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井巷用反挖式装载机(铲装车)设计说明书

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井巷用反挖式装载机（铲装车）设计说明书第一章整机参数1.1 整机要实现的功能及主要参数确定 1.2 整机功率计算1.3 主液压泵选择计算1.4行走马达及料斗升降马达选择计算1.5减速机选择计算1.6最大爬坡度校核1.7额定装载容积校核第二章整机稳定性计算2.1 整机质心及轴荷分配计算2.2 稳定性计算第三章工作装置计算3.1 扒装机构参数计算3.2 卸装机构参数计算第四章主要结构件强度校核4.1 斗杆4.2 动臂4.3 铲斗连杆、销轴4.4升降架主销轴4.5油缸座第一章 整机参数1.1 整机要实现的功能及主要参数确定整机要实现的功能是将爆破产生的矿石扒装到一个可沿机架升降的料斗中，料斗由液压装置驱动实现升降及倾倒，将矿石倒入转运矿车中。

参照同类设备及矿洞的作业面大小，整机总体主要参数确定如下：长×宽×高：4050mm ×1580mm ×1750mm 轴距：1700mm轮距（前/后）：1390/1325mm 扒装距离：2300mm 整备质量：≤6800Kg 额定载质量：1200～1500Kg 1.2 整机功率计算1.2.1 满足载行驶驱动要求(满载最高车速) 按最高车速确定的功率)716403600(13max max V A C V gf m P D a +=η 式1-1式中η为总传动效率，取0.6 a m 为总质量，取8100Kg g 为重力加速度，取9.8 f 为滚动阻力系数，取0.05 D C 为空气阻力系数，取1.0V为最高车速，取3Km/hmax代入式1-1得P=5.5Kw注：总传动效率η是按传动路线确定的，本机行驶驱动路线是：电动机→主液压泵→液压马达→减速机→车桥。

主液压泵和液压马达的传动效率取0.9，减速机和车桥的传动效率取0.85，故总传动效率η=0.9*0.9*0.85*0.85=0.61.2.2 满足工作装置要求确定的功率工况分析：工作装置由扒装机构和料斗升降倾卸机构组成，二者不会同时工作，扒装机构最大功率状态是当扒斗油缸和斗杆（小臂）油缸在额定压力下（16MPa）同时快速（设定为150mm/s）推出时；料斗升降机构最大功率状态是料斗快速上升时，以下分别计算上述2种状态所需功率。

a 扒装机构所需功率P1=（F1+F2）*V =（A1+A2）*p*V （式1-2）其中F1为扒斗油缸推力，F2为斗杆油缸推力；A1为扒斗油缸无杆腔面积=3.14*63*63/4=3115.7mm2A1为扒斗油缸无杆腔面积=3.14*70*70/4=3848.5mm2p为额定压力=16MPaV=150mm/s代入式1-2得P1=16.7Kwb 料斗升降机构所需功率P2=G*sinα*ν/η（式1-3）其中G为料斗及矿石总重,设计值2800Kgα为料斗升降架倾角,设计值35°ν为料斗升降速度，设计取值200mm/s为升降机构传动效率，取0.8代入式1-3得P2=4Kw按以上功率计算值，考虑一定的富余量，最终选用22Kw电机作为整机动力源。

1.3 主液压泵选择计算工况分析：本设备的主液压泵为整机的液压动力源，通过多路换向阀驱动各执行油缸动作及液压马达旋转。

整个设备的液压执行元件工作压力在10～16MPa之间，流量最大状态是当斗杆油缸和动臂油缸同时快速动作或液压马达高速旋转时。

参照同类设备，选用50-20双联齿轮泵为本机液压动力源，由电动机直联驱动，型号：CBQLQ-F550/F525-AFP，额定压力：20MPa 额定排量：50/25（ml/r）系统压力P0=P·η·60/Q=22×0.9×60÷67=18(MPa)式中 P 电动机功率η机械效率Q 最大流量n 齿轮泵额定转（因为电动机、齿轮泵同轴安装所以转速相等）最大流量Q=V·n·η/1000=50×1460×0.92÷1000=67 L/min式中 V 主泵公称排量n 电动机额定转速η容积效率斗杆油缸和动臂油缸同时快速动作，校核主泵流量：依据油缸工作时流量计算公式，有：式中：v ---油缸活塞杆运动速度，=6m/min---延伸油缸无杆腔作用面积，根据公式依次得:⑴扒斗油缸最大所需流量：扒斗油缸:故：⑵小臂油缸最大所需流量：小臂油缸：故：综上所述，斗杆油缸和动臂油缸同时快速动作时最大流量：此条件下的最大流量，所以主泵的流量能够保证斗杆油缸和动臂油缸同时快速动作。

1.4 行走马达及料斗升降马达选择计算1.4.1 行走马达的选用已知整车满载总质量m a=8100kg,行走速度Vmax=1km/h,车轮直径D=0.59m,整车最大爬坡角度α= 20°,根据条件选择合适驱动马达。

（重力加速度,滚动摩擦系数）⑴.驱动马达在最大压力条件下需要流量：（式1-4）式中：---实心轮胎最大转速，---整车驱动扭矩，---驱动马达效率，。

故⑵.驱动马达最大排量：（式1-5）---驱动马达输出轴转速，式中,减速器传动比；驱动桥传动比故⑶.驱动马达最大扭矩：综上所述，所选驱动马达主要技术参数如下：1.4.2 料斗升降马达的选用已知料斗盛满矿石总质量m=2800kg,料斗升降最大速度Vmax=300mm/s,传动齿轮半径R=0.06m,料斗传送倾角θ=35°，选择合适升降马达满足工作条件。

（重力加速度）⑴.升降马达在最大压力条件下所需流量：（式1-6）式中：---升降马达齿轮盒齿轮转速，因齿轮与驱动马达同轴，故---料斗升降马达最大传输扭矩，因齿轮与驱动马达同轴，故---升降马达效率，。

故⑵.升降马达最大排量：（式1-7）故综上所述，选择升降马达技术参数如下:1.5减速机选择计算减速机选择要满足最高车速和最大爬坡度要求，行走驱动路线：行走马达→减速机→车桥→车轮已知：车轮滚动半径R=0.29 m行走马达输入转速=576～720r/min车桥减速比=5.833当整机以３km/h行驶时，车轮转速：n=３000/3.14*2*0.29*60 =27.4r/min则：减速机减速比=576～720/5.833*27.4= 4.5（实际为8.23）最高车速达不到３km/h1.6最大爬坡度校核最大爬坡度设计值定为：≤25°此时作用到车轮上的驱动力Fｔ≥G*ｆ*cos25°+G*sin25°驱动扭矩T≥Fｔ*R其中G=8100Kg；ｆ=0.05；R=0.29m代入上式得：Fｔ≥37903N，T≥10992Nm车轮上的实际扭矩Ts=行走马达输入扭矩*ｉ*η =295*5.833*8.23*0.65=9205Nm 略有不足，应将最大爬坡度改为20°1.7 额定装载容积校核 1.4.1料斗容积装载量 1.4.1.1料斗容积（如图1）其中 V 料斗容积 S 标面侧面积 L 料斗内侧宽度 V 0 料斗装载量1)已知L 为736mm AB=410mm AE=407mm BC=1410m DE=900mm∠A=75°,BE ＜BC 因为V=S ·L, S=S △ABE +S 梯BCDE=21AB ·AE ·sinA+21(BC+DE)×BEDDBAE图1又因为其中要用到BE,所以先算BE 因为BE=AE.COSA-2AB - AE AB 22+ =02275cos 4074102407410∙⨯⨯-+=25.0333740165649168100⨯-+ =83435333749-=250314≈500所以S=21×410×407×sin75°+21(1410+900)×500=21×410×407×0.97+21×2310×500=80932+577500 =658432 ≈0.66m 2 所以V=0.66×0.736 ≈0.49m 3 即料斗容积为0.49m 3 2)已知容积效率η为0.86 因为V 0=V ·η把1）中V 的值代入得： V 0=0.49×0.86 ≈0.42m 3即料斗装载量约为0.42 m 3第二章整机稳定性计算2.1 整车的质心位置及轴荷分配计算图2-1 铲装车结构图1、底盘总成2、升降架总成3、龙门架总成4、扒装机构5、料斗总成6、液压系统7、电气系统（1）计算质心位置当总体布置基本完成以后，即可计算整车的质心位置。

①整车质心的横向坐标考虑到整车结构的左右对称性，后续计算按整车质心位于整车横向中心对称面上。

②整车质心的纵向坐标以及高度坐标以车辆前轮与地面接触点为坐标原点，x轴正方向与车辆行驶方向相反，y轴正反方向垂直向上，见图2-1。

表2-1 铲装车各总成质心位置注：表中料斗总成的质心数据是其位于车辆前端装料状态时的数值。

根据上表可以计算空载和满载时整车质心距前轴中轴线的水平距离以及距地面的高度，由下式计算：()/i i i a M X M =⨯∑∑（2-1）()/i i ihg M Y M =⨯∑∑(2-2)式中：M-----第i个总成的质量，kg;iX------第i个总成的质心到前轴中心的水平距离，mm；iY------第i个总成的质心距地面的高度，mm;ia------整车质心到前轴中轴线的水平距离，mm;hg------整车质心高度，mm。

首先将1～6项的数据代入（2-1）式可计算出空载时（且料斗位于车辆前端装料位置）整车的质心距前轴中轴线的水平距离，得：a=269mm将8～9项的数据代入（2-1）式可计算出满载时（且料斗位于车辆前端装料位置）整车的质心距前轴中轴线的水平距离，得：a=95mma当料斗位于车辆尾端卸料位置时，其质心位置为x=1790,y=2515,同理按上述方法计算出整车的质心距前轴中轴线的水平距离a=688mm，a a=896mm③整车质心距地面的高度对于整车质心距地面的高度，将1～11项的数据代入（2-2）式可计算出空载时整车的质心距地面的高度，得：hg =708mm将10～11项的数据代入（2-2）式可计算出满载时整车的质心距地面的高度，得：a hg =733mm当料斗位于车辆尾端卸料位置时，其质心位置为x=1790,y=2515,同理按上述方法计算出整车的质心距地面高度0'hg =1043mm a hg '=1333mm（2）轴载质量分配计算：1()/i M L a M L =-⨯∑(2-3)2M /i a M L=⨯∑(2-4)式中：L------轴距，1700mm; 1M -------前轴轴载质量，kg; 2M -------后轴轴载质量，kg;0a ------整车质心到前轴中心的水平距离，mm;将已知数据代入上面（2-3）式可计算空载时整车前轴轴载质量，得：1M =5507kg将已知数据代入上面（2-4）式可计算空载时整车后轴轴载质量，得：2M =1035kg因此，空载时前轴负荷率为：%2.8465425507211==+M M M空载时后轴负荷率为：%8.1565421035212==+M M M将已知数据代入上面（2-3）式可计算满载时(料斗在前)整车前轴轴载质量：'1M =7654 kg 前轮超载将已知数据代入上面（2-4）式可计算满载时(料斗在前)整车后轴轴载质量：'2 M =453 kg同理计算可得满载（料斗在尾端卸料位置时）整车前轴轴载质量：11M =3245kg 整车后轴轴载质量：22M =4273Kg因此，满载时前轴负荷率为：%4.9481077654'2'1'1==+M M M 前轮超载 满载时后轴负荷率为：%6.58107453'2'1'2==+M M M2.2稳定性的计算（1）上坡极限翻倾角lim αlim arctanL a hgα-=空载时：=0li ma αarctan=-0hg a L 63.7° 满载料斗在前端时： =am ali αarctan=-aahg a L 66.2° 满载料斗在尾端卸料时：=am a li αarctan 13338961700''-=-a a hg a L =31° （2）下坡极限翻倾角'lim α'lim arctanahgα=空载时： =0li 'maαarctan=0hg a 20.8° 满载时料斗在前端时： =amali 'αarctan=aahg a 7.4° 满载料斗在尾端卸料时：=amali 'αarctan 1333896arctan''=a a hg a =34° （3）横向侧翻极限倾翻角lim β =m li βarctan hgB 5.0⨯空载时：=0li ma βarctanB5.0hg ⨯=43° 满载时料斗在前端时： =am ali βarctanahg B5.0⨯=42.9° 满载料斗在尾端卸料时：=amali 'βarctanahg 'B5.0⨯=26.4°第三章 工作装置计算3.1扒装机构参数计算 ○1摇臂旋转角度(如图3-1)其中AB 为扒装距离，DE 为小臂油缸距离1）已知∠ACB=97° AC=BC=1576mm,求AB 的长度 因为 AB=ACB COS BC AC BC AC ∠∙∙-+222 =︒∙⨯⨯-+971576157621576157622COS=)12.0(2483776224837762483776-⨯⨯-+ =5961064967552+=5563658图3-1≈2360 mm即扒装距离约为2360mm2）已知∠DCE=97° CD=CE=320MM,求DE 的长度 因为DE=DCE COS CE CD CE CD ∠∙∙-+222=︒⨯⨯⨯-+97320320232032022COS=)12.0(1024002102400102400-⨯⨯-+ =24576204800+=229376479≈mm即小臂油缸行程距离约为479mm ○2扒装面积如图3-2已知AB=2300mm CD=500mm h=题1）中AB 的长为2360mm 因为 S=21(AB+DC)×h=21(2300+500)×2360=1400×2360CBh AD图3-2=3300000mm 2 即扒装面积为3.3m 2 3.2卸装机构参数计算 ○1摇臂器旋转角度如图3-3其中∠A 摇臂器旋转角度已知AB=AC=590mm BC=572mm 因为COS ∠A=ABAC BC AB AC ⨯⨯-+2222=5905902572590590222⨯⨯-+=3481002327184348100348100⨯-+=69620036901653.0≈所以∠A ︒≈58图3-3即摇臂器旋转约58度 ○2油缸旋转角度如图3-3 其中∠D 为油缸旋转角度已知DE=550mm,DF=869mm,EF=475mm, 因为COS ∠D=DFDE EF DF DE ∙-+2222=8695502475869550222⨯⨯-+=955900225625755161302500-+87.0≈所以∠D ≈300即油缸旋转角度约为300 ○3油缸的伸缩差 其中M 为油缸的伸缩差DE 为原油缸长度 DF 变长后的长度 因为M=DF-DE=869-550 =319mm即油缸的伸缩差为319mm ，所以油缸在设计过程中长度比原油缸长度多出或等于319MM 。

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P-90B型耙斗式装载机设计说明书

P-90B型耙斗式装载机设计说明书

摘
要
P-90B 耙斗式装载机属于矿井巷道掘进的装岩设备，是耙装机和转载机“合二为一” 的机型。可称之为转载式耙斗装岩机。在巷道掘进中，作为装载设备的装岩机有多种， 主 要分耙斗式、铲斗式装岩机两种。P-90B 耙斗装载机是一种用绞车牵引耙斗把岩石装入矿 车的机械。 其符号的意义是： P——耙斗式； 90——耙斗的容积为 0.9 m3 ； B——设计序号。 3 它适用于巷道净高大于 2m，断面为 5 m 以上的巷道。 为了适应大断面矿井快速掘进的要求， 从而解决装载速度不能满足掘进速度要求的矛 盾， 论文中以耙斗装岩机的生产率和耙斗容积为已知条件， 通过大量的计算、 推理和论证， 设计了耙斗装岩机的减速器、工作滚筒等绞车主要部件。其中工作滚筒的传动部分采用行 星齿轮机构来完成，具有操作省力、灵活，调整简便，事故少，维修工作量小的优点， 同 时在吸取成型产品生产和使用经验的基础上完成了耙斗装岩机的绞车设计。 P-90B 耙斗装载机主要由钢丝绳、耙斗、机架、台车、操作机构和绞车等部分组成。 这种装载机的优点为装载能力大、装岩效率高、安全可靠、故障少、易维修、使用范围广、 结构简单，便于制造等等。但体积大、钢丝绳磨损快。 关键词：耙斗装岩机； 滚筒； 行星齿轮
5 行星轮的设计...................................................................................................... 30
5.1 工作滚筒行星机构设计................................................................................................ 30 5.2 空程滚筒行星机构的设计............................................................................................ 39
装载机的总体方案设计书及工作装置方案设计书1

装载机的总体方案设计书及工作装置方案设计书1

前言随着现代社会的不断发展，作为现代化基础建设主要工具和手段的工程机械扮演┊着重要的角色。

工程机械设备是集机、电、液一体化和信息、激光等高新技术以及审┊┊美艺术于一身的现代机电产品，并且正在向着自动化、远距离控制和智能化等方向发┊展。

装载机作为现代工程机械很重要的一种设备也是如此。

装载机主要用于铲装土壤、┊沙石、煤炭、石灰等散状物料，也可对矿石、硬土等作轻度铲挖作业，换装不同的辅┊┊助工作装置还可以进行推土、起重、、破碎等作业。

由于装载机具有作业速度快、效┊率高、机动性好、操作轻便等优点，因此广泛用于公路、铁路、建筑、水电、港口、┊┊矿山等建筑工程。

┊在我国，装载机经历了50～60年的发展后，到20世纪90年代中末期国外轮式┊┊装载机技术已达到相当高的水平。

基于液压技术、微电子技术和信息技术的各种智能装系统已广泛应用于装载机的设计、计算操作控制、检测监控、生产经营和维修服务等┊各个方面，使国外轮式转载机在原来的基础上更加“精致”，其自动化程度也得以提┊┊高，从而进一步提高了生产效率，改善了司机的作业环境，提高了作业舒适性，降低┊了噪声、振动和排污量，保护了自然环境，最大限度地简化维修、降低作业成本，使┊订其性能、安全性、可靠性、使用寿命和操作性能都达到了很高的水平。

为了满足铲掘┊能力和快速装卸两方面的要求，装载机工作装置采用多级液压系统，工作装置已不再┊┊采用单一的Z形连杆机构，不断研制出集液压、微电子及信息技术于一体的智能系统，┊并广泛应用于轮式装载机的产品设计之中。

国外轮式装载机在其未来技术发展中将广┊泛应用微电子技术与信息技术，完善计算机辅助驾驶系统、信息管理系统及故障诊断线┊系统；采用单一吸声材料、噪声抑制方法等消除或降低机器噪声；通过不断改进电喷┊装置，进一步降低柴油发动机的尾气排放量；研制无污染、经济型、环保型的动力装┊┊置；提高液压元件、传感元件和控制元件的可靠性与灵敏性，提高整机的机—电—信┊一体化水平；在控制系统方面，将广泛采用电子监控和自动报警系统、自动换挡变速┊┊装置；普遍安装GPRS定位与质量自动称量装置；开发“机器人式”装载机等。

ZWY型煤矿用挖掘式装载机说明书

ZWY型煤矿用挖掘式装载机说明书

注意！安装、使用前，必定先熟读使用说明书请客户特别注意：1.操作者必定经过培训合格后，方可上岗操作。

2.客户应依照本说明书和使用现场条件编写安全操作规程。

3.机器起动前必定按警示电铃后才能起动机器。

4.机器所配套的电器产品必定要有在有效期内的安标证。

5.使用说明书其实不是质量保证书，对印刷错误的改正以及产品的改进，恕不另行通知，改正内容将编入再版使用说明书中。

目次1 安全警示 (1)2 归纳 (2)型号含义 (3)使用条件 (3)3 结构特点与工作原理 (4)整体结构 (4)工作原理 (4)履带行走机构 (5)反铲机构 (6)机架 (7)刮板运输机 (8)液压系统 (8)操作台 (10)4 技术特点 (11)性能参数 (11)作业范围 (12)5 安装与调试 (14)解体 (14)安装要求 (15)调试 (16)6 使用控制 (17)上机前的准备工作 (17)装载机的控制 (17)7 故障剖析与除掉 (18)8 保养保护 (20)20归纳 .................................................20保养细则 .............................................9 电气系统 (22)10 附件 (22)1安全警示装载机司机必定经过专业培训持证上岗，专人操作。

机器起动前必定按警示电铃后才能起动机器。

装载机在前进或退后时，必定保证前后左右人员和自己的安全，同时注意防范轧坏电缆。

在作业期间或当机器接通电源后，严禁人员在装载机前面大臂的搬动范围内和机体两侧停留，防范因大臂突然下落或机体侧翻造成伤害。

在改变装载机作业方向时，要开初提示工作范围内的全部人员注意安全。

装载机启动前应保证全部管路都已联接牢固，不得有渗漏；保证各手柄都在原始地址，油箱出口球阀处于开启地址。

工作中机器遇到异常声响等危机情况应马上停机查明原因，除掉故障后方可开机。

zl30g装载机铲斗设计说明书

zl30g装载机铲斗设计说明书

Cqjt大学课程设计（论文）题目： ZL30G装载机工作装置铲斗设计学院：机电与汽车工程学院专业：机械设计制造及其自动化（工程机械）班级：2009级02班姓名：×××学号： 091202。

指导教师： lz峰前言装载机是以轮胎式或履带式拖拉机为基础车，安装上铲斗作为工作装置的一种土方工程机械。

它是一种作业效率高、操作轻便、用途广泛的施工机械，它不仅用来对松散的堆积物料进行装、运、卸等作业，还可以铲装爆破后的矿石以及对硬土进行轻度挖掘，并能用来进行清理、刮平场地及牵引等作业。

装载机的铲掘和装卸物料是通过工作装置的运动而得以实现的，装载机工作装置由铲斗、动臂、连杆、摇臂和转斗油缸、动臂油缸等组成。

整个工作装置铰接在车架上。

铲斗通过连杆和摇臂与转斗油缸铰接，用以装卸物料。

动臂与车架、动臂油缸铰接，用以升降铲斗。

铲斗的翻转和动臂的升降采用液压操纵。

装载机作业时工作装置应能保证：当转斗油缸闭锁、动臂油缸举升或降落时，连杆机构使铲斗上下平动或接近平动，以免铲斗倾斜而撒落物料；当动臂处于任何位置、铲斗绕动臂铰点转动进行卸料时，铲斗倾斜角不小于45°，卸料后动臂下降时又能使铲斗自动放平。

综合国内外装载机工作装置的结构型式，主要有七种类型，即按连杆机构的构件数不同，分为三杆式、四杆式、五杆式、六杆式和八杆式等；按输入和输出杆的转向是否相同又分为正转和反转连杆机构等。

工作装置直接影响到装载机的性能参数和其作业效率。

ZL40／ZL50装载机，主要装载机生产厂家均拥有该产品。

第一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。

第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数据的前提下，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，此设计数据也可以作为今后正转工作装置的设计参考。