浅谈轮式装载机的工作装置

吴剑明

(黑龙江省龙建路桥第三工程有限公司)

1 装载机的工作过程

当装载机用于将货物从料堆装入运输车辆或将货物由一地转移至另一地时，其工作过程大体包括：空斗运行、铲取货物、铲斗提升、满斗运行、卸货等5个循环作业过程。

1.1 空斗运行

装载机铲装货物时，需空斗驶向料堆，在卸货后，后退、落斗并驶向堆。运行中，铲斗处于运输位置，使铲斗底面与前轮的公切线和地面成15°角运行，以保证必要的离地间隙。

1.2 铲取货物

当装载机驶近堆料前1～1.5m处时，换入低挡，并下降动臂使铲斗底面贴地，以全力切进料堆。在铲取货物时，一般采用两种方法，即一次切入铲装法和复合铲装法。前者是铲斗一次切进料堆达一定深度，随后铲斗上转，再提升动臂完成铲取作业;而后者是利用多次边切进边上转铲斗的复合动作，来完成铲装物料。由于复合铲装法能缩短作业循环时间约10%，故采用较为广泛。

1.3 铲斗提升

完成铲装作业后，为保证装载机移动和不使货物散落，铲斗应提升某一高度，该动作是通过液压系统完成，由动臂操纵杆予以控制。

1.4 满斗运行

装载机完成上述动作后，后退一定距离，并转向驶向运输车辆或卸货点，并再度举升铲斗。

1.5 卸货

动臂举升至卸料位置(以铲斗前翻时不致碰到车厢边缘为限)，对正车厢后，使铲斗前翻将货物卸入运输车辆，随后返回料堆，进行循环作业。

2 装载机作业方式

装载机的作业方式一般有两种。(1)汽车停稳后不动，装载机在铲斗装满后，后退并转向驶进汽车卸料，然后返回重新铲装物料;(2)装载机和汽车联合工作，装载机垂直于料堆前进和后退进行装卸，而汽车则平行于料堆往返行驶。

根据装卸货场地的条件，为方便装卸作业，还可以采用其他作业方式。如将汽车垂直于料堆停放，装载机往返、转向进行装卸。也可以将汽车停放在距料堆较远处，装载机在料堆与汽车之间来回进行装卸。限于货场条件，可选用不同的作业方式，完成装卸作业。

3 装载机的工作装置

装载机工作装置的种类很多，通常可分为铲斗托架式和无斗托架式两种，国内外多采用无斗托架式，以增加铲斗的载货量。

工作装置由铲斗、动臂、摇臂、连杆、转斗油缸、动臂油缸以及液压统等组成。A、B、C、D4 个铰接点和 E、F、G、H 4 个铰接点各构成1个四连杆机构，2个四连杆机构便构成了整个工作装置的连杆构。在动臂油缸和转。斗油缸的作用下，可保证铲斗在地面位置能自动放;装满物料后，使斗口向上，物料不易散落;动臂升起时，铲斗能作近似于平行的移动;在最大起升高度时，铲斗能做达到要求的翻倾角度的各种动作。

3.1 铲斗

铲斗是装载机用来铲取物料的工具，它由斗壁和侧板组成，是具有一定容量斗体的焊接件。

斗壁为弧形结构，以便集装物料，斗底用耐磨材料制造，以延长铲斗的使用寿命，铲斗上部和各板连接角处均用角钢或钢板加焊，以加强斗体的刚度。为避免铲斗举高时，货物散落造成事故，铲斗上部用后挡板加高，并与侧板连接，主刀板和侧刀板直接与物料接触，磨损较严重，一般采用硼钢制造。在主刀板上还可以安装楔形斗齿，用铲装硬质物料，并可以在磨损后随时更换。

铲斗背面焊有与动臂和连杆连接的支撑板，上、下支撑板之间用连接板连接，以增加其连接强度和加强铲斗的刚度。斗背还焊有上、下限位挡板，用以限制铲斗翻转的极限位置，避免连杆机构出现死点位置和发生机构干涉现象。

3.2 动臂

动臂是工作装置中受力最大的构件，其他零件均安装在它上面，因此动臂应有足够的强度和刚度。其外形通常有直线形和曲线形两种，断面形状多为变断面，以适应动臂的受力特点。

ZL50型装载机动臂是以两块厚钢板组焊而成的弯曲形动臂，在左、右动臂之间以横梁加固，构成整体式的坚固构架。

近年来，单板式动臂应用比较广泛，即整个动臂由一块钢板切成，结构简单、加工方便。在两侧动臂之间加焊坚固的横梁，该横梁同时用作摇臂支架，使动臂质量大为减小。

3.3 连杆机构

装载机的连杆机构，既是工作装置中的连接件，又是传力件，它应保证铲斗的铲装、卸料以及上升、下降的运动要求，同时传力可靠。连杆机构的种类很多，无铲斗托架式连杆机构就有反转连杆机构、正转连杆机构和正转双摇臂连杆机构等多种。

ZL50型装载机为无铲斗托架、单摇臂反转连杆机构，是由2个四连杆机构(ABCD和DEFG)组成的六连杆机构，只有1个摇臂，而且在运动中摇臂的转动方向与铲斗的转动方向相反，故称为反转连杆机构。适合于铲装地面以上的物料，结构简单，应用较广。

为保证铲斗平移和翻转等方面的要求，通常将各连秆机构均设计成非平行的四连杆机构。连杆机构各铰点的布置方案，一般由总布置采决定。