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推卸式铲斗可以用来弥补整体式铲斗卸载高度的不足,在装载机其他尺寸参数相同的时候,能够显著地提高卸载高度和增加卸载距离。同整体前卸式铲斗相比,推卸式铲斗的结构复杂一些,且需另用动力推卸。圆弧半径r越大,物料进入铲斗的流动性越好,有利于减少物料进入斗内的阻力,卸料时干净而且快捷。但r过大,斗的开口较大时,不易转满,而且铲斗外形较高,将影响驾驶员观察铲斗斗刃的工作情况。后壁h是指铲斗上缘至圆弧与后壁切点间的距离。
底壁长l是指斗底壁的直线段长度。l长则铲斗铲入料堆深度大,斗易装满.但掘起力将由于力臂的增加而减小,插入的阻力也将随铲斗铲入料堆的深度而急剧增加。l长亦会减小卸载高度。l短则掘起力大,且由于卸料时铲斗刃口降落的高度小,还可减小动臂举升高度,缩短作业时问,但这会减小斗容,可选择大些。铲斗张开角γ为铲斗后壁与底壁间的夹角,一般取45~52°适当减小张开角并使斗底壁对地面有一定斜度,可减小插入料堆时的阻力,提高铲斗的装满程度。
铲斗的宽度应大于装载机两前轮外侧间的宽度,每侧要宽出50~l00mm。如铲斗宽度小于两轮外侧间的宽度,则铲斗铲取物料后所形成的料堆阶梯会损伤轮胎侧壁,并增加行驶时轮胎的阻力。铲斗的基本参数的确定设计时,把铲斗的回转半径R(即铲斗与动臂铰接点至切削刃之间的距离)作为基本参数,铲斗的其他参数则作为R的函数。R是铲斗的回转半径(见图4-,它的大小不仅直接影响铲斗底壁的长度,而且还直接影响转斗时掘起力及斗容的大小,所以它是一个与整机总体有关的参数。
铲斗的回转半径尺寸可按下式计算。轮式装载机的传动系统轮式装载机传动系统如图2-4所示。它是由变矩器、变速箱、传动轴、前后驱动桥、桥边减速器等组成。变矩器采用双涡轮液力机械式,变速箱采用行星式液压换挡。变速箱由箱体、行星齿轮式变速机构、液压动力换器及轮胎轮辋等组成。主传动器是一级螺旋锥齿轮减速器,主要挡系统等。轮式装载机的驱动桥分为前桥和后桥,前桥的主动螺旋锥齿轮为左旋,后桥则为右旋。它是由壳体、主传动器、半轴、轮边减速用来传动系的扭矩与降低传动系的转速,并改变传递运动的方向。
履带式装载机按车架结构型式及转向方式分,可分为铰接车架折腰转向和整体车架偏转车转向两种。按卸载方式分,可分为前卸式(装载机在其**铲装与卸载)和回转式(装载机的动臂安装在转台上,工作时铲斗在**铲装,卸载时转台可相对车架转过一定的角度)两种。转胎式装载机胎式装载机总体布置ZL系列是我国自行设计的胎式单斗装载机,在ZL50的基础上,设计发展了ZL1ZLZLZL20装载机系列产品,并在这个系列的基础上发展了DZL50和DZL40型供地下矿坑和隧道施工用的地下装载机变型产品。
胎式单斗装载机由发动机、传动系统、行走部分、制动系统、工作装置及液压系统等组成,其中发动机,变矩器,变速箱,前、后驱动桥是组成装载机的主要部件,简称件发动机胎式单斗装载机发动机均采用柴油机。常用的柴油机有135系列柴油机,ZLZL40型装载机多用6135K型柴油机。小型式装载机多采用95及105系列柴油机。发动机传动系统装载机的传动**械传动与液力机械传动两种方式。
机械传动结构简单,但传动系统扭振和冲击载荷较大,影响使用寿命。液力机械传动,能吸收冲击载荷,提使用寿命,自动适应外界阻力的变化,改善装载机的使用性能。因此,大中型胎式装载机多采用液力机械传动。传动系统采用双涡变矩器、动力换档行星变速箱,经过前后传动轴传到前后驱动桥,再经半轴和带边减速器驱动低压胎。变矩器上有三个泵,工作泵(供应举升,翻斗压力油)转向泵(供应转向压力油)变速泵也称行走泵(供应变矩器,变速箱压力油),有些机型转向泵上还装有先导泵(供应操纵阀先导压力油)。
双涡变矩器液力变矩器按布置在泵和导之间的涡数,分为单级和多级变矩器。单级变矩器结构简单、效率、工作可靠,但变矩系数K比多级变矩器小;多级变矩器虽然变矩系数较大,但结构复杂、效率低,故装载机多采用单级变矩器。液力变矩器根据工作相互配合配合作用的数目,可分为单相、两相和三相变矩器,在推土机一节中所述的单级三元件变矩器为单相变矩器。下面介绍的是式装载机常用的双涡单级两相变矩器。这种结构形式的变矩器在小传动比范围内具有较大的变矩器在小传动比范围内具有较大的变矩系数和较的效率。
ZL40/ZL50装载机,主要装载机生产厂家均拥有该产品。代产品几十年来沿续至今,全国几乎使用同一套图纸,有些技术力量薄弱的厂家,仍把其当作主导产品推向市场。*二三代产品主要是对工作装置进行优化,改变外观造型。所以,合理的设计工作装置的结构是非常重要的。常见的有关轮式装载机的工作装置设计中,广泛采用反转六连杆机构为例进行设计以及放平性、工作强度的校核,本次设计中在没有同类正转机构设计资料的前提下,反复琢磨工作装置的工作原理,并使用机械设计软件AUTOCAD进行工作装置的各铰接点的设计,所以在进行有关校核时直接应用绘图尺寸,可以保证精度要求,此设计资料也可以作为今后正转工作装置的设计参考。
当然,在设计中难免有疏忽以及错误的地方,望批评指正。装载机铲掘和装卸物料的作业是通过工作装置的运动实现的。装载机的工作装置由铲斗、动臂、摇臂——连杆(或托架)及液压系统等组成(图1—。铲斗用以铲装物料;动臂和动臂油缸的作用是提升铲斗并使之与车架连接;转斗油缸通过摇臂——连杆(或托架)使铲斗转动。动臂的升降和铲斗的转动采用液压操纵。由动臂、动臂油缸、铲斗、转斗油缸、摇臂——连杆(或托架)及车架相互铰接所构成的连杆机构,在装载机工作时要保证:当动臂处于某种作业位置不动时,在转斗油缸作用下,通过连杆机构使铲斗绕其铰接点转动;当转斗油缸闭锁时,动臂在动臂油缸作用下提升或下降铲斗过程中,连杆机构应能使铲斗在提升时保持平移或斗底平面与地面的夹角变化控制在很小的范围,以免装满物料的铲斗由于铲斗倾斜而使物料撒落;而在动臂下降时,又自动将铲斗放平,以减轻驾驶员的劳动强度,提高劳动生产率。
1.2结构型式选择装载机工作装置的结构型式分为有铲斗托架和无铲斗托架两种。有铲斗托架的工作装置如图1—1a所示。其动臂和连杆的后端与车架支座铰接,动臂和连杆的**与铲斗托架铰接,托架上部铰接转斗油缸体,其活塞杆及托架下部与铲斗铰接。当托架、动臂、连杆及车架支座构成的是平行四连杆机构,则在动留提升、转斗油缸闭锁时,铲斗始终保持平移,斗内物科不会撤落。有铲斗托架的工作装置易十更换铲斗及安装附件,例如将铲斗卸下,在托架上装上起重叉便可进行起重及叉车作业。
有铲斗托架的工作装置,结构比较简单,同时,由于转斗油缸及铲斗都是直接铰接在托架上,所以铲斗的转动角较大。但由于在动管**装有较重的托架,所以减少了铲斗的载重量。国产ZLZ1—160装载机均采用有铲斗托架的工作装置。无铲斗托架的工作装置如图1—1b所示。其动臂的**和铲斗铰接,动管的后端和车架上部支座铰接,动管油缸两端分别和动管及车架底部支座铰接,转斗油缸一端和车架铰接,另一端和摇臂铰按,摇臂则铰接在动臂上,连杆一端和摇臂铰接,另一端和铲斗铰接。
下面就来说说挖掘装载机在夏季高温环境下作业的的注意事项:操作技术先要确认周围状况。挖掘装载机回转作业时,对周围障碍物、地形要做到心中有数,安全操作;作业时,要确认履带的前后方向,避免造成倾翻或撞击;尽量不要把终传动面对挖掘方向,否则容易损伤行走马达或软管;作业时,要保证左右履带与地面完全接触,提高整机的动态稳定性。有效挖掘方法当挖掘装载机铲斗缸和连杆、斗杆缸和斗杆之间互成90度时,挖掘力大;铲斗斗齿和地面保持30度角时,挖掘力佳即切土阻力小;用斗杆挖掘时,应保证斗杆角度范围在从**45度角到后面30度之间。
同时使用动臂和铲斗,能提高挖掘效率。挖掘岩石使用铲斗挖掘岩石会对机器造成较大破坏,应尽避免;挖掘时,应根据岩石的裂纹方向来调整机体的位置,使铲斗能够顺利铲入,进行挖掘;把斗齿插入岩石裂缝中,用斗杆和铲斗的挖掘力进行挖掘(应留心斗齿的滑脱);未被碎裂的岩石,应先破碎再使用铲斗挖掘。坡面平整作业进行平面修整时应将机器平放地面,防止机体摇动,要把握动臂与斗杆的动作协调性,控制两者的速度对于平面修整至关重要。
装载作业挖掘装载机机体应处于水平稳定位置,否则回转卸载难以准确控制,从而延长作业循环时间;机体与卡车要保持适当距离,防止在做180度回转时机体尾部与卡车相碰;尽量进行左回转装上,这样做视野开阔、作业效率高,同时要正确掌握旋转角度,以减少用于回转的时间;卡车位置林比挖掘机低,以缩短动臂提升时间,且视线良好;先装砂土、碎石,再放置大石块,这样可以减少对车箱的撞击。松软地带或水中作业在软土地带作业时,应了解土壤松实程度,并注意限制铲斗的挖掘范围,防止滑坡、塌方等事故发生以及车体沉陷较深。
轮胎式装载机,为了充分利用其附着重量,以提供较大的牵引力,都采用全桥驱动。前后驱动桥之间一般都不装桥间差速器,多在变速箱后装设脱桥机构,作业时采用全桥驱动,高速行驶时利用操纵杆将一个驱动桥脱开,采用单桥驱动。
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