裝載機是一種廣泛用于公路、鐵路、建筑、水電、港口、礦山等建設工程的土石方施工機械,它主要用于鏟裝土壤、砂石、石灰等散狀物料,也可對礦石、硬土等作輕度鏟挖作業。在道路、特別是在高等級公路施工中,裝載機用于路基工程的填挖、瀝青混合料和水泥混凝土料場的集料與裝料等作業;換裝不同的輔助工作裝置還可進行推土、起重和其他物料如木材的裝卸作業。由于裝載機具有作業速度快、效率高、機動性好、操作輕便等優點,因此它成為工程建設中土石方施工的主要機種之一。
圖1-16 裝載機
1.分類及表示方法
隨著計算機、液壓、機電一體化技術的發展,高新技術在裝載機上的廣泛應用,使得裝載機的性能更趨完善。目前裝載機在品種和數量方面都發展很快,類型很多。
常用的單斗裝載機主要按照以下方式進行分類:
(1)按發動機功率:
小型裝載機:功率<74kw為小
中型裝載機:功率 74~147kw
大型裝載機:功率 147~515kw
特大型裝載機:功率>515kw
(2)按傳動形式:
機械傳動:結構簡單、成本低,傳動效率高,沖擊振動大,操縱復雜、費力,已經很少采用;
液力機械傳動:沖擊振動小,傳動件壽命長,操縱方便,車速與外載間可自動調節,一般在中大型裝載機多采用;
液力傳動:可無級調速、操縱間便,但啟動性較差,一般僅在小型裝載機上采用;
電力傳動:無級調速、工作可靠、維修簡單、費用較高,一般在大型裝載機上采用。
(3)按行走結構
輪胎式:質量輕、速度快、機動靈活,不易損壞路面接地比壓大,通過性差,但應用廣泛;
履帶式:接地壓力小,通過性好,重心低、穩定性好、附著力強、牽引力大、速度低、靈活性相對差,成本高,行走時易損壞路面。
圖1-17輪胎式裝載機 圖1-18履帶式裝載機
型號表示方法:國產裝載機型號編號的第一個字母Z表示,第二個字母L代表輪式裝載機,無L代表履帶式裝載機,Z或L后面的數字代表額定載重量。 例如:ZL30型裝載機,代表額定載重量為3t的輪胎式裝載機。但必須注意,各廠家也有自己獨特的類型和型號表示方法。
2.輪胎式裝載機基本構造
ZL系列輪胎式裝載機由動力系統、傳動系統、行走部分、制動系統、工作裝置及液壓系統等組成。
圖1-19 輪式裝載機總體結構
1-發動機;2-變矩器;3-駕駛室;4-操縱系統;5-動臂油缸;6-轉斗油缸;7-動臂;8-搖臂;9-連桿;10-鏟斗;11-前驅動橋;12傳動軸;13-轉向油缸;14-變速器;15-后驅動橋;16-車架
(1)動力系統:輪胎式單斗裝載機動力均采用柴油機。常用的柴油機有135系列柴油機,小型輪式裝載機多采用95及105系列柴油機。
(2)傳動系統:裝載機的傳動有機械傳動與液力機械傳動兩種方式。
(3)轉向與制動: 鉸接車架折腰轉向、整體車架偏轉車輪轉向、滑移轉向
a.鉸接轉向 b.偏轉車輪轉向 c.滑移轉向
圖1-20 裝載機
(4)制動系統:制動系統是裝載機的一個重要組成部分,關系到行車及作業的安全。裝載機的制動系統一般由雙管路行車制動、停車制動和緊急制動三部分組成。
1)行車制動
行車制動器大多裝在驅動橋輪轂內的輪邊減速裝置上,有蹄式、鉗盤式和油浸多片式三種結構型式。
2)停車制動
供裝載機停車時或在坡道上停歇制動用,為帶式或蹄式結構,裝在變速箱輸出軸上,由手操縱機構控制。
3)緊急制動
用來供遇到特殊情況緊急制動或當行車制動發生故障時使用。利用停車制動機構完成,當制動系統氣壓降低時能自動合上停車制動和發出警告。
(5)工作裝置
裝載機的工作裝置的任務是鏟掘和裝卸物料,有前卸式和回轉式兩種機型。其工作裝置由鏟斗、動臂、搖臂、連桿(或托架)、轉斗油缸、動臂油缸和車架等組成。
鏟斗是工作裝置的重要部件,鏟斗由切削刃、斗底、側臂及后斗臂組成,其易損件為斗齒、齒座和側齒,常用的鏟斗為直型帶齒鏟斗。
a.裝載機工作裝置 b.裝載機工作裝置運行位置示意圖
圖1-21 裝載機工作裝置及運行位置
3.裝載機的選用與作業方式
在建筑工程施工中通常選用輕型和中型裝載機,工作時要配以自卸卡車等運輸車輛,可得到較高的生產率。裝載機與運輸車輸配合作業時,一般以2~3斗裝滿車輛為宜。若選較大裝載機,一斗即可裝滿車輛時,應減慢卸載速度。
裝載機自身運料時的合理運距為:履帶式裝載機一般不要超過50m;輪式裝載機一般應控制在50~100m,最大不超過100m,否則會降低經濟效益。常見的作業方式有以下4種(圖1-22)。其中“V”形作業效率最高,特別適于鉸接式裝載機。
(1)“I”形作業法裝載機的作業方式裝載機裝滿鏟斗后直線后退一段距離,在裝載機后退并把鏟斗舉升到卸載高度的過程中,自卸車后退到與裝載機相垂直的位置,鏟斗卸載后,自卸車前進一段距離,裝載機前進駛向料堆鏟裝物料,進行下一個作業循環,直到自卸車裝滿為止。作業效率低,只有在場地較窄時采用。
(2)“V”形作業法自卸車與工作面成60°角,裝載機裝滿鏟斗后,在倒車駛離工作面的過程中掉頭60°使裝載機垂直于自卸車,然后駛向自卸車卸料。 卸料后裝載機駛離自卸車,并掉頭駛向料推,進行下一個作業循環。
(3)“L”形作業法自卸車垂直于工作面,裝載機鏟裝物料后后退并調轉90°,然后駛向自卸車卸料,空載裝載機后退,并調整90°,然后直線駛向料推,進行下一個作業循環。
(4)“T”形作業法此種作業法便于運輸車輛順序就位裝料駛走。
a)“I”形作業法 b) “V”形作業法 c) “L”形作業法 d) “T”形作業法
圖1-22 裝載機常用作業方式
4.主要性能參數
裝載機的主要參數有額定載荷、傾翻載荷、提升能力、鏟斗額定容量、機重(操作重量)、三項和時間(指鏟斗提升、下降、卸載三項時間的總和)等。
5.常見設備
1、機械履帶裝載機
2、液壓履帶裝載機
3、液壓輪胎裝載機
4、隧道型輪胎裝載機 |