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輪式裝載機工作原理
裝載機是一種廣泛應用于公路、鐵路、港口、碼頭、煤炭、礦山、水利、國防等工程和城市建設等場(chǎng)所的鏟土運輸機械。它對于減輕勞動(dòng)強度，加快工程建設速度，提高工程質(zhì)量起著(zhù)重要的作用。那么裝載機的工作原理是什么?發(fā)展前景如何呢?下面yjbys對其結構及工作原理做簡(jiǎn)單介紹。
結構及工作原理：
上圖為輪式裝載機總體結構示意圖，裝載機一般由車(chē)架、動(dòng)力傳動(dòng)系統、行走裝置、工作裝置、轉向制動(dòng)裝置、液壓系統和操縱系統等組成。發(fā)動(dòng)機1的動(dòng)力經(jīng)變矩器2傳給變速箱14，再由變速箱把動(dòng)力經(jīng)傳動(dòng)軸13及16分別傳到前后橋10，以驅動(dòng)車(chē)輪轉動(dòng)。內燃機動(dòng)力還經(jīng)過(guò)分動(dòng)箱驅動(dòng)液壓泵3工作。工作裝置由動(dòng)臂6、搖臂7、連桿8、鏟斗9、動(dòng)臂液壓缸12和搖臂液壓缸5組成。動(dòng)臂一端鉸接在車(chē)架上，另一端安裝了鏟斗，動(dòng)臂的升降由動(dòng)臂液壓缸來(lái)帶動(dòng)，鏟斗的翻轉由轉斗液壓缸通過(guò)搖臂和連桿來(lái)實(shí)現。車(chē)架11由前后兩部分組成，中間用鉸銷(xiāo)4連接，依靠轉向液壓缸可以使前后車(chē)架繞鉸銷(xiāo)相對轉動(dòng)，以實(shí)現轉向。
功能：其主要功能是對松散物料進(jìn)行鏟裝及短距離運輸作業(yè)。它是工程機械中發(fā)展最快、產(chǎn)銷(xiāo)量及市場(chǎng)需求最大的機種之一。我們平時(shí)看到最多的是輪式裝載機，與它相對的是履帶式的裝載機。與履帶式的相比它具有機動(dòng)性能好，不破壞路面，操作方便等優(yōu)點(diǎn)。所以輪式裝載機得到廣泛的應用。本文的研究對象均為輪式裝載機。
從裝載機的總體結構圖可以看出，裝載機可分為：動(dòng)力系統、機械系統、液壓系統、控制系統。裝載機作為一個(gè)有機整體，其性能的優(yōu)劣不僅與工作裝置機械零部件性能有關(guān)，還與液壓系統、控制系統性能有關(guān)。動(dòng)力系統：裝載機原動(dòng)力一般由柴油機提供，柴油機具有工作可靠、功率特性曲線(xiàn)硬、燃油經(jīng)濟等特點(diǎn)，符合裝載機工作條件惡劣，負載多變的要求。機械系統：主要包括行走裝置、轉向機構和工作裝置。液壓系統：該系統的功能是把發(fā)動(dòng)機的機械能以燃油為介質(zhì)，利用油泵轉變?yōu)橐簤耗�，再傳送給油缸、油馬達等轉變?yōu)闄C械能�？刂葡到y：控制系統是對發(fā)動(dòng)機、液壓泵、多路換向閥和執行元件進(jìn)行控制的系統。液壓控制驅動(dòng)機構是在液壓控制系統中，將微小功率的電能或機械能轉換為強大功率的液壓能和機械能的裝置。它由液壓功率放大元件、液壓執行元件和負載組成，是液壓系統中進(jìn)行靜態(tài)和動(dòng)態(tài)分析的核心。
裝載機國內外發(fā)展狀況和存在的難題：
目前，國外多功能物流裝備及其相關(guān)技術(shù)正日益的完善，并朝著(zhù)系列化、大型化、微型化、多用途等方向發(fā)展。國際知名廠(chǎng)商(如山貓，凱斯，卡特彼勒、小松、利渤海爾、沃爾沃等)一則廣泛應用微電子技術(shù)與信息技術(shù)，完善計算機輔助駕駛系統、信息管理系統，如應用電子監控和自動(dòng)報警系統，用于物料精確裝、載、運作業(yè)的GPS定位與重量自動(dòng)稱(chēng)量裝置;二則采用特殊降噪材料、噪聲抑制方法等，消除或降低裝載機工作時(shí)的機器噪聲;三則通過(guò)不斷改善電噴裝置，進(jìn)一步降低柴油發(fā)動(dòng)機的尾氣排放量，研究無(wú)污染、經(jīng)濟型、環(huán)保型的動(dòng)力裝置;四則優(yōu)化工作裝置的結構設計，如由單一的“Z”型連桿機構演變出八桿平行機構、TP連桿機構和“ERASLINK”機構(單動(dòng)臂鑄鋼結構)，以及O&K公司專(zhuān)為小型多功能裝載機而設計的LEAR連桿機構等，為了提高裝載機的作業(yè)生產(chǎn)率，相繼研制出許多功能超強的系統，例如：動(dòng)力電子控制/管理系統，自動(dòng)調節發(fā)動(dòng)機輸出功率;發(fā)動(dòng)機自動(dòng)控制系統，當裝載機處于非作業(yè)工況是，自動(dòng)降低發(fā)動(dòng)機轉速，減少燃料消耗及發(fā)動(dòng)機噪音;關(guān)鍵信息顯示系統等。
我國裝載機行業(yè)的主導產(chǎn)品，基本上都是以柳工70年代初開(kāi)發(fā)的ZL50為基礎發(fā)展起來(lái)的，屬?lài)H60年代技術(shù)水平。進(jìn)入80年代消化吸收美國Caterpillar、日本小松等先進(jìn)技術(shù)，逐步開(kāi)發(fā)成功了我國第二代裝載機產(chǎn)品。我國的第二代產(chǎn)品與國際先進(jìn)產(chǎn)品相比，在機電一體化、操縱舒適度、作業(yè)效率等方面有較大差距，差距最大的是產(chǎn)品可靠性，國產(chǎn)多功能裝載機整機可靠性差(平均無(wú)故障工作時(shí)間不足400小時(shí))，缺乏核心技術(shù)、主要關(guān)鍵部件都依賴(lài)進(jìn)口、產(chǎn)品單一，產(chǎn)品檔次低。雖然國內裝載機及相關(guān)技術(shù)研究工作起步較晚，但是發(fā)展速度很快，如多功能裝載機的銷(xiāo)售量已經(jīng)占據了世界裝載機市場(chǎng)的半壁江山，我國已成為世界多功能裝載機第一產(chǎn)銷(xiāo)大國。
目前我國裝載機行業(yè)已經(jīng)出現了第三代產(chǎn)品。第三代產(chǎn)品的整機可靠性有很大的提高，各主要性能指標基本上能與國際先進(jìn)水平接軌。但是在可靠性、舒適度、作業(yè)效率及制造水平等發(fā)面和國外先進(jìn)水平還有相當差距。第四代產(chǎn)品在第三代的基礎上也已出現，進(jìn)一步優(yōu)化了整機的性能及配置，電控箱、濕式制動(dòng)器等技術(shù)得到了應用，并形成了各企業(yè)的專(zhuān)有技術(shù)及專(zhuān)利技術(shù)，使產(chǎn)品以嶄新的面目推向市場(chǎng)。這些都將是進(jìn)一步促進(jìn)我國裝載機行業(yè)的技術(shù)進(jìn)步。
裝載機的發(fā)展趨勢：
微電子技術(shù)與信息技術(shù)將得到廣泛應用，進(jìn)一步完善計算機輔助駕駛系統、信息管理系統及故障診斷系統;采用單一吸聲材料、噪聲抑制方法等消除或降低機器噪聲;通過(guò)不斷改進(jìn)電噴裝置，進(jìn)一步降低柴油發(fā)動(dòng)機的尾氣排放量。除了上述這些外，還有：多功能鏟斗、松土器、液村錘、掃雪器等多種工作裝置，體積小、功率大、輕巧靈活、燃油經(jīng)濟性更好，增大駕駛室尺寸和玻璃窗面積，提高室內的氣壓以防塵，改善控制系統和操縱桿的位置，提高操作環(huán)境的舒適性，降低操作者的勞動(dòng)強度以及美化外觀(guān)造型等。特別的由于我國挖掘裝載機起步晚，不論是產(chǎn)品品種、性能參數還是使用可靠性、售后服務(wù)等都和國外存在著(zhù)相當大的差距。因此，它的發(fā)展趨勢是引進(jìn)國外的先進(jìn)技術(shù)開(kāi)發(fā)出高質(zhì)量、多功能、多品種、多規格的系列產(chǎn)品以提高產(chǎn)品的市場(chǎng)競爭力;加強基礎元件、部件的生產(chǎn)和質(zhì)量，尤其是提高液壓元件的質(zhì)量，以達到滿(mǎn)足產(chǎn)品可靠性要求的前提下降低產(chǎn)品成本;提高產(chǎn)品售后服務(wù)質(zhì)量。
參考文獻：
王國彪 《國外輪式裝載機技術(shù)的發(fā)展現狀》
宋占偉，聞邦椿 《裝載機電子控制技術(shù)的發(fā)展及應用》
朱長(cháng)亮 《我國輪式裝載機產(chǎn)品的發(fā)展》
王國彪，王巖松，馬鑄 《輪式裝載機的現狀與技術(shù)發(fā)展》
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