淺談輪式裝載機(jī)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(jī)的工作過程

當(dāng)裝載機(jī)用于將貨物從料堆裝入運輸車輛或?qū)⒇浳镉梢坏剞D(zhuǎn)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(huán)作業(yè)過程。

1.1 空斗運行

裝載機(jī)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(dāng)裝載機(jī)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(jìn)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(fù)合鏟裝法。前者是鏟斗一次切進(jìn)料堆達(dá)一定深度，隨后鏟斗上轉(zhuǎn)，再提升動臂完成鏟取作業(yè);而后者是利用多次邊切進(jìn)邊上轉(zhuǎn)鏟斗的復(fù)合動作，來完成鏟裝物料。由于復(fù)合鏟裝法能縮短作業(yè)循環(huán)時間約10%，故采用較為廣泛。

1.3 鏟斗提升

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

1.4 滿斗運行

裝載機(jī)完成上述動作后，后退一定距離，并轉(zhuǎn)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(jìn)行循環(huán)作業(yè)。

2 裝載機(jī)作業(yè)方式

裝載機(jī)的作業(yè)方式一般有兩種。(1)汽車停穩(wěn)后不動，裝載機(jī)在鏟斗裝滿后，后退并轉(zhuǎn)向駛進(jìn)汽車卸料，然后返回重新鏟裝物料;(2)裝載機(jī)和汽車聯(lián)合工作，裝載機(jī)垂直于料堆前進(jìn)和后退進(jìn)行裝卸，而汽車則平行于料堆往返行駛。

根據(jù)裝卸貨場地的條件，為方便裝卸作業(yè)，還可以采用其他作業(yè)方式。如將汽車垂直于料堆停放，裝載機(jī)往返、轉(zhuǎn)向進(jìn)行裝卸。也可以將汽車停放在距料堆較遠(yuǎn)處，裝載機(jī)在料堆與汽車之間來回進(jìn)行裝卸。限于貨場條件，可選用不同的作業(yè)方式，完成裝卸作業(yè)。

3 裝載機(jī)的工作裝置

裝載機(jī)工作裝置的種類很多，通?？煞譃殓P斗托架式和無斗托架式兩種，國內(nèi)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(zhuǎn)斗油缸、動臂油缸以及液壓統(tǒng)等組成。A、B、C、D4 個鉸接點和 E、F、G、H 4 個鉸接點各構(gòu)成1個四連桿機(jī)構(gòu)，2個四連桿機(jī)構(gòu)便構(gòu)成了整個工作裝置的連桿構(gòu)。在動臂油缸和轉(zhuǎn)。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(dá)到要求的翻傾角度的各種動作。

3.1 鏟斗

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

斗壁為弧形結(jié)構(gòu)，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(qiáng)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(cè)板連接，主刀板和側(cè)刀板直接與物料接觸，磨損較嚴(yán)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(zhì)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(qiáng)度和加強(qiáng)鏟斗的剛度。斗背還焊有上、下限位擋板，用以限制鏟斗翻轉(zhuǎn)的極限位置，避免連桿機(jī)構(gòu)出現(xiàn)死點位置和發(fā)生機(jī)構(gòu)干涉現(xiàn)象。

3.2 動臂

動臂是工作裝置中受力最大的構(gòu)件，其他零件均安裝在它上面，因此動臂應(yīng)有足夠的強(qiáng)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(yīng)動臂的受力特點。

ZL50型裝載機(jī)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(gòu)成整體式的堅固構(gòu)架。

近年來，單板式動臂應(yīng)用比較廣泛，即整個動臂由一塊鋼板切成，結(jié)構(gòu)簡單、加工方便。在兩側(cè)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(zhì)量大為減小。

3.3 連桿機(jī)構(gòu)

裝載機(jī)的連桿機(jī)構(gòu)，既是工作裝置中的連接件，又是傳力件，它應(yīng)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(jī)構(gòu)的種類很多，無鏟斗托架式連桿機(jī)構(gòu)就有反轉(zhuǎn)連桿機(jī)構(gòu)、正轉(zhuǎn)連桿機(jī)構(gòu)和正轉(zhuǎn)雙搖臂連桿機(jī)構(gòu)等多種。

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

為保證鏟斗平移和翻轉(zhuǎn)等方面的要求，通常將各連稈機(jī)構(gòu)均設(shè)計成非平行的四連桿機(jī)構(gòu)。連桿機(jī)構(gòu)各鉸點的布置方案，一般由總布置采決定。