之地。該監(jiān)控系統(tǒng)還具有故障診斷能力，并可向司機(jī)提供三級(jí)報(bào)警.(5)優(yōu)秀的設(shè)計(jì)和新結(jié)構(gòu)的不斷涌現(xiàn)90 年代中末期，部分裝載機(jī)上安裝有轉(zhuǎn)速變速集成控制系統(tǒng)，它取消了傳統(tǒng)的方向盤和變速操作桿，將轉(zhuǎn)向和變速操縱集成在一個(gè)操作手柄上，并采用簡(jiǎn)單的觸發(fā)方式控制開關(guān)和換擋用的分裝式加速按鈕。例如卡特彼勒公司 90 年代開發(fā)的 F 系列和 G 系列裝載機(jī)都安裝有電子計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)，用以取代 E系列裝載機(jī)上安裝的電子監(jiān)控系統(tǒng)。(4)計(jì)算機(jī)管理及故障診斷、遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)及整機(jī)智能化廣泛應(yīng)用微電子技術(shù)與信息技術(shù)，完善計(jì)算機(jī)輔助駕駛系統(tǒng)、信息管理系統(tǒng)及故障診斷系統(tǒng)，不斷研制出集液壓、微電子及信息技術(shù)于一體的智能系統(tǒng)。(3)節(jié)能與環(huán)保為了提高產(chǎn)品的節(jié)能效果和滿足日益苛刻的環(huán)保要求，國(guó)外工程機(jī)械公司主要從降低發(fā)動(dòng)機(jī)排放、提高液壓系統(tǒng)效率和減振、降噪等方面入手。(2)多用途、超小型化、微型化推動(dòng)多用途、超小型化、微型化發(fā)展的因素首先源于液壓技術(shù)的發(fā)展和快速可更換連接裝置的誕生，使得裝載機(jī)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)連接。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，同時(shí)，產(chǎn)品更新?lián)Q代的周期明顯縮短。努力完善產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)化、系列化和通用化，改善駕駛?cè)藛T的工作條件，向節(jié)能、環(huán)保方向發(fā)展。自 20 世紀(jì)以來，國(guó)外裝載機(jī)進(jìn)入了一個(gè)新的發(fā)展時(shí)期，在廣泛應(yīng)用新技術(shù)的同時(shí)，不斷涌現(xiàn)出新結(jié)構(gòu)3和新產(chǎn)品。 裝載機(jī)的發(fā)展近年來，隨著建筑施工和資源開發(fā)規(guī)模的擴(kuò)大，對(duì)裝載機(jī)需求量迅速增加，因而對(duì)其可靠性、維修性、安全性和燃油經(jīng)濟(jì)性也提出了更高的要求。在斷面只寸很小的空間內(nèi)工作，由于設(shè)備的調(diào)入遷移和使用都比較困難，致使采準(zhǔn)工作的機(jī)械化程度低、工作效率低、成本高。開拓、采準(zhǔn)和回采三者在使用裝運(yùn)機(jī)械方面對(duì)比起來，采準(zhǔn)工程的特點(diǎn)是：它的裝運(yùn)作業(yè)工作量，是在階段水平以上或礦房?jī)?nèi)部及礦床上下盤中進(jìn)行的。回采中的礦石裝運(yùn)作業(yè)是礦山生產(chǎn)的重要環(huán)節(jié)。前者如采區(qū)的運(yùn)輸巷道、通風(fēng)和人行天井，以及電耙巷道等，如切割槽、拉底空間、放礦漏斗等。開拓是礦山的基建工程，它是用井巷把地表與山地下礦體接通，并建成完整的運(yùn)輸、通風(fēng)、排水的并巷工程，包括豎井、斜井、盲井、井底車場(chǎng)，如水泵房、變電室、機(jī)修站、火藥庫等，還有石門、階段運(yùn)輸巷道、溜井等。同時(shí)，通過性能分析能夠很清楚的了解到這個(gè)裝載機(jī)裝置在各個(gè)位置或各種工況時(shí)的里和其它參數(shù)，有利于更有效地使用挖掘裝載機(jī)和使這種裝載機(jī)工作效率得到最大限度的發(fā)揮。其次要考慮各個(gè)工作液壓缸作用力的均衡性，整機(jī)的穩(wěn)定性，整機(jī)與地面的附著性、滿足結(jié)構(gòu)和布置的可能性，以綜合比較初選方案，從而確定機(jī)構(gòu)參數(shù)（一般來說，從計(jì)算機(jī)輔助分析中發(fā)現(xiàn)不合理的現(xiàn)象可究其原因，采取改進(jìn)措施，是設(shè)計(jì)合理化。當(dāng)分析工礦較多時(shí)問題更為突出，為克服手工畫圖的誤差。在通用拖拉機(jī)前端加裝載裝置，后部加挖掘裝置可改裝變形成前裝后挖拖拉機(jī)，亦稱挖掘裝載機(jī)，俗稱“兩頭忙” 。許多公司競(jìng)相生產(chǎn)各式各樣的輔助機(jī)構(gòu)。這主要靠主機(jī)控制適合多種作業(yè)的組合工作裝置完成。對(duì)加快工程建設(shè)速度減輕勞動(dòng)強(qiáng)度提高工程質(zhì)量降低工程成本都發(fā)揮著重要作用，因此近幾年來無論在國(guó)內(nèi)還是國(guó)外裝載機(jī)品種和產(chǎn)量都得到迅速發(fā)展，成為工程機(jī)械的主導(dǎo)產(chǎn)品之一。ZL 系列輪式裝載機(jī)是一種高效率的工程機(jī)械，具有結(jié)構(gòu)先進(jìn)，性能可靠，機(jī)動(dòng)性強(qiáng)，操縱方便等優(yōu)點(diǎn)。裝載作業(yè)是礦山整個(gè)生產(chǎn)過程小既繁重又費(fèi)時(shí)的作業(yè)。可以預(yù)料今后地下開采仍將逐漸增加。 保護(hù)自然環(huán)境和合理地利用礦藏資源，是發(fā)展社會(huì)主義經(jīng)濟(jì)的必要條件。我國(guó)露天礦采以礦石的比重約占 70％，但從事地下開采的人員比露