本站原创摘 要：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.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.
关 键 词：ZL50装载机轮式装载机
1装载机的应用与分类
1.1装载机的定义
装载机按行走系统机构的不同,可分为轮式装载机和带式装载机.
1.2装载机的用途
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.
1.3装载机的分类
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）按发动机功率分：
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）按传动形式分：
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、操纵间便、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）按装卸方式分：
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度的转台上,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,适用于较狭小的场地.
③后卸式：前端装、后端卸、作业效率高、作业的安全性好[2].
1.4国内轮式装载机发展趋势
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,摆脱目前产品设计雷同,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,现在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.
（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[3].
2.1液压系统工作原理
ZL50型轮式装载机,该装载机可实现工作装置（铲斗）的铲装、提升、保持、倾卸和转向机构的转向等动作[4].
液压传动系统包括工作装置和转向系统.工作装置系统又包括动臂升降液压缸工作回路和转斗液压缸工作回路,两者构成串并联回路.当转斗液压缸换向阀离开中位,即切断了通往动臂升降液压缸换向阀的油路.欲使动臂升降液压缸动作必须使转斗液压缸换向阀回到中位.因此,动臂与铲斗不能进行复合动作,所以各液压缸的推力较大,这是装载机广泛采用的液压系统形式.
根据装载机作业要求,液压传动系统应该完成下述工作循环：铲斗翻转升起（铲装）→动臂提升锁紧（转运）→铲斗前倾（卸载）→动臂下降.
2.1.1铲斗收起与前倾
铲斗的收起与前倾由转斗液压缸工作回路实现.当操纵手动换向阀使其右位工作时,铲斗液压缸活塞杆伸出,并通过摇臂斗杆带动铲斗翻转收起进行铲装.其油路为：
进油路：液压泵（液压泵）→手动换向阀右位→铲斗液压缸无杆腔.
回油路：铲斗液压缸有杆腔→手动换向阀右位→精过滤器→油箱.
当操纵手动换向阀使其左位工作时,铲斗液压缸活塞杆缩回,并通过摇臂斗杆带动铲斗前倾进行卸载.其油路为：
进油路：液压泵（液压泵）→手动换向阀左位→铲斗液压缸有杆腔.
回油路：铲斗液压缸无杆腔→手动换向发左位→精过滤器→油箱.
当铲斗在收起与前倾的过程中,若转向液压泵输出流量正常,则流量转换阀中的流量分配阀工作在左位,使辅助液压泵与主液压泵形成并联供油（动臂升降回路也是如此）.
当操纵手动换向阀使其处于中位时,铲斗液压缸进,出油口被封闭,依靠换向阀的锁紧作用,铲斗在某一位置处于停留状态.在铲斗液压缸的无杆腔油路中还没有双作用安全阀.在动臂升降的过程中,铲斗的连杆机构由于动作不相协调而受到某中程度的干涉,即在提升动臂时铲斗液压缸的活塞杆有被拉出的趋势,而在动臂下降时活塞杆又被强制压回.而这时手动换向阀处于中位,转斗液压缸的油路不通,因此,这种情况会造成铲斗液压缸回路出现过载或产生真空.为了防止这种情况的发生,系统中设置了双作用安全阀,它可以起到缓冲和补油的作用.当铲斗液压缸有杆腔受到干涉而使压力超过双作用安全阀的调定压力时,该阀会被打开,使多余的液压油流回油箱,液压缸得到缓冲.当真空时,可由单向阀从油箱补油.铲斗液压缸的无杆腔也应该设置双作用安全阀,使液压缸两腔的缓冲和补油过程彼此协调的更为合理.
2.1.2动臂升降
动臂的升降由动臂升降液压缸工作回路实现.当操纵手动换向阀11使其工作在右位时,动臂升降液压缸的活塞杆伸出,推动动臂上升,完成动臂提升动作.其油路为：
进油路：液压泵（液压泵）→手动换向阀中位→手动换向阀右位→动臂升降液压缸无杆腔.
回油路：动臂升降有杆腔→手动换向阀→精过滤器→油箱.当动臂提升到转运位置时,操纵手动换向阀使其工作在中位,此时动臂升降液压缸的进出油路被封闭,依靠换向阀的紧锁作用使动臂固定以便运转.
当铲斗前倾卸载后,操纵手动换向阀使其工作在左位时,动臂升降液压缸的活塞杆缩回,带动动臂下降.其油路为：
进油路：液压泵（液压泵）→手动换向阀中位→手动换向阀左位→动臂升降液压缸有杆腔.
回油路：动臂升降无杆腔→手动换向阀中→精过滤器→油箱.
当操纵手动换向阀使其工作在左位时,动臂升降液压缸处于浮动状态,以便于在坚硬的地面上铲取物料或进行铲推作业.此时动臂能随地面状态自由浮动,提高作业技能.另外,还能实现空斗迅速下降,并且在发动机熄火的情况下亦能降下铲斗.
装载机动臂要求具有较快的升降速度和良好的低速微调性能.动臂升降液压缸由主液压泵和辅助液压泵并联供油,流量总和可达320L/min.动臂升降时的速度可以通过控制手动换向阀的阀口开口大小来进行调节,并通过加速踏板的配合,已达到低速微调的目的.