淺談輪式裝載機的工作裝置

吳劍明

(黑龍江省龍建路橋第三工程有限公司)

1 裝載機的工作過程

當裝載機用于將貨物從料堆裝入運輸車輛或將貨物由一地轉移至另一地時，其工作過程大體包括：空斗運行、鏟取貨物、鏟斗提升、滿斗運行、卸貨等5個循環作業過程。

1.1 空斗運行

裝載機鏟裝貨物時，需空斗駛向料堆，在卸貨后，后退、落斗并駛向堆。運行中，鏟斗處于運輸位置，使鏟斗底面與前輪的公切線和地面成15°角運行，以保證必要的離地間隙。

1.2 鏟取貨物

當裝載機駛近堆料前1～1.5m處時，換入低擋，并下降動臂使鏟斗底面貼地，以全力切進料堆。在鏟取貨物時，一般采用兩種方法，即一次切入鏟裝法和復合鏟裝法。前者是鏟斗一次切進料堆達一定深度，隨后鏟斗上轉，再提升動臂完成鏟取作業;而后者是利用多次邊切進邊上轉鏟斗的復合動作，來完成鏟裝物料。由于復合鏟裝法能縮短作業循環時間約10%，故采用較為廣泛。

1.3 鏟斗提升

完成鏟裝作業后，為保證裝載機移動和不使貨物散落，鏟斗應提升某一高度，該動作是通過液壓系統完成，由動臂操縱桿予以控制。

1.4 滿斗運行

裝載機完成上述動作后，后退一定距離，并轉向駛向運輸車輛或卸貨點，并再度舉升鏟斗。

1.5 卸貨

動臂舉升至卸料位置(以鏟斗前翻時不致碰到車廂邊緣為限)，對正車廂后，使鏟斗前翻將貨物卸入運輸車輛，隨后返回料堆，進行循環作業。

2 裝載機作業方式

裝載機的作業方式一般有兩種。(1)汽車停穩后不動，裝載機在鏟斗裝滿后，后退并轉向駛進汽車卸料，然后返回重新鏟裝物料;(2)裝載機和汽車聯合工作，裝載機垂直于料堆前進和后退進行裝卸，而汽車則平行于料堆往返行駛。

根據裝卸貨場地的條件，為方便裝卸作業，還可以采用其他作業方式。如將汽車垂直于料堆停放，裝載機往返、轉向進行裝卸。也可以將汽車停放在距料堆較遠處，裝載機在料堆與汽車之間來回進行裝卸。限于貨場條件，可選用不同的作業方式，完成裝卸作業。

3 裝載機的工作裝置

裝載機工作裝置的種類很多，通常可分為鏟斗托架式和無斗托架式兩種，國內外多采用無斗托架式，以增加鏟斗的載貨量。

工作裝置由鏟斗、動臂、搖臂、連桿、轉斗油缸、動臂油缸以及液壓統等組成。A、B、C、D4 個鉸接點和 E、F、G、H 4 個鉸接點各構成1個四連桿機構，2個四連桿機構便構成了整個工作裝置的連桿構。在動臂油缸和轉。斗油缸的作用下，可保證鏟斗在地面位置能自動放;裝滿物料后，使斗口向上，物料不易散落;動臂升起時，鏟斗能作近似于平行的移動;在最大起升高度時，鏟斗能做達到要求的翻傾角度的各種動作。

3.1 鏟斗

鏟斗是裝載機用來鏟取物料的工具，它由斗壁和側板組成，是具有一定容量斗體的焊接件。

斗壁為弧形結構，以便集裝物料，斗底用耐磨材料制造，以延長鏟斗的使用壽命，鏟斗上部和各板連接角處均用角鋼或鋼板加焊，以加強斗體的剛度。為避免鏟斗舉高時，貨物散落造成事故，鏟斗上部用后擋板加高，并與側板連接，主刀板和側刀板直接與物料接觸，磨損較嚴重，一般采用硼鋼制造。在主刀板上還可以安裝楔形斗齒，用鏟裝硬質物料，并可以在磨損后隨時更換。

鏟斗背面焊有與動臂和連桿連接的支撐板，上、下支撐板之間用連接板連接，以增加其連接強度和加強鏟斗的剛度。斗背還焊有上、下限位擋板，用以限制鏟斗翻轉的極限位置，避免連桿機構出現死點位置和發生機構干涉現象。

3.2 動臂

動臂是工作裝置中受力最大的構件，其他零件均安裝在它上面，因此動臂應有足夠的強度和剛度。其外形通常有直線形和曲線形兩種，斷面形狀多為變斷面，以適應動臂的受力特點。

ZL50型裝載機動臂是以兩塊厚鋼板組焊而成的彎曲形動臂，在左、右動臂之間以橫梁加固，構成整體式的堅固構架。

近年來，單板式動臂應用比較廣泛，即整個動臂由一塊鋼板切成，結構簡單、加工方便。在兩側動臂之間加焊堅固的橫梁，該橫梁同時用作搖臂支架，使動臂質量大為減小。

3.3 連桿機構

裝載機的連桿機構，既是工作裝置中的連接件，又是傳力件，它應保證鏟斗的鏟裝、卸料以及上升、下降的運動要求，同時傳力可靠。連桿機構的種類很多，無鏟斗托架式連桿機構就有反轉連桿機構、正轉連桿機構和正轉雙搖臂連桿機構等多種。

ZL50型裝載機為無鏟斗托架、單搖臂反轉連桿機構，是由2個四連桿機構(ABCD和DEFG)組成的六連桿機構，只有1個搖臂，而且在運動中搖臂的轉動方向與鏟斗的轉動方向相反，故稱為反轉連桿機構。適合于鏟裝地面以上的物料，結構簡單，應用較廣。

為保證鏟斗平移和翻轉等方面的要求，通常將各連稈機構均設計成非平行的四連桿機構。連桿機構各鉸點的布置方案，一般由總布置采決定。