装载机的结构及工作原理介绍

2020-09-26 11:03

下面对装载机的结构及工作原理做简单介绍。

轮胎式装载机是由动力装置车架行走装置传动系统转向系统制动系统液压系统和工作装置等组成。其结构如图一所示。轮胎式装载机的动力是柴油发动机,大多数采用液力变矩器动力换挡变速箱的液力机械传动形式(小型装载机有的采用液压传动或机械传动),液压操纵铰链式车体转向双桥驱动宽基低压轮胎工作装置等多采用反转连杆机构。

履带式装载机是以专用底盘或工业拖拉机为基础,装上工作装置并配装适当的操纵系统而构成的。其动力为柴油机,机械传动系采用液压助力湿式离合器湿式双向液压操纵转向离合器和正转连杆工作装置。


我们主要以轮胎式装载机为例

一.装载机传动系统

    轮胎式装载机传动系统如图3所示。它是由变矩器、变速箱、传动轴、前后驱动桥、轮边减速器等组成的

它的传动路线为:发动机→液力变矩器→变速器→传动轴→前、后驱动桥→轮边减速器→车轮

1.液力变矩器

采用双涡轮液力变矩器,并且能随外载荷的变化自动改变其工况,相当于一个两档自动变速器,提高了装载机对外载荷的自动适应性。变矩器的第一和第二涡轮输出轴及其上的将动力输入变速器。在两个输入齿轮之间安装有超越离合器。

2.变速器

变速箱由箱体、行星齿轮式变速机构、液压动力换挡系统等组成。它具有两个前进档和一个倒退档。档和倒退档采用行星变速机构,档为直接档,他们分别由档摩擦片离合器,倒挡摩擦片离合器的制动和直接档闭锁离合器的接合完成的。

3.驱动桥

驱动桥主要由壳体、主传动器、半轴轮边减速器、轮胎、轮辋等组成。

轮胎式装载机的驱动桥分为前桥和后桥。前桥刚性固定,后桥采用中心摆动结构,使后桥摆动中心与动力输入中心重合,减少了附加引力引起的扭矩对传动系统的冲击,延长了驱动桥的使用寿命,增加了整机的稳定性。前桥的主动螺旋锥齿轮为左旋,后桥则为右旋。

驱动桥主要由壳体、主传动器、半轴轮边减速器、轮胎、轮辋等组成。

4.传动轴

传动轴用来把变速箱输出的动力传给驱动桥。它由花键联接的滑动叉与轴管总成,能够保证在变速箱与驱动桥的相对位置发生变化的情况下,可靠地传递动力。

装载机在运行和作业过程中,传动轴要承受很大的扭矩、冲击载荷、震动,且传动轴位于装载机底部,工作条件恶略。因此,必须经常对传动轴进行认真的保养和维护。

二.装载机制动系统

制动系统用于机械行驶时江苏或停驶,以及在平地活泼岛上较长时间的停车。

该系统具有行车制动、停车制动及国际流的紧急制动系统。停车制动与紧急制动共用,因紧急制动具有4种功能:(1)停车制动;(2)起步时保护制动作用。气压未达到允许起步气压时,停车制动起作用,且挂下不挡;(3)行车时气路发生故障起安全保护制动作用。当制动系统气路出了故障。降到允许行车气压时,紧急制动会自动刹车,同时变速器会自动挂空挡;(4)紧钯制动。当行车制动出了故障时可选用该系统实施紧急制动,而代替行车制动起作用。

1.行车制动系统

轮胎式装载机行车制动系统一般用气压、液压或气液混合方式进行控制。气液混合方式的气顶油四轮制动如图4所示,它是由空气压缩机、油水分离器、储气筒、双管路气控制阀、盘式制动器等组成。

工作时,压缩空气经油水分离器过滤后,经压力控制器、单向阀进入储气罐。制动时,踩下气制动阀,压缩空气分两路进入前力器,使制动液产生高压,进入盘式制动器制动车轮。

2.驻车制动

驻车制动(又称手动制动)系统用于装载机在工作中出现紧急情况时制动,也用在停车后使装载机保持原位置,不至因路面倾斜或其他外力作用而移动。当装载机的气压过低是,还可以对制动机械起保护作用。

三.装载机转向系统

装载机的行驶方向是靠转向系统来进行操纵的,转向系统能够根据作业要求保持装载机稳定的沿直线方向进行刑事或改变其行驶方向。

轮式装载机目前大多采用教练是结构,其转向系统主要由液压泵、粗滤油器、液压转向器、分流阀、转向液压缸等组成。

四.装载机工作装置

装载机的工作方式由连杆机构组成,常用的连杆机构有正转六连杆机构,正转八连杆机构和反转六连杆机构。


1.铲斗结构.

装载机的铲斗由底斗、后斗壁、侧板、斗齿、上下支撑板、主刀板和侧刀板等组成。

铲斗斗齿的形状分为四种。选择齿形时应考虑其插入阻力、耐磨性和易于更换等因素。齿形分尖齿和钝齿,轮胎式装载机多采用尖形齿,而履带式装载机多采用钝形齿。斗齿数目视斗宽而定,斗齿距一般为150-300mm。

2.动臂结构

动臂的形状按其纵向中心形状分为直线形和曲线形两种。直线形动臂多用于正转式连杆工作装置,曲线形动臂常用于反转式连杆工作装置。

动臂的断面结构形式有单板、双板和箱形。小型装载机多采用单板;大中型装载机多采用双板或箱型断面结构的动臂。

3.限位机构

工作装置中设有铲斗前倾、铲斗后倾限位,动臂升降自动限位装置和铲斗自动放平装置。

装载机如果装换不同的工作装置,还可以完成推土、起重、装卸等工作。

五.工作装置液压系统

装载机工作装置的液压系统的工作原理如图10所示。它主要由工作油泵、分配阀、安全阀、动臂油缸、转斗油缸和油箱油管等组成。

液压系统应保证工作装置实现挖掘、提升保持和转斗等动作,因此,要求动臂油缸操纵阀必须具有提升、保持、下降和浮动四个位置,而转斗油缸操纵阀必须具有后倾、保持和前倾三个位置。

六.工作装置的液压减震装置

轮式装载机广泛采用刚式悬挂。然而,装载机的作业环境较为恶劣,经常在中短距离的工地上穿梭式作业,凹凸不平的地面引起机械的震荡和颠簸,机械的强烈震荡和颠簸还将导致铲斗内的物料洒落,降低装载机的工作效率。工作装置的纵向角震动,对铲斗内物料的洒落影响更大。

当装载机处于运输工况时,地面的不平度引起机械的颠簸,液压减震系统中的弹性元件液压蓄能器变吸收或释放冲击振动压力能,同时通过节流阀的阻尼作用,降低振动加速,达到衰减装载机及其工作装置震动的目的。

国外最新实验表明,采用液压减震装置的轮式装载机,若行驶速度在40Km/h范围内,震荡加速的峰值可降低70%。中小型轮式装载机在运输工况下,最大振幅为±25mm,一般不会超过15mm,驾驶员很难察觉出来,减震效果十分明显。