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輪式裝載機(jī)工作原理
裝載機(jī)是一種廣泛應(yīng)用于公路、鐵路、港口、碼頭、煤炭、礦山、水利、國防等工程和城市建設(shè)等場所的鏟土運(yùn)輸機(jī)械。它對于減輕勞動強(qiáng)度，加快工程建設(shè)速度，提高工程質(zhì)量起著重要的作用。那么裝載機(jī)的工作原理是什么?發(fā)展前景如何呢?下面yjbys對其結(jié)構(gòu)及工作原理做簡單介紹。
結(jié)構(gòu)及工作原理：
上圖為輪式裝載機(jī)總體結(jié)構(gòu)示意圖，裝載機(jī)一般由車架、動力傳動系統(tǒng)、行走裝置、工作裝置、轉(zhuǎn)向制動裝置、液壓系統(tǒng)和操縱系統(tǒng)等組成。發(fā)動機(jī)1的動力經(jīng)變矩器2傳給變速箱14，再由變速箱把動力經(jīng)傳動軸13及16分別傳到前后橋10，以驅(qū)動車輪轉(zhuǎn)動。內(nèi)燃機(jī)動力還經(jīng)過分動箱驅(qū)動液壓泵3工作。工作裝置由動臂6、搖臂7、連桿8、鏟斗9、動臂液壓缸12和搖臂液壓缸5組成。動臂一端鉸接在車架上，另一端安裝了鏟斗，動臂的升降由動臂液壓缸來帶動，鏟斗的翻轉(zhuǎn)由轉(zhuǎn)斗液壓缸通過搖臂和連桿來實現(xiàn)。車架11由前后兩部分組成，中間用鉸銷4連接，依靠轉(zhuǎn)向液壓缸可以使前后車架繞鉸銷相對轉(zhuǎn)動，以實現(xiàn)轉(zhuǎn)向。
功能：其主要功能是對松散物料進(jìn)行鏟裝及短距離運(yùn)輸作業(yè)。它是工程機(jī)械中發(fā)展最快、產(chǎn)銷量及市場需求最大的機(jī)種之一。我們平時看到最多的是輪式裝載機(jī)，與它相對的是履帶式的裝載機(jī)。與履帶式的相比它具有機(jī)動性能好，不破壞路面，操作方便等優(yōu)點。所以輪式裝載機(jī)得到廣泛的應(yīng)用。本文的研究對象均為輪式裝載機(jī)。
從裝載機(jī)的總體結(jié)構(gòu)圖可以看出，裝載機(jī)可分為：動力系統(tǒng)、機(jī)械系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)、控制系統(tǒng)。裝載機(jī)作為一個有機(jī)整體，其性能的優(yōu)劣不僅與工作裝置機(jī)械零部件性能有關(guān)，還與液壓系統(tǒng)、控制系統(tǒng)性能有關(guān)。動力系統(tǒng)：裝載機(jī)原動力一般由柴油機(jī)提供，柴油機(jī)具有工作可靠、功率特性曲線硬、燃油經(jīng)濟(jì)等特點，符合裝載機(jī)工作條件惡劣，負(fù)載多變的要求。機(jī)械系統(tǒng)：主要包括行走裝置、轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)和工作裝置。液壓系統(tǒng)：該系統(tǒng)的功能是把發(fā)動機(jī)的機(jī)械能以燃油為介質(zhì)，利用油泵轉(zhuǎn)變?yōu)橐簤耗�，再傳送給油缸、油馬達(dá)等轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能�？刂葡到y(tǒng)：控制系統(tǒng)是對發(fā)動機(jī)、液壓泵、多路換向閥和執(zhí)行元件進(jìn)行控制的系統(tǒng)。液壓控制驅(qū)動機(jī)構(gòu)是在液壓控制系統(tǒng)中，將微小功率的電能或機(jī)械能轉(zhuǎn)換為強(qiáng)大功率的液壓能和機(jī)械能的裝置。它由液壓功率放大元件、液壓執(zhí)行元件和負(fù)載組成，是液壓系統(tǒng)中進(jìn)行靜態(tài)和動態(tài)分析的核心。
裝載機(jī)國內(nèi)外發(fā)展?fàn)顩r和存在的難題：
目前，國外多功能物流裝備及其相關(guān)技術(shù)正日益的完善，并朝著系列化、大型化、微型化、多用途等方向發(fā)展。國際知名廠商(如山貓，凱斯，卡特彼勒、小松、利渤海爾、沃爾沃等)一則廣泛應(yīng)用微電子技術(shù)與信息技術(shù)，完善計算機(jī)輔助駕駛系統(tǒng)、信息管理系統(tǒng)，如應(yīng)用電子監(jiān)控和自動報警系統(tǒng)，用于物料精確裝、載、運(yùn)作業(yè)的GPS定位與重量自動稱量裝置;二則采用特殊降噪材料、噪聲抑制方法等，消除或降低裝載機(jī)工作時的機(jī)器噪聲;三則通過不斷改善電噴裝置，進(jìn)一步降低柴油發(fā)動機(jī)的尾氣排放量，研究無污染、經(jīng)濟(jì)型、環(huán)保型的動力裝置;四則優(yōu)化工作裝置的結(jié)構(gòu)設(shè)計，如由單一的“Z”型連桿機(jī)構(gòu)演變出八桿平行機(jī)構(gòu)、TP連桿機(jī)構(gòu)和“ERASLINK”機(jī)構(gòu)(單動臂鑄鋼結(jié)構(gòu))，以及O&K公司專為小型多功能裝載機(jī)而設(shè)計的LEAR連桿機(jī)構(gòu)等，為了提高裝載機(jī)的作業(yè)生產(chǎn)率，相繼研制出許多功能超強(qiáng)的系統(tǒng)，例如：動力電子控制/管理系統(tǒng)，自動調(diào)節(jié)發(fā)動機(jī)輸出功率;發(fā)動機(jī)自動控制系統(tǒng)，當(dāng)裝載機(jī)處于非作業(yè)工況是，自動降低發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速，減少燃料消耗及發(fā)動機(jī)噪音;關(guān)鍵信息顯示系統(tǒng)等。
我國裝載機(jī)行業(yè)的主導(dǎo)產(chǎn)品，基本上都是以柳工70年代初開發(fā)的ZL50為基礎(chǔ)發(fā)展起來的，屬國際60年代技術(shù)水平。進(jìn)入80年代消化吸收美國Caterpillar、日本小松等先進(jìn)技術(shù)，逐步開發(fā)成功了我國第二代裝載機(jī)產(chǎn)品。我國的第二代產(chǎn)品與國際先進(jìn)產(chǎn)品相比，在機(jī)電一體化、操縱舒適度、作業(yè)效率等方面有較大差距，差距最大的是產(chǎn)品可靠性，國產(chǎn)多功能裝載機(jī)整機(jī)可靠性差(平均無故障工作時間不足400小時)，缺乏核心技術(shù)、主要關(guān)鍵部件都依賴進(jìn)口、產(chǎn)品單一，產(chǎn)品檔次低。雖然國內(nèi)裝載機(jī)及相關(guān)技術(shù)研究工作起步較晚，但是發(fā)展速度很快，如多功能裝載機(jī)的銷售量已經(jīng)占據(jù)了世界裝載機(jī)市場的半壁江山，我國已成為世界多功能裝載機(jī)第一產(chǎn)銷大國。
目前我國裝載機(jī)行業(yè)已經(jīng)出現(xiàn)了第三代產(chǎn)品。第三代產(chǎn)品的整機(jī)可靠性有很大的提高，各主要性能指標(biāo)基本上能與國際先進(jìn)水平接軌。但是在可靠性、舒適度、作業(yè)效率及制造水平等發(fā)面和國外先進(jìn)水平還有相當(dāng)差距。第四代產(chǎn)品在第三代的基礎(chǔ)上也已出現(xiàn)，進(jìn)一步優(yōu)化了整機(jī)的性能及配置，電控箱、濕式制動器等技術(shù)得到了應(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。這些都將是進(jìn)一步促進(jìn)我國裝載機(jī)行業(yè)的技術(shù)進(jìn)步。
裝載機(jī)的發(fā)展趨勢：
微電子技術(shù)與信息技術(shù)將得到廣泛應(yīng)用，進(jìn)一步完善計算機(jī)輔助駕駛系統(tǒng)、信息管理系統(tǒng)及故障診斷系統(tǒng);采用單一吸聲材料、噪聲抑制方法等消除或降低機(jī)器噪聲;通過不斷改進(jìn)電噴裝置，進(jìn)一步降低柴油發(fā)動機(jī)的尾氣排放量。除了上述這些外，還有：多功能鏟斗、松土器、液村錘、掃雪器等多種工作裝置，體積小、功率大、輕巧靈活、燃油經(jīng)濟(jì)性更好，增大駕駛室尺寸和玻璃窗面積，提高室內(nèi)的氣壓以防塵，改善控制系統(tǒng)和操縱桿的位置，提高操作環(huán)境的舒適性，降低操作者的勞動強(qiáng)度以及美化外觀造型等。特別的由于我國挖掘裝載機(jī)起步晚，不論是產(chǎn)品品種、性能參數(shù)還是使用可靠性、售后服務(wù)等都和國外存在著相當(dāng)大的差距。因此，它的發(fā)展趨勢是引進(jìn)國外的先進(jìn)技術(shù)開發(fā)出高質(zhì)量、多功能、多品種、多規(guī)格的系列產(chǎn)品以提高產(chǎn)品的市場競爭力;加強(qiáng)基礎(chǔ)元件、部件的生產(chǎn)和質(zhì)量，尤其是提高液壓元件的質(zhì)量，以達(dá)到滿足產(chǎn)品可靠性要求的前提下降低產(chǎn)品成本;提高產(chǎn)品售后服務(wù)質(zhì)量。
參考文獻(xiàn)：
王國彪 《國外輪式裝載機(jī)技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀》
宋占偉，聞邦椿 《裝載機(jī)電子控制技術(shù)的發(fā)展及應(yīng)用》
朱長亮 《我國輪式裝載機(jī)產(chǎn)品的發(fā)展》
王國彪，王巖松，馬鑄 《輪式裝載機(jī)的現(xiàn)狀與技術(shù)發(fā)展》
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