装载机铲斗设计-1

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

优秀设计
本科生毕业论文
姓 名：学 号：
学 院：
专 业：
论文题目：ZL50轮式装载机工作装置设计
专 题：
指导教师：职 称：
20**年6月徐州
毕业论文任务书
学院专业年级学生姓名
任务下达日期：20**年1月10日
毕业论文日期：20**年3月15日至20**年6月10日
毕业论文题目：ZL50轮式装载机工作装置设计
要求首先要达到最大卸载高度2.5m和最小卸载距离1.5m；其次工作装置运动平稳、无干涉、无死点、无自锁，动臂从最低位置到最大卸载高度的举升过程中，保证铲斗中的物料无撒落，在卸载后，动臂下放至铲掘位置，铲斗能自动放平；同时结构要求简单紧凑，承载元件数量（包括油缸）尽量少，前悬小。
院长签字：指导教师签字：
Keywords：Loader；Mechanization；Work-Equipment
1
1.1
1
装载机属于铲土运输机械类，是一种通过安装在前端一个完整的铲斗支撑结构和连杆，随机器向前运动进行装载或挖掘，以及提升、运输和卸载的自行式履带或轮胎机械。它广泛用于公路、铁路、建筑、水电、港口和矿山等工程建设。装载机具有作业速度快、效率高、机动性好、操作轻便等优点，因此成为工程建设中土石方施工的主要机种之一，对于加快工程建设速度，减轻劳动强度，提高工程质量，降低工程成本都发挥着重要的作用，是现代机械化施工中不可缺少的装备之一。
ABSTRACT
Loader of soil belonging to the transport machinery，Through the installation of a front-end in a bucket full support structure and linkage, Random forward movement for loading or excavation, And the upgrading, transportation and unloading of self-propelled machinery. It widely used in highway, railway, construction, utilities, ports and mines, and other construction projects. Loader is operating speed, high efficiency, good mobility, the advantages of operating the Light, So as the construction of earth and stone in the construction of one of the main machine, speed up the construction speed and reduce labor intensity and improve quality, lower costs of the project has played an important role in the construction of a modern mechanized equipment indispensable one.

机械工程及自动化专业毕业设计指导书（专科）中国矿业大学成人教育学院2010年2月目录1 概述 (2)1.1研究矿山机械的目的及意义 (2)1.2矿山机械的发展历程 (2)1.3矿山装载机械简介 (3)2 方案论证 (13)2.1耙斗装岩机的结构及工作原理 (13)2.2牵引钢丝绳 (25)3耙斗装岩机主要部件设计及选择 (27)3.1总体设计方案选择 (27)3.2电动机选型 (27)3.3减速器设计和计算 (28)3.4工作滚筒中行星齿轮传动部分设计计算 (49)3.5空程滚筒中行星齿轮传动部分设计计算 (59)3.6台车及操作机构设计 (69)3.7料槽设计 (70)3.8辅助设备介绍 (71)4耙装机的操作和维护 (75)4.1耙装机的操作 (75)4.2耙装机的维护和检修 (78)结论 (80)参考文献 (81)致谢 (83)1 概述1.1研究矿山机械的目的及意义采矿工业是生产原料的基础工业，在国民经济中占有重要地位，我国矿产资源品种丰富，储量可观，煤炭资源尤为突出，随着中国特色社会主义事业的发展和社会主义市场经济的进一步深化，我国能源消耗比例正进一步向更加合理化的方向发展，但是煤炭资源在今后一段时间内仍是主要的能源。

金属矿山的开采可划分为露天开采和地下开采两大类。

我国露天开采采出矿石的比重约占70%，但从事地下开采的人员比露天开采的人员多。

这是因为地下开采的条件复杂，使用设备种类繁多，在产量相同的条件下，对地下矿投资的人力和物力远大于露天矿的缘故。

保护自然环境和合理利用矿藏资源，是发展社会主义经济的必要条件。

随着浅埋矿床的耗尽而愈来愈向深部开采，或当露天开采的深度很大而使地表遭受大面积的破坏时，就必须采用地下开采。

不论是露天矿开采还是地下矿开采，对矿体和围岩的金属矿山，都是经凿岩爆破将崩落的松散矿石或岩石，经装运作业运至下步工序的作业地点。

装载作业式矿山整个生产过程中既繁重又费时的作业。

前言业设计是我们在学校完成的最后一个课程后。

这个课程将对我们大学三年来所学知识的一次全面性、深入性、综合性的总复习，对巩固、深化和升华学生所学理论知识，培养学生创新精神、独立工作能力、分析和解决问题能力起着重要作用,也是一次理论联系实际的训练，更是对大学所学课程的检验。

这次设计对我们今后的工作与学习有重要的影响，因此，它在我们三年的大学生活中占有重要的地位。

本设计主要是对LG916 四合一铲斗缸的设计, 虽然此液压缸比较简单,但正所谓麻雀虽小,五脏俱全,其中包含了许多液压方面的知识以及机械设计的基本理论。

我希望能通过这次毕业设计对自己未来将从事的工作进行一次适应性的训练，从中锻炼自己分析问题和解决问题的能力，为今后的工作、学习打下一个良好的基础。

由于能力有限，设计中会有许多不足之处，望各为老师和同学给予指教。

目录摘要: (1)关键字： (1)1.概述 (1)1.1装载作业 (1)1.2推土作业 (1)1.3刮平作业 (1)1.4装夹作业 (2)2.液压缸的设计计算 (2)2.1 液压缸类型的选择和安装方式 (2)2.1.1液压缸的类型的选择 (2)2.1.2液压缸的安装形式的选择 (6)2.2液压缸主要几何尺寸的计算 (9)2.2.1液压缸内径D的计算 (9)2.2.2活塞杆直径d的计算 (9)2.2.3活塞杆强度的计算 (10)2.2.4活塞稳定性验算 (10)2.3液压缸结构参数的计算 (11)2.3.1缸筒壁厚的计算 (11)2.3.2缸筒壁厚的验算 (12)2.3.3缸体的外径的计算 (12)2.3.4液压缸油口直径的计算 (12)2.3.5 缸底厚度计算 (13).2.3.6活塞长度的计算 (13)2.3.7导向套的长度计算 (13)2.4 液压缸的联接计算 (14)2.4.1缸盖的联接计算 (14)2.4.2活塞与活塞杆的联接计算 (14)2.4.3 销轴与耳环的联接计算 (15)3.液压缸主要零件的结构、材料及技术要求 (16)3.1 缸体 (16)3.1.1缸体的材料 (16)3.1.2缸体的技术要求 (16)3.2 缸盖 (18)3.2.1 缸盖的材料 (18)3.2.2缸盖的技术要求如下图所示 (18)3.3活塞 (18)3.3.1活塞与活塞杆的联接型式 (19)3.3.2活塞与缸体的密封 (19)3.3.3 活塞的材料 (19)3.3.4活塞的技术要求 (19)3.4活塞杆 (20)3.4.1端部的结构 (20)3.4.2活塞杆结构 (20)3.4.3活塞杆材料 (20)3.5导向套、密封和防尘 (20)3.5.1导向套 (20)3.5.2活塞杆的密封与防尘结构 (21)3.6 液压缸的缓冲装置 (21)3.7中隔圈 (22)3.8 排气、密封与导管 (22)3.8.1排气装置 (22)3.8.2 密封装置 (23)3.8.3 导管 (24)4.液压缸的调整与维护 (24)4.1 液压缸的调整 (24)4.1.1 排气装置的调整 (24)4.1.2 缓冲装置的调整 (25)4.1.3 注意事项 (25)4.2 液压缸的维护 (25)4.2.1 液压缸的拆卸要点和注意事项 (25)4.2.2 检查部位和判断方法 (26)4.2.3 液压缸组装时的注意事项 (26)4.2.4 定期检查 (27)5.液压缸故障排除 (27)结束语 (29)致谢 (30)参考文献 (31)摘要:本设计主要介绍了LG916 四合一铲斗缸的设计。

这种作业方式可减少装载机改变方向的次数，如果装载机与运输车配合的好，会有较好的生产效率。
b.“V”形作业法：运输车与工作面成60度的角度，装载机装满铲斗后，在倒车驶离工作面的过程中，并调转驶向料堆，进入下一次的作业循环。
这种作业方式可以得到较短的工作循环时间，故应用十分广泛。
c.“L”形作业法：运输车垂直于工作面，装载机铲装物料后，倒退并翻转90°，然后向前驶向料堆进行下次铲装。
这种作业方式在运距较短时，一个司机可轮换在两辆运输车上工作，以减少人力。这种作业方式适用宽广的作业场合。
国产装载机型号标记的第一个字母Z，代表装载机，Z后面的数字代表额定装载重量。为了区别履带式和轮胎式装载机，轮胎式装载机型号标记要在字母Z和数字之间加字母L，如ZL30型装载机，代表额定载总量为3t的轮胎式装载机。装载机的型号表示方法见表1-1。
Key words：loader；work device；connecting rod；bucket
前言
装载机是一种作业效率高且用途广泛的工程机械，可以对散状物料进行铲装、搬运、卸载及平整作业，还可以进行轻度的铲掘工作，若更换换装相应的工作装置，还可以可以进行推土、起重装卸木料及钢管等作业。因此，它被广泛应用于建筑、铁路、公路、水电、港口、矿山、农田基本建设及国防等工程。对于加快工程建设速度、减轻劳动强度、提高工程质量、降低工程成本都发挥着重要作用，因此近几年来无论在国内还是在国外装载机品种和产量都得到迅速发展，成为工程机械的重要机种之一。在近20年内，我国装载机从无到有，并形成了独立的系列，通过实践证明，从整机性能结构形式及主要参数如：牵引性、动力性、机动性、稳定性、操纵性、及单位自重功率、单位斗容功率和单位载重量等综合技术指标来看，已接近或达到国外水平。但由于各种原因，产品的质量与先进的工业国家相比还有一定的差距。近期装载机在结构上没有重大的突破，但有不少的改进。目前国内轮式装载机的发展趋势：

列、 ５ ０系列 、 ９ ５ ３系列 和 ９ ５ ６系列 等多种规 格铲 斗的加
工
作 者简 介 ： 霍 苏萍 （ １ ９ ６ ５ 一） ， 女， 河 南陕县人 ， 三门峡 职业技术 学院副 教授 ， 主要 从事机 械设计与数 控技术应 用的研究 ， （ Ｅ—ｍ ａ ｉ ｌ ） １ Ｏ ９ ８ ６ ９ ９ ３ ４ ｌ ＠ｑ ｑ ． Ｃ Ｏ ｎ。 ｒ
ｉ ｎ ｇ，ｐ ｕ ｔ ｓ ｆ ｏ ｒ ｗａ ｒ ｄ ｔ ｈ ｅ ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ ｐ ｒ ｏ ｇ ｒ ａ ｍ ｕ ｓ ｅ ｄ ｔ ｏ ｐ ｒ ｏ ｃ ｅ ｓ ｓ ｓ ｈ ｏ ｖ ｅ ｌ ｐ ｉ ｎ ｈ ｏ ｌ ｅ ｗｉ ｔ ｈ ｄ ｏ ｕ ｂ ｌ ｅ — ＣＮ Ｃ ｂ ｏ ｉｎ ｒ ｇ ｍａ ｃ ｈ ｉ ｎ ｅ
４ ７ ２ ０ ０ ０； ２ ．三 门 峡 合 鑫 机 床 有 限公 司 ， 河 南 三 门峡
摘要： 装载机 铲斗销 孔 的加 工精 度 直接 影 响 铲 斗 的平衡 ， 导致 销 孔及 销 轴磨 损 严 重 。文 章 分析 了铲
斗销 孔加 工技 术要 求 ， 针 对 目前铲 斗销 孔 加 工 工 艺存 在 的 问题 ， 提 出了采 用双 头数 控 镗床 加 工铲 斗 销 孔 的工 艺方案 ， 确定 了机床 的 总体 结 构 ， 工作 原 理和 技 术参 数 。 阐述 了机 床 防 干 涉镗 削动 力 头外
轴 度 。
目前铲 斗加 工方 法 主要有 焊前 加 工 、 焊后 用 落地 镗床加工 和设计 专 机加 工 。焊 前加 工工 装复 杂 ， 且 焊
接 变形难 以避 免 ， 很难满足孑 Ｌ 系精度要求 ； 焊后落 地镗
收 稿 日期 ： ２ ０ １ ３—０ ７— ０ ４

(3)根据最大卸载高度、最
小卸载距离和卸载角，画出 铲斗在最高位卸载的位置， 即工况IV，如图所示。 (4)以G’点为圆心，顺时针 旋转铲斗，使铲斗斗口与x 轴平行，即铲斗被举升到最 高位置图(工况Ⅲ)。 (5)连接GG’并作其垂直平 分线，因为G和G’点同在以A 点为圆心，动臂AB长为半径 的圆弧上，所以A点必在GG’ 的垂直平分线上。
⑤
C、D点的选择：
C点和D点的布置直接影响到铲斗举升平移性和自动放平 性能，对铲取力和动臂举升阻力有较大的影响。从力传 动效果出发，显然摇臂LBC段长一些有利，可以增加转斗 油缸作用力臂，使铲取力相应增加，但增加LBC必将减少 铲斗和摇臂的转角比，造成铲斗转角难以满足各个工况 要求，转斗油缸过长。 初步设计时，一般应满足LBC ≈(0.7～1.0) LBE，C点一般 取B点的左上方(工况I)，并满足∠CBE=1300 ～ 1800、 BC杆与CD杆尽量垂直，C点不与铲斗干扰、不影响司机 的视野。 D点是依据自动放平和平移性这两大要求来确定的，在 转斗油缸长度保持不变的条件下，从工况IV下降到工况I 过程中C1和C4连线的乖直平分线和从工况II到工况III过 程中C2和C3连线的垂直平分线的交点就是D点。研究证 明的D点应在A点的左下方为较好，这样平移性能好，减 小动臂举升外阻力矩，有利于举升油缸的设计。
动臂长度的确定： 本例取2300mm左右。
B点的选择：
一般取B点在AG连线 的上方，过A点水平线 的下方，并在AG的垂 直平分线左侧尽量靠近 工况Ⅱ时的铲斗处。相 对前轮胎，B点在其外 廓的左上部。B点选择 的好坏，对连杆机构的 传动比、倍力系数、连 杆机构的布置以及转一 斗油缸的长度等都有很 大的影响。
S S1 S2 S3 S4 S5

Q
3600q0 K Tm
Tm 可按下式计算：
l0 Tm 1 2 t
l0
制动系统
装载机的制动系统技功能分为行车制动和驻车制动两大系统。行车制动用于经 常性的一般行驶中的车速控制。驻车制动仅供机械长时间制动使用。 (一)行车制动系统
系统工作时，空压机排出 的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，踩下制动踏板。由气 制动阀出来的压缩空气分 两路分别进入前、后加力 器，使制动液产生高压， 进入盘式制动器制动车轮。
分类
按行走方式分为轮胎式和履带式； 按机架结构形式的不同可分为整体式和铰接式： 按使用场合的不同可分为露天用装载机和井下用装载机。
表示方法
国产装载机的型号用字母Z表示，第二个字母L代表轮胎式装载机，无L表 示履带式装载机，后面的数字代表额定载重量。如ZL50，代表额定载重量为 5t的轮胎式装载机。
第三节 装载机的使用
装载机的使用方法
(一)铲装作业 (1)对松散物料的铲装作业。 (2)铲装停机面以下物料作业。 (3)铲装土堆时作业。
(二)施工组织
常用的施工作业有V形和穿梭式。
装载机的生产率计算
(1)装载机进行装载作业时的生产率按下式计算：
3600 VH K t K m Q Tm
(2)轮胎式装载机配合搅拌设备上料的作业能力按下式计算：
主要技术参数
装载机的主要技术参数有发动机额定功率、额定载重量、铲斗容量、机 重、最大掘起力、卸载高度、卸载距离、铲斗的收斗角和卸载角等。
第二节 装载机构造
装载机的总体构造
装载机以柴油发动机或电动机为动力装置，行走装置为轮胎或腰带，由工作装 置来完成土石方工程的铲挖、装载、卸载及运输作业。

装载机8.1概述8.1.1 .基本概念装载机是一种主要用于向另一种机械（自卸车、输送皮带、铁路运输车辆等）“装载”物料的建设机械（工程车辆）设备。

装载机主要用于向卡车装载物料，以及铺设管道、清理碎石和挖土等工作。

作为挖土作业装载机不是最有效的机械，与挖掘机不同，装载机不适用于轮胎支承面以下较深处的挖掘作业。

装载机的深底铲斗一般可装载3～6立方米的土壤。

铲斗前置装载机的斗容量远大于挖掘装载机的斗容量。

装载机不属于铲土运输机械，因其主要用途并非土方运输。

尽管履带式装载机是普遍的，但与大多数推土机不同，大多数装载机是轮式的而并非履带式。

履带式装载机适用于棱角锐利的建筑材料会破坏橡胶轮胎的场合，或者在松软泥泞道路上的作业。

轮式装载机具有良好的机动性和较高的工作速度，并且不像履带那样破坏铺装路面，但其所能提供的牵引力较小。

与安装前置铲斗的标准拖拉机不同，许多大型装载机不使用汽车转向机构。

取而代之，它们通过液压驱动的安装于前、后桥之间的转向铰接装置转向。

这种转向称为“铰接转向”，它可使前桥固定，并使其承受更大的重量。

对于一定的轴距铰接转向提供了较好的机动性。

由于前轮与工作装置绕同一车轴旋转，驾驶员在使机械定位后可使铲斗沿弧线“转向”，这一点是实用的。

装载机的工作装置可以是更换式的或者是固定安装。

铲斗常常可用其它装置或工具更换，例如，许多装载机可以安装叉车工装提升重型货物或者装运集装箱，装备液压开启式“蛤壳”型铲斗可以使装载机像推土机或铲运机一样作业。

在各种建筑工地上装载机也经常用来近距离转运建筑材料，例如砖块、管材、钢筋、各种挖掘工具等。

借助铲斗或除雪铲，装载机也用于除雪作业，但通常使用除雪装置。

它们用来清除街道、公路和停车场上的积雪。

有时用装载机将积雪装载到自卸车上进行运输。

近20年来，特别是在城市建设工程和小型土方运输工程中，装载机获得了普遍的应用。

许多工程车辆制造商可生产多种类型的装载机，其中最知名的有约翰迪尔、卡特彼勒、凯斯、沃尔沃、小松和利勃海尔等品牌。

装载机主要参数总体几何参数整机长度：机子前后车架摆直，停在水平路面上，铲斗放平，整机的最前点到最后点的水平距离。

整机宽度：铲斗宽度、轮胎宽度、车尾宽度。

在不指明是哪一位置宽度的情况下，即可认为是铲斗宽度，因为铲斗是整机的最宽处。

整机高度：整机的最高点到地面的垂直距离。

轮距：同一桥上，左、右两轮胎中心线之间的距离。

轴距：机子前后车架摆直，前、后桥中心线之间的距离。

卸载角：机子卸载时，铲斗切削刃与水平面的夹角。

一般卸载角不小于45°，即取45°。

卸载高度：铲斗卸载时，切削刃的最低点到地面的垂直高度。

最大卸载高度：动臂举到最高点，保证卸载角为45°，切削刃到地面的垂直高度。

卸载距离：铲斗卸载时，切削刃的最前点到整机（不包括工作装置）的最前（一般为轮胎前缘）点的水平距离。

最大卸载高度下的卸载距离：最大卸载高度下的卸载距离：动臂举到最高点，保证卸载角为45°，切削刃的最前点到整机（不包括工作装置）的最前（一般为轮胎前缘）点的水平距离。

地面位置收斗角：将铲斗放平在地面上收斗，此时，铲斗切削刃与水平面的夹角。

运输位置收斗角：将动臂放平运输位置（一般使动臂下铰点离地400－500 mm 左右）收斗，此时，铲斗切削刃与水平面的夹角。

轮胎滚动半径：轮胎中心线到地面的垂直距离。

最小离地间隙：机子的最低点（不包括轮胎及工作装置）离地面的垂直距离。

前悬：铲斗放平，前轮中心至铲斗最前缘的水平距离。

后悬：后轮中心线至车尾的水平距离。

下挖深度：机子停在水平面上，动臂放在最低点，将铲斗放平后再前倾10度，此时铲斗最低点至水平面的垂直距离。

离去角：从车尾的最低点向后轮轮胎后部外廓（靠接地部位）作切线，此切线与水平面的夹角。

一般不小于30°。

转向角：装载机为铰接式转向。

先将前后车架摆直，再将前车架转到最大角度，此时，前车架相对于后车架所转动的角度。

转弯半径：前车架相对于后车架偏转到最大角度，以前后桥的轴线交点在地面上的投影为圆心，以机子外轮廓在在地面上的投影为半径画圆，此圆的半径即为转弯半径。

太原科技大学毕业设计说明书ZL50装载机反转单连杆工作装置设计学生姓名学号院系机械电子工程学院专业工程机械指导教师日期太原科技大学毕业设计(论文)任务书学院(直属系): 机电工程学院时间:2010年3月29日目录中文摘要┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈1 英文摘要┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈2 目录┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈3 前言┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈5 1. 装载机工作装置设计概述┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈61.1装载机工作装置设计概述┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈61.2结构型式选择┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈62.铲斗的设计┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈82.1铲斗设计要求┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈82.2铲斗斗型的结构分析┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈92.2.1切削刃的形状┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈92.2.2铲斗的斗齿┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈92.2.3铲斗的侧刃┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈102.2.4斗体形状┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈102.3铲斗基本参数的确定┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈102.4斗容的计量┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈122.4.1几何斗容(平装斗容) ┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈122.4.2额定斗容(堆装斗容) ┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈133. 工作装置的结构设计┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈143.1工作机构连杆系统的尺寸参数设计┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈153.2机构分析┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈153.3设计方法┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈153.4尺寸参数设计的图解法┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈163.4.1 动臂与铲斗、摇臂、机架的三个铰接点G、B、A的确定┈┈┈163.4.2机构中C、D、F点的确的┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈183.4.4举升油缸与动臂和机架的铰接点H及M点的确定┈┈┈┈┈┈223.5确定动臂油缸的铰接位置及动臂油缸的行程┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈233.5.1动臂油缸的铰接位置┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈233.5.2动臂油缸行程l 的确定┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈24H3.6工作装置连杆系统运动分析┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈253.6.1铲斗对地位置角┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈253.6.2最大卸载高度和最小卸载距离┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈283.6.3铲斗卸载角┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈294. 工作装置的强度计算┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈294.1计算位置┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈294.2外载荷的确定┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈304.3工作装置的受力分析┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈314.4工作装置的强度校核┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈354.4.1动臂┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈354.4.2铰销┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈364.4.3连杆┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈375. 装载机工作装置中油缸作用力的确定┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈385.1铲起力的确定┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈395.2转斗油缸作用力的确定┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈405.3动臂油缸作用力的确定┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈415.4转斗油缸与动臂油缸被动作用力的确定┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈426. 工作装置的限位机构┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈426.1铲斗转角限位装置┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈426.2动臂升降的自动限位机构┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈43 参考文献┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈45 致谢┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈46ZL50装载机反转六连杆工作装置设计摘要装载机是工程机械的主要机种之一，广泛用于建筑、矿山、水电、桥梁、铁路、公路、港口、码头等国民经济各部门。

目录第一部分：系统开发建议书.........................．共5页第二部分：WZ45．40装载工作装置设计.. (40)摘要：第一章：整机概述 (1)第一节：绪论 (1)第二节：国内外发展现状 (2)第三节：挖掘装载机发展特点 (5)第二章：铲斗设计······································．7 第三章：挖掘装载机工作装置结构设计·····················．10一、确定动臂长度、形状与车架的铰接位置 (11)二、连杆机构设计·······································．15三、转斗油缸与摇臂的铰接点以及下拉杆与机架铰接点的确定” (16)四、举升油缸与动臂和机架的铰接点 (17)五、铲斗举升平动分析及最大卸载高度、最小卸载距离的确定.................................................l 8 第四章：工作装置的受力分析...........................．21 第五章：工作装置的运动仿真. (32)第六章：工艺分析.....................................．33 第七章：工作装置的限位机构.............................．35 第八章：设计心得及实习体会............................．37 第九章：附录...........................................．38 第三部分：翻译材料 (13)页ABSTRACTA wheel loade is a kind of machine that it is usedextent．above all，dig—loader is SO．This design is required by scociety,The type of machine is WZ45-40．The production required of a wheel loader should beslightly greater than the production capability of the other critical units in the earth or material moving system．For example，if a hopper can handle 300 tons per hour loader capable of slightly more than 300 tons should be used．Required production should be carefully calculated SO the proper machine and bucket selections are made．When hauling loose granular material on a hard smooth operating surface．a 0．45—0．55 minute basic cycle time is considered reasonable for caterpillar articulated loaders with a competent operator．this includes load，dump，four reversals of direction，full cycle of hydraulics and minimum travel．Material type，pile height，and other factors may improve or reduce production．and should be added to or subtracted from the basiccycle time when applicable．Add the haul and return times to the estimated basic cycle time to obtain total cycle time．摘要：轮式装载机是一种用途广泛的施工机械，挖掘装载机更是近几年新型的一种工程机械。

第 ４９卷 Ｉ第 ７期
总第 ５３７期
图 １ 工作装置连杆机构简 图
为拉杆与铲斗铰接点 ；Ｄ为拉杆与摇臂铰接点 ；Ｅ为摇 臂 与动臂铰接点 ；Ｆ为转斗液压缸与摇臂铰接点 ；Ｇ为转斗 液压 缸 与前车架铰 接点 ；Ｑ为动 臂液 压缸 与动臂 铰 接 点 ；｜ｓ为动臂液压 缸与前车架铰接 点 ；Ｊ７、ｒ 为 动臂掘起 力 （反作用力）；Ⅳ２为拉杆拉力 ；Ⅳ３为转斗液压缸被动力 ；Ⅳ４ 为动臂 液压 缸主 动作 用力 ； 。为铲斗 切 削刃 （后 １００ ｍｍ）至 Ａ点的力臂 ， ，＝２ ８１０ ｍｍ；Ｌ：为 点至 ＣＤ的力 臂 ，Ｌ２＝４１６ ｍｍ；Ｌ３为 Ｅ点至 ＣＤ的 力臂 ，Ｌ３＝６３０ ｍｍ；Ｌ４ 为 Ｅ点至 ＧＦ的力臂 ，Ｌ ＝５４６ ｍｍ；Ｌ 为 Ａ点至 ＧＦ的力 臂 ，Ｌ５＝３２ ｍｍ；Ｌ６为 Ａ点至 ｓＱ的力臂 ，Ｌ６＝５８２ ｍｍ； ７为 动臂掘起力 Ⅳ 至 点的力臂 ，Ｌ，＝８４３ ｍｍ。
１ 装载机动臂掘起力 的理论计 算
图 １为某型号装载机的工作装置连杆机构简图 ，图 １ 中：Ａ为动臂与前车架铰接点 ；曰为动臂与铲斗铰接点 ；Ｃ
作者简介 ：孙 立州 （１９８４一 ），男 ，湖北随州人 ，硕士 ，工程 师 ，研究方 向 ：工程机械设 计。
２８』工 缸觚』２口侣‘７
杠 械
相关 文献中对于掘起力的计算方法一种为考虑液压 缸的被动力 ，却忽略工作装置 的重量，另一种是通过动臂 液压 缸 的 作 用 力和 连杆 结 构 的经 验摩 擦 损失 系 数进 行 计
算 ，这些方法的计算结果与实测值之间的偏差均较大 。为 更准确地得 出动臂掘起力计算公式 ，本文 以某型号装载 机为例 ，推导动臂掘起力计算公式，同时比较理论值与实 测值之间的差异 ，分析原因并修正计算公式 ，指出装载机 动臂掘起力的发挥需考虑转斗液压缸被动力 、工作装置 重 力和 整机稳 定 性 的影 响 。

装载机技术参数一、主要技术参数:二、工作要求动力传动系统须采用空空中冷、电控高压共轨低转速节能型发动机。

具有三级过滤的沙漠空气滤清器，能适应多粉尘工况；发动机不仅要具有高可靠性、高适应性，而且还要低油耗、低排放。

须采用封闭式散热结构系统，降低发动机水温、油温，提高零部件的寿命和环境适应性。

须采用旋转结构燃油箱，提高维修性。

车架关键结构均须采用有限元分析，确保满足各类工况。

前后车架均须采用箱形结构，整体铸造式支撑耳座，确保刚度好、承载能力强。

传动系统须采用低转速产品专用的四元件、双涡轮大能容液力变矩器、行星液压动力换档变速箱、良好通过性能的驱动桥，确保整机功率匹配合理、传动效率高。

液压油、液力传动系统须全面散热，确保整机在高温等作业环境下的工作效率和各部件使用寿命，性能更加稳定。

工作液压系统须采用双泵合流技术，确保节能高效，动力利用更充分。

须采用铰接式车架、液压负荷传感转向，确保轻便、灵活、高效。

液压管路须采用符合DIN标准的两道密封，彻底防漏；易磨损部位的胶管须加橡胶保护套，确保延长使用寿命，提高液压管路可靠性。

工作装置须采用单摇臂、短轴距，确保转弯半径小，作业灵活。

工作装置须采用新型结构，确保掘起力大，三项和时间短，作业效率高，具备高位卸料自动放平功能，最大限度地减轻了司机的劳动强度，提高作业效率。

驾驶室须采用新型国际版全封闭驾驶室，确保内部宽敞，视野开阔；须采用高性能减震座椅配合多方位可调转向柱，可以满足不同驾驶员的使用要求；须采用数字化组合式仪表，以具有故障诊断及报警功能，确保操纵杆触手可及，整机操纵舒适方便。

机罩发动机护罩须采用大侧门，确保开启角度大，方便发动机及散热器检修，维护保养轻松简便。

须采用全金属模压方式成型及异型钢管骨架结构、脉冲焊接，确保强度好，电泳涂漆，有效防锈。

电气整机线束须采用全密封接插件，安全可靠，维修方便。

1 绪论1.1 装载机概述1.1.1 装载机简介装载机属于铲土运输机械类，是一种通过安装在前端一个完整的铲斗支撑结构和连杆，随机器向前运动进行装载或挖掘，以及提升、运输和卸载的自行式履带或轮胎机械。

它广泛用于公路、铁路、建筑、水电、港口和矿山等工程建设。

装载机具有作业速度快、效率高、机动性好、操作轻便等优点，因此成为工程建设中土石方施工的主要机种之一，对于加快工程建设速度，减轻劳动强度，提高工程质量，降低工程成本都发挥着重要的作用，是现代机械化施工中不可缺少的装备之一。

1.1.2 装载机的主要技术性能参数标志装载机的主要技术性能参数有铲斗容量、额定载重量、发动机额定功率、整机质量、最大行驶速度、最小转弯半径、最大牵引力、最大掘起力、最大卸载高度、卸载距离、工作装置动作三项和等。

（1）铲斗容量一般指铲斗的额定容量，为铲斗平装容量与堆尖部分体积之和，用m3 表示。

（2）额定载重量指在保证装载机稳定工作的前提下，铲斗的最大载重量，单位为kg 。

（3）发动机额定功率.资发动机额定功率又称发动机标定功率或总功率，是表明装载机作业能力的一项重要参数。

发动机功率分为有效功率和总功率，有效功率是指在29°C 和746mmHg（1mmHg=133.322Pa）压力情况下，在发动机飞轮上实有的功率（也称飞轮功率）。

国产装载机上所标有的功率一般指总功率，即包括发动机有效功率和风扇、燃油泵、润滑油泵、滤清器等辅助设备所消耗的功率。

单位为kw。

（4）整机质量（工作质量）指装载机设备应有的工作装置和随机工具，加足燃油，润滑系统、液压系统和冷却系统都加足液体，并且带有规定形式和尺寸的空载铲斗和司机标定质量（75kg±3kg）时的主机质量。

它关系到装载机使用的经济性、可靠性和附着性能，单位为kg 。

（5）最大行驶速度指铲斗空载，装载机行驶于坚硬的地面上，前进和后退各档能达到最大速度，它影响装载机的生产率和安排施工方案，单位为km/h 。

目录1.装载机简介 (2)2.工作装置的组成及功用 (4)3.工作装置液压系统的组成及原理分析 (5)4.工作装置液压系统的调整和保养 (7)5.装载机工作装置液压系统故障的排除 (8)6.装载机工作装置设计 (11)7.工作装置液压系统原理图 (27)摘要在现代化建设工程中，日新月异的发展之下，在工程机械这个范畴中，装载机对于土方工程来说可谓必不可少，其重要性无法比拟的，也是其他工程机械所无法代替的，它在工程领域发挥着举足轻重的作用，针对于装载机，本文首先对装载机做了一个整体的简介，然后对其工作装置的液压系统作了详细的介绍，然后对其构成工作装置的各个部分元件及其功能也作了简要的介绍，由于本文重点是介绍装载机工作装置的液压系统，所以对液压模块重点介绍，而构成模块只是简要的介绍，不仅如此，本文也介绍了装载机工作装置液压系统的常见故障，且对这些常见故障所会发生的现象作了详细的解释，并给出了解决的措施及其方案，不仅如此，了解了液压的常见故障只是属于维修的范畴，而本文也给出了装载机工作装置液压系统的如何调整和保养以更好的保护装载机，延长其使用的年限。

关键字：工作装置，工作装置液压系统，液压系统常见故障，液压系统调整与保养1.装载机简介装载机基础知识介绍：一、用途装载机又叫铲车，是一种广泛用于公路、铁路、建筑、水电、港口、矿山等建设工程的土石方施式机械，它主要用于铲装土壤、砂石、石灰、煤炭等散状物料，也可对矿石、硬土等作轻度铲挖作业。

如果换不同的工作装置，还可以完成推土、起重、装卸其他物料的工作。

在公路施工中主要用于路基工程的填挖，沥青和水泥混凝土料场的集料、装料等作业。

由于它具有作业速度快，机动性好，操作轻便等优点，因而发展很快，成为土石方施工中的主要机械。

二、分类常用的单斗装载机，按发动机功率，传动形式，行走系结构，装载方式的不同进行分类。

1、发动机功率：(1)功率小于74kw为小型装载机；(2)功率在74～147kw为中型装载机；(3)功率在147～515kw为大型装载机；(4)功率大于515kw为特大型装载机。