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装载机
时间:2016-07-09 20:30作者:admin点击:
装载机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工机械,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。换装不同的辅助工作装置还可进行推土、起重和其他物料如木材的装卸作业。在道路、特别是在高等级公路施工中,装载机用于路基工程的填挖、沥青混合料和水泥混凝土料场的集料与装料等作业。此外还可进行推运土壤、刮平地面和牵引其他机械等作业。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,因此它成为工程建设中土石方施工的主要机种之一。发展历程编辑
中国装载机历经几十年的发展,取得了长足的进步。尤其值得称道
、令国人自豪的是装载机产业如今年产销已超过16万台,在如今国际品牌林立的中国市场,国产品牌装载机仍占据着绝大部分的市场。
  1978年中国装载机年产量仅为1315台,而且累计产量才9454台,2007年销量就突破了16万台,仅出口量就超过万台,比改革开放以前的历史累积总产量还多;同样,中国推土机在1978年的年产量仅为1909台,累计产量为11923台。当时进口数量较大,到1980年累积进口达到3333台,特别是在80年代末,进口量占到市场近30%。2007年推土机的销量超过7390台,不仅占据了国内绝大部分的市场,还大量出口,仅2007年出口就达2065台,超过1978年全国推土机总产量。
行业发展
中国装载机行业经过近50年的发展,特别是近10来年的超高速发展,产品技术质量已经有了很大的提高,与世界先进水平的差距已越来越小,已得到世界市场、包括最苛刻的欧美市场的广泛认可。2011年,我国装载机行业累计销售装载机192100台,同比增长14.81%。其中,国内市场销售装载机173271台,同比增长10.80%;累计出口装载机18829台,同比增长72.25%,出口增幅远高于国内销量增幅。
2011年前三季度我国华东地区和华北地区的装载机需求较大,其中华东地区装载机的销量占全国销量的21.7%,华北地区为19.0%;分产品来看,2011年前三季度5T产品的市场占有率最大,为66.78%,份额较2010年下降2.88个百分点,其次是3T产品,市场占有率达到22.57%,份额较2010年上升2个百分点。据统计“十二五”期间我国社会固定资产投资仍将保持较高的增长速度,增长率将在20%左右,国家将进一步加大保障性住房建设、水利工程建设、海洋建设工程、铁路、公路、城镇公共交通和基础设施、电力、输气工程、输电工程建设。预计到2015年,我国装载机行业销售量将达到30万台,其中出口将达到4万台,我国装载机行业前景看好。
中国现代轮式装载机起始于20世纪60年代中期的Z435型。该机为整体机架、后桥转向。经过几年的努力,在吸收当时世界最先进的轮式装载机技术的基础上,开发成功了功率为162KW的铲接式轮式装载机,定型为Z450(即后来的ZL50),并于1971年12月18日正式通过专家鉴定。就这样诞生了中国第一台铰接式轮式装载机,从而开创了中国装载机行业形成与发展的历史。Z450型装载机具有液力机械传动、动力换挡、双桥驱动、液压操纵、铰接式动力转向、气推油加力制动等现代轮式装载机的基本结构,为当时世界先进水平。也基本上代表了中国第一代轮式装载的基本结构。该机在总体性能方面具有动力性好,插入力有掘起力大、机动灵活、操纵轻便、作业效率高等一系列优点。
1978年,天工所根据机械部的要求,制订出以柳工Z450为基型的中国轮式装载机系列标准。制订标准时,保留用Z代表装载机,用L取代“4”代表轮式,改Z450为ZL50,就这样制订出了以柳工ZL50型为基型的中国ZL轮式装载机系列标准,这是中国装载机发展史上的重大转折点。该标准制订出来后按当时的行业分工,柳工、厦工制造ZL40以上的大中型轮式装载机,成工、宜工制造ZL30以下的中小型轮式装载机,逐步形成了柳工、厦工、成工和宜工当时的装载机四大骨干企业。
到70年代末、80年代初中国装载机制造企业已增加至20多家,初步形成了中国装载机行业。到目前为止,中国轮式装载机已经发展到了第三代,但最基本的结构仍然是由Z450(ZL50)演变而来。第二代变化不很大,第三代变化稍大一些。2001年中国装载机全行业总销售量已突破3万台,居世界装载机市场的前列。因此,中国已经成了世界上装载机产销大国。
2006年中国装载机行业全行业总销售量为129,793台,比2005年的112,527台,增长了15.3%,净增了17266台,其净增量超过了中国装载机行业“八五”以前任何一年的总销售量,可以说2006年中国装载机行业又是一个红红火火的丰收年。
2007年1-11月,装载机26家主要企业累计销量为143794 台,同比(109397 台)增加34397 台,增幅为31.4%;累计出口为8606 台,占累计销量的6.0%,同比(3234 台)增加5372 台,增幅达166.1%。2
008年,中国装载机行业增速不减,1-7月,全国装载机累计销量为12.0449万台,同比增幅达30.5%。
中国装载机工业在发展的同时,一些问题也日益显露出来。特别是行业进入门槛极低,价格恶性竞争导致企业盈利能力低下,营销理念缺失,市场难以拓展,产品质量及可靠性差,此外,产品及组织结构老化以及服务升级增加的成本难以消化等因素严重等制约了行业的进一步发展和品质的提高。
因此,中国装载机企业必须抓住新的发展形势,在产品研发上体现差异化战略和成本领先战略,继续加强行业以企业国家级技术中心和高校及科研院所为主体的科研开发体系建设,打造价值链营销,加强品牌建设,提升品牌价值,只有这样才能在新形势下立于不败之地。

装载机主要部件

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包括发动机,变矩器,变速箱,前、后驱动桥,简称四大件
1. 发动机
2. 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)
3..工作液压油路,液压油箱,工作泵,多路阀,举升油缸和翻斗油缸
4. 行走油路:变速箱油底壳油,行走泵,一路进变矩器一路进档位阀,变速箱离合器
5. 驱动:传动轴,主差速器,轮边减速器
6. 转向油路:油箱,转向泵,稳流阀(或者优先阀)转向器,转向油缸
7. 变速箱有一体的(行星式)和分体的(定轴式)两种

装载机工作装置

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装载机的铲掘和装卸物料作业是通过其工作装置的运动来实现的。装载机工作装置由铲斗1、动臂2、连杆3、摇臂4和转斗油缸5、动臂油缸6等组成。整个工作装置铰接在车架7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。
土方工程用装载机铲斗结构,其斗体常用低碳、耐磨、高强度钢板焊接制成,切削刃采用耐磨的中锰合金钢材料,侧切削刃和加强角板都用高强度耐磨钢材料制成。
铲斗切削刀的形状分为四种。齿形的选择应考虑插入阻力、耐磨性和易于更换等因素。齿形分尖齿和钝齿,轮胎式装载机多采用尖形齿,而履带式装开机多采用钝形齿。斗齿数目视斗宽而定,斗齿距一般为150-300mm。斗齿结构分整体式和分体式两种,中小型装载机多采用整体式,而大型装载机由于作业条件差、斗齿磨损严重,常采用分体式。分体式斗齿分为基本齿2和齿尖1两部分,磨损后只需要更换齿尖。
装载机特殊工作装置
1. 加大斗
在标准机型配置的基础上,加大铲斗容量,以提高工作效率,以满足比重较轻物料的铲装,如:煤炭等。
2. 岩石王
主要针对装卸岩石工况,铲斗的斗臂板、支撑板斗进行了加强,并配备了高耐磨的副刀板、高耐磨精铸斗齿,从而提高了整个铲斗的使用寿命。
3. 高卸黑金王
满足货车日益增高的围栏高度,对于煤炭等比重较低的物料,即可满足高卸载,又可满足大装载量,大大提高工作效率。
4. 侧卸斗
针对场地狭小特别是隧道作业工况的工作装置,铲斗可单向侧翻,在隧道作业中可有效降低驾驶员的劳动强度。
5. 夹木叉
主要用于林场及港口进行物料的搬运和装卸。
6. 快换装置
主要针对工作场地中存在多种物料需要装卸的工作环境,驾驶员坐在驾驶室内即可对工作装置进行快速更换,使用方便、作业效率高,可更换的工作装置有:铲斗、夹木叉等。
7. 抓草斗
主要应用于植物秸秆等抓取,具有开口大、压实紧、抓草效率高等特点。
8. 全自动滤清器排尘机
1. 防止“风枪”吹滤清器导致粉尘回流,而进入发动机,成为缸体早期磨损的隐患。
2. 省发动机维修费;因清理频繁,保证了滤清器的通透性,可以缩小滤清器的过滤孔径,挡住了更多粉尘,提高了发动机的进气纯度,延长发动机使用寿命,可达20%以上。
3. 省滤芯更换费;因工作频繁,粉尘总量保有率下降,可延长滤清器的使用寿命,节省滤清器80%,延长滤清器保养时间2-3倍,节省滤清器维护费用80%。
4. 省燃油费;有效降低进气阻力,保证发动机在高转速时的混合比,增加发动机输出功率,节省燃油3%-5%。
5. 省人工费;不必拆装,即可对滤清器进行自动清理,从而减轻了使用者的劳动强度。

装载机发展趋势

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国产轮式装载机正在从低水平、低质量、低价位、满足功能型向高水平、高质量、中价位、经济实用型过渡。从仿制仿造向自主开发过渡,各主要厂家不断进行技术投入,采用不同的技术路线,在关键部件及系统上技术创新,摆脱产品设计雷同,无自己特色和优势的现状,从低水平的无序竞争的怪圈中脱颖而出,成为装载机行业的领先者。
(1)大型和小型轮式装载机,在近几年的发展过程中,受到客观条件及市场总需求量的限制。竞争最为激烈的中型装载机更新速度将越来越快。
(2)根据各生产厂家的实际情况,重新进行总体设计,优化各项性能指标,强化结构件的强度及刚度,使整机可靠性得到大步提高。
(3)细化系统结构。如动力系统的减振、散热系统的结构优化、工作装置的性能指标优化及各铰点的防尘、工业造型设计等。
(4)利用电子技术及负荷传感技术来实现变速箱的自动换挡及液压变量系统的应用,提高效率、节约能源、降低装载机作业成本。
(5)提高安全性、舒适性。驾驶室逐步具备FOPS&ROPS功能,驾驶室内环境将向汽车方向靠拢,方向盘、座椅、各操纵手柄都能调节,使操作者处于最佳位置工作。
(6)降低噪声和排放,强化环保指标。随着人们环保意识的增强,降低装载机噪声和排放的工作已迫在眉捷,许多大城市已经制定机动车的噪声和排放标准,工程建设机械若不符合排放标准,将要限制在该地区的销售。
(7)广泛利用新材料、新工艺、新技术,特别是机、电、液一体化技术,提高产品的寿命和可靠性。
(8)最大限度地简化维修尽量减少保养次数和维修时间,增大维修空间,普遍采用电子监视及监控技术,进一步改善故障诊断系统,提供司机排除问题的方法。

装载机分类

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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
2、传动形式:
①液力—机械传动,冲击振动小,传动件寿命长,操纵方便,车速与外载间可自动调节,一般在中大型装载机多采用;
②液力传动:可无级调速、操纵简便,但启动性较差,一般仅在小型装载机上采用;
③电力传动:无级调速、工作可靠、维修简单、费用较高,一般在大型装载机上采用。
3、行走结构:
①轮胎式:质量轻、速度快、机动灵活、效率高、不易损坏路面、接地比压大、通过性差、但被广泛应用;
②履带式:接地比压小,通过性好、重心低、稳定性好、附着力强、牵引力大、比切入力大、速度低、灵活性相对差、成本高、行走时易损坏路面。
4、装卸方式:
①前卸式:结构简单、工作可靠、视野好,适合于各种作业场地,应用较广;
②回转式:工作装置安装在可回转360°的转台上,侧面卸载不需要调头、作业效率高、但结构复杂、质量大、成本高、侧面稳性较差,适用于较侠小的场地。
③后卸式:前端装、后端卸、作业效率高、作业的安全性欠好。

装载机用途

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装载机主要用来铲、装、卸、运土和石料一类散状物料,也可以对岩石、硬土进行轻度铲掘作业。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。

装载机技术认可

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1.装载机驾驶技术操作证在2012年前由各地安监局发证,在2012年以后由国家劳动部发证
2.装载机维修技术由技术监督局发证

装载机变频器

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装载机在启动时,电机的电流会比额定高5-6倍的,不但会影响电机的使用寿命而且消耗较多的电量.系统在设计时在电机选型上会留有一定的余量,电机的速度是固定不变,但在实际使用过程中,有时要以较低或者较高的速度运行,因此进行变频改造是非常有必要的。变频器可实现电机软启动、通过改变设备输入电压频率达到节能调速的目的,而且能给设备提供过流、过压、过载等保护功能。

装载机选用原则

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1、机型的选择:主要依据作业场合和用途进行选择和确定。一般在采石场和软基地进行作业,多选用履带式装载机;
2、动力的选择:一般多采用工程机械用柴油发动机,在特殊地域作业,如海拔高于3000m的地方,应采用特殊的高原型柴油发动机;
3、传动型式的选择:一般选用液力—机械传动。其中关键部件是变矩器形式的选择。中国生产的装载机多选用双涡轮、单级两相液力变矩器。
4、在选用装载机时,还要充分考虑装载机的制动性能,包括多个在制动、停车制动和紧急制动三种。制动器有蹄式、钳盘式和湿式多片式三种。制动器的驱动机构一般采用加力装置,其动力源有压缩空气,气顶油和液压式三种。常用的是气顶油制动系统,一般采用双回路制动系统,以提高行驶的安全性。

装载机安全使用

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1、一般安全注意事项
①驾驶员及有关人员在使用装载机之前,必须认真仔细地阅读制造企业随机提供的使用维护说明书或操作维护保养手册,按资料规定的事项去做。否则会带来严重后果和不必要的损失。
②驾驶员穿戴应符合安全要求,并穿载必要的防护设施。
③在作业区域范围较小或危险区域,则必须在其范围内或危险点显示出警告标志。
④绝对严禁驾驶员酒后或过度疲劳驾驶作业。
⑤在中心铰接区内进行维修或检查作业时,要装上“防转动杆”以防止前、后车架相对转动。
⑥要在装载机停稳之后,在有蹬梯扶手的地方上下装载机。切勿在装载机作业或行走时跳上跳下。
⑦维修装载机需要举臂时,必须把举起的动臂垫牢,保证在任何维修情况下,动臂绝对不会落下。
2、发动机启动前的安全注意事项
①检查并确保所有灯具的照明及各显示灯能正常显示。特别要检查转向灯及制动显示灯的正常显示。
②检查并确保在启动发动机时,不得有人在车底下或靠近装载机的地方工作,以确保出现意外时不会
危及自己或他人的安全。
③启动前装载机的变速操纵手柄应扳到空挡位置。
④不带紧急制动的制动系统,应将手制动手柄板到停车位置。
⑤只能在空气流动好的场所启动或运转发动机。如在室内运转时,要把发动机的排气口接到或朝向室外。
3、发动机启动后及作业时安全注意事项
① 发动机启动后,等制动气压达到安全气压时再准备起步,以确保行车时的制动安全性。有紧急制动的把紧急及停车制动阀的按钮按下(只有当气压达到允许起步气压时,按钮才能按下,否则按下去会自动跳起来),使紧急及停车制动释放下,才能挂挡起步。无紧急制动的只需将停车制动手柄放下,释入停车制动即可起步。
②清除装载机在行走道路上的故障物,特别要注意铁块、沟渠之类的障碍物,以免割破轮胎。
③将后视镜调整好,使驾驶员入座后能有最好的视野效果。
④确保装载机的喇叭、后退信号灯,以及所有的保险装置能正常工作。
⑤在即将起步或在检查转向左右灵活到位时,应先按喇叭,以警告周围人员注意安全。
⑥在起步行走前,应对所有的操纵手柄、踏板、方向盘先试一次,确定已处于正常状态才能开始进入作业。要特别注意检查转向、制动是否完好。确定转向、制动完全正常,方可起步运行。
⑦行进时,将铲斗置于离地400mm左右高度。在山区坡道作业或跨越沟渠等障碍时,应减速、小转角,要注意避免倾翻。当装载面在陡坡上开始滑向一边时,必须立即卸载,防止继续滑下
⑧作业时尽量避免轮胎过多、过分打滑;尽量避免两轮悬空,不允许只有两轮着地而继续作业。
⑨作牵引车时,只允许与牵引装置挂接,被牵引物与装载机之间不允许站人,且要保持一定的安全距离,防止出现安全事故。
4、停机时的安全注意事项
①装载机应停入在平地上,并将铲斗平放地面。当发动机熄火后,需反复多次扳动工作装置操纵手柄,确保各液压缸处于无压休息状态。当装载机只能停在坡道上时,要将轮胎垫牢。
②将各种手柄置于空挡或中间位置
③先取走电锁钥匙,然后关闭电源总开关,最后关闭门窗。
④不准停在有明火或高温地区,以防轮胎受热爆炸,引起事故。
⑤利用组合阀或储气罐对轮胎进行充气时,人不得站在轮胎的正面,以防爆炸伤人。

装载机销量需求

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2013年装载机市场较为低迷,产销量同比出现不同程度的下降,数据显示,一季度装载机总销量41486台,同比下滑19.0%。其中,2月销量较低,不仅同比下滑54.1%,环比也下滑6.1%。而到了3月,销量则出现大幅回升,同比下滑6.6%,环比增长201.2%。可见,装载机市场的未来也将有所期待。到4 月份装载机也实现了同比正增长,5 月份装载机销量达到19,045 台,同比增长14%,高于4 月份的4%。
国内装载机市场需求中32%来自采矿业,33%来自基础建设,14%来自水利建设,8%来自房地产业,而这些行业的发展很大程度上取决于国内固定资产投资水平。2013年上半年我国固定资产投资(不含农户)181318亿元,固定资产投资累计增幅为20.1%,延续了去年以来平稳增长态势。下半年,决定投资趋势的内外部因素等不会有大的变化。因此,中央政府会继续强化对投资的调控,在保持20%左右投资增速的同时,投资结构将得到进一步优化。
我们预计,2013年下半年基础设施投资将平稳进行,而采矿业在政府和企业的调控下,将走出低迷态势,“十二五”期间,国家将在水利方面投资达1.8万亿元,房地产业也将在政府和房地产商的共同协调下逐渐走出当前的混乱局面。因此,在众多因素的共同作用下,装载机行业在企业自身适当调控下,也将引领工程机械行业逐步回暖。

装载机噪声分析

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装载机发动机噪声

发动机的振动、噪音是装载机振动和噪音的最大来源。柴油机上的激振力可分为燃烧发生的直接激振力和柴油机工作时的机械力。
柴油机上的噪声按其产生的机理可分为三大类,即空气动力性噪声,燃烧噪声和机械噪声,而排气系统中的空气动力性噪声通常是主要的噪声源,一般来说,如果能够有效地降低柴油机的排气噪声,就能大幅度地降低柴油机的总噪声级。
在正常情况下,柴油机噪声随其转速的增加直线上升。自然吸气式四冲程柴油机每增加10倍转速,噪声增大30dB(A),四冲程增压式柴油机每增加10倍转速,噪声增量为40dB。若在增速过程中出现噪声峰波,就是噪声源识别当中的问题所在,可以用1/3倍频程频谱分析,初步查明主要噪声成分。

装载机气体噪声

排气噪声产生机理:柴油机工作过程中,在排气阀处,气体的流动是不稳定的,它以压力波动的方式,传到排气系统的出口,在尾管出口处,连速度波动产生了辐射噪声,可见排气噪声来源于排气系统内的不稳定流动。排气噪声的定义通常指的是排气系统辐射出来的总的噪声,包括管壁和消音器壁的辐射噪声以及尾管出口的气动辐射噪声,若将排气系统的管壁和消音器壁假设为刚性的,则排气噪声指的是仅气体动力性噪声。降低排气噪声最有效方法就是设计安装一个高效、低阻力的排气消音器。影响排气噪声的主要有发动机转速、气缸数、负荷、排气管尺寸等。
内燃机排气开始时,燃气温度约为800-1000℃,压力约为0.4-0.5Mpa,但排气阀打开出现缝隙时,废气以脉冲的形式从缝隙中冲出,形成能量很高、频率很复杂的噪声。根据排气过程产生噪声的机理,有以下几种成分。
①气压力脉动声;
②流通过气门、气门座等处发生的涡流声;
③由于边界层气流扰动发生的噪声
④排气出口喷流噪声。
多缸柴油机排气噪声的频谱中,低频出往往存在一个明显的噪声峰值,这个噪声就是基频噪声。由于各气缸排气是在指定的相位上周期性进行。因而这是一种周期性噪声。基频噪声的频率和每秒钟的排气次数,即爆发频率是相同的。基频噪声的频率计算公式为:
f=Nn/60τ
式中:N——柴油机气缸数;
n——柴油机转速;(r/min)
τ——内燃机冲程系数;四冲程τ=2,二冲程τ=1