1. 裝載機的工作原理是什麼
裝載機的工作原理：
裝載機起重臂是滑移轉向裝載機最終發揮作用的部件。這些起重內臂及其關聯的液壓容裝置設計用來支持各種工具，不僅僅限於鏟斗。起重臂的提升能力與其他機器部件嚴格匹配，以便操作人員可以提起負載，而不是機器本身。
大多數卡特彼勒滑移轉向裝載機和多地形裝載機採用所謂的軸向升力起重臂設計。這些起重臂通過兩側各一個銷與機器連接。這些銷使鏟斗沿著一個弧形路線提升。當鏟斗開始提升時，它首先向外移動，遠離機器。當鏟鬥上升到高於固定銷的高度時，它會向車身方向靠攏。
當鏟斗位於下方位置時，鏟斗靠近車身收回，使機器更加穩定和緊湊，便於將負載四處移動。隨著鏟斗升起，它會遠離車身，然後向上舉直。這樣能夠擴展機器的工作范圍，更易於將裝載的物料放入卡車中部或將貨盤放入貨架深處，這就是為什麼卡特彼勒最近推出的滑移轉向裝載機採用了新式垂直起重聯動裝置。對於垂直起重機來說，鏟斗從收縮位置啟動——這一點與軸向升力起重機工作方式相同。但是，當鏟斗到達操作人員水平視線附近位置時，它會遠離車身向外移動大約0.6米。然後，鏟斗幾乎會垂直上升，一直達到其325厘米的最大高度。
2. 現代裝載機技術發展綜述
現代裝載機技術發展綜述
1 整機生產率提升及燃料節省技術
1.1 高性能發動機技術
通過提高發動機性能提高整機生產率，降低燃料消耗，是提高整機性能和質量的基礎。
(1)在發動機上應用了所謂ACERT技術。這是一種通過新型電子控制模塊，系統優化燃油供給、空氣供給、燃燒過程和廢氣排放技術。該項技術可在不降低燃料經濟性和性能的前提下降低排放，保持原有的壽命和可靠性。
(2)跟蹤監測發動機各子系統運行狀況。除了對於冷卻溫度、進氣溫度、潤滑油壓、燃油壓力、發動機轉速等指標進行連續監測外，還可對發動機負荷工況實施監控，當負荷過高時，系統將自動降低發動機輸出功率以保護其免遭破壞。
(3)高性能電子控制燃油定時噴射技術。對發動機低速和高速燃料燃燒工況進行優化，提高供油響應速度，使其與鏟斗鏟掘力和液壓系統響應速度相匹配。
(4)應用高轉矩發動機，使其與大容量液力變矩器相匹配，從而最大限度提高低速工況工作效率，可使燃油消耗降低15%。
(5)應用雙模式發動機功率選擇系統。發動機設有兩種工作模式可供操作人員隨意選擇，即正常工作模式和動力工作模式。正常工作模式適用於常規裝載作業，可獲得最大的燃油效率;動力工作模式適用於堅硬材料鏟裝或陡坡爬升工況，可獲得最大的功率輸出。通過雙模式功率選擇系統，操作人員可以方便地調整發動機性能與作業要求之間的匹配工況。
(6)恆定凈功率輸出控制。一般發動機為總功率恆定輸出控制，即當空調或冷卻風扇等附件工作時，為保證總功率不變，實際工作所需要的凈功率就會因此而發生改變。新型的發動機電子控制系統則能夠在輔助裝置滿負荷工作條件下提供恆定的凈功率輸出，從而提高了整機生產率和燃料效率。
(7)分離式恆溫冷卻系統。系統可按需求對風扇轉速實施電子調節控制，監控發動機冷卻溫度、進氣總管溫度、變速箱油溫以及液壓油溫度，通過這些數據控制和保持風扇轉速在系統正常工作溫度水平。
現有許多裝載機的冷卻系統從機器側面吸入空氣，通過發動機座艙將其從機器後部排出。新型冷卻系統則通過非金屬保護層將冷卻系統與發動機座艙隔離。由液壓驅動的變速風扇從機器後部吸入清潔空氣，並且從側面和發動機罩殼將其排出。其結果獲得了最佳的冷卻效率，提高了燃料效率，減少了散熱器的氣阻和工作噪音。
1.2 變速箱傳動技術
(1)自動變速箱四模式選擇系統。變速箱有一個人力換擋和三個自動換擋模式(即低、中、高擋)，通過合理選擇，操作人員可使機械作業條件與發動機最佳性能相匹配。
人力換擋模式可通過變速桿使傳動系傳動比固定，從而使整機獲得不變的作業速度。低速自動擋模式可保證發動機低速運行下的平穩換擋，適用於一般鏟裝作業，並具有較低的燃油消耗。中速自動擋模式適用於發動機中速運行工況下的換擋和較快的作業要求。高速自動換擋模式是發動機在高速運行下的換擋工況，可提供最大的鏟掘力和快速作業循環，適用於爬坡、裝載和運輸作業。
(2)變速箱可變分離壓力技術。操作人員可對制動踏板所要求的分離壓力進行選擇。分離壓力有高、低之分。高分離壓力可在發動機高轉速、高液壓系統壓力條件下保持變速箱的嚙合，以增加爬坡裝載、堆積材料時機械的作業能力。低分離壓力可在發動機低轉速、低液壓系統壓力條件下使變速箱分離，以提高水平地面作業時的燃油效率。
(3)液力變矩器閉鎖技術。需要時，可通過控制台開關激活閉鎖系統。閉鎖系統激活時，若在三檔，當行駛速度達到10.9 km/h時液力變矩器將自動閉鎖;若在四檔，當行駛速度達到20.9 km/h時液力變矩器自動閉鎖。新型液力變矩器閉鎖技術提高了生產效率，減少了作業循環時間，保證了裝載運輸和坡道作業條件下最佳的燃油消耗。
(4)變速箱鎖定開關技術。該技術通過檔位鎖定功能使自動變速箱進一步完善。操作人員可使用操作桿上的按扭開關使變速箱保持在所需要的檔位，使操縱更為簡便。
(5)變速箱自動加速開關技術。當鏟斗插入料堆時，通過操作桿上的按扭開關可使變速箱由二檔換入一檔，以增加鏟掘力。當換入倒檔時，變速箱會自動進入二檔工作。這一技術增加了鏟斗鏟掘力和插入力，減少了作業循環時間。該技術包括兩項新功能，一是在自動檔模式下可由四檔直接降至一檔工作;二是在上坡裝載作業時增加鏟掘力。
1.3 自動雙速液壓控制技術
該技術可使液壓系統能量與作業工況要求相匹配。圖1為鏟掘工況，在此工況下輔助液壓泵通過截止閥卸荷，其動力通過變速箱用於增加鏟斗鏟掘力。圖2是鏟斗舉升工況，在此工況下截止閥關閉，其液壓動力用於增加工作油泵液壓動力，以便提高提升速度，從而增加整機生產率。
1.4 其他新技術
(1)電子控制穩定裝載行駛(ECSS)技術。該項技術可保證裝載機在不良地面條件下高速穩定行駛，通過防止行駛中鏟斗物料散落，提高操作舒適性和減振懸掛系統控制性能使生產率最大化。此項技術最適合裝載運輸作業。
(2)自動潤滑技術。在作業中對銷軸和襯套等零部件進行精確自動潤滑。自動潤滑可減少因潤滑不良而產生的計劃外日常保養和停機時間，從而有利於生產率的提高。
(3)物料自動鏟裝技術。該技術使物料鏟裝過程自動化，使新駕駛員更容易操作。系統提供平穩的'裝載作業循環，持續的滿斗裝載，並且避免了輪胎的滑轉，全部過程無需操縱控制器。
(4)物料隨車自動計量技術。該技術採用專用稱量系統在作業中可稱量料斗物料，使駕駛員裝載更加精確有效。准確的裝載有利於提高作業效率和生產率。該計量系統可與機械集成安裝，並配備列印機可對裝載結果列印輸出。
2 可靠性與保養服務技術
2.1 機架堅固技術
(1) 鉸 接式車架採用堅固的箱型截面結構和剛性四板塔架結構。應用機器人焊接技術，以實現機架連接點的深度焊接和最佳的融合性，保證最大的強度和長久的壽命。
(2)發動機座架採用箱型截面整體結構，前端設有懸掛支撐板形成堅固剛性結構，以便抵抗扭轉變形和沖擊載荷。整個機架形成一極其堅固的安裝平台，以便能夠可靠安裝發動機、變速箱、車橋、駕駛室和其它附件。
(3)車架 鉸 接機構的上、下連接板間的距離對機械性能和部件壽命有重要影響。採用擴展式拖掛設計提供了最佳的銷軸載荷分配和軸承壽命。上、下拖掛銷軸分別安裝在一對圓錐棍子軸承上，通過在較大的面積上分配垂直與水平載荷以提高零件壽命。較大的開口空間設計也方便了維護工作。
(4)前部機架結構採用四板焊接塔架結構，可承受與裝載、轉斗、插入等作業工序有關的負載，為前橋、動臂、提升和轉斗油缸等部件提供了堅固的安裝基礎。
2.2 發動機可靠性增強技術
汽缸體與缸蓋使用相同的灰鑄鐵材料，並增加了缸壁厚度以減小雜訊，提高剛度。氣缸蓋為整體設計，組成橫流結構，便於氣流運動。該設計使發動機能夠用較小的動力吸入低溫和干凈的空氣。
活塞採用整體式鋼結構，缸套使用濕式、可更換、高強度熱處理鑄件。
散熱器為釺焊鋁結構，強度高防滲漏。每英寸6個散熱翅片，矩形波設計，減少了阻滯和堵塞現象。
電子控制模塊和感測器採用完全密封結構，以防止水和灰塵的侵入。連接器件和電線使用防護編織物以防腐蝕和早期磨損。
各部件設計製造符合相應技術標准，即使在極端使用條件下也能保證最佳的性能。
2.3 狀態監測技術
監測產品“健康”狀況是保持任何機械設備可靠性的關鍵。現代裝載機備有多種標准和可選監測程序，以幫助跟蹤機器的狀況。監測系統可持續觀察裝載機的工作運行狀況。該系統可監視關鍵的發動機系統功能，並在需要時降低發動機輸出以保護其免遭破壞。若出現以下任一情況，監視器或前儀表盤就會發出燈光和聲音報警：冷卻溫度高、進氣溫度高、潤滑油壓低、燃油壓力高、燃油壓力低、發動機超速。
2.4 液壓密封技術
液壓軟管採用端面面對面“O”型圈密封安裝技術，保證了液壓軟管的可靠連接，防止了液壓油泄露。
液壓缸的緩沖環安裝於液壓缸頭部(見圖3)，以降低活塞桿密封載荷，並可使液壓缸壽命延長30%，大大提高了可靠性。
2.5 濕式多片全液壓制動技術
行車與駐車濕式多片制動器採用全密封和免調整技術，避免了污染，減少了磨損和維護工作。在制動系統中使用雙液壓獨立迴路，以便為制動系統故障提供備用制動迴路，從而提高了可靠性。若制動壓力降低，系統會立即進行燈光和聲音報警。如果制動壓力持續下降，駐車制動器將自動實施制動，從而為機械提供了雙安全系統。新制動技術降低了維護成本，提高了可靠性。
2.6 綜合保養技術
適當保養可減少用戶開支，降低成本。為此應用了多項保養服務便捷措施：設立隨車液壓服務中心和電器服務中心;防護性易觀察監測儀表;基於地面保養點;易進入發動機機艙;
機器外部環保排污道設計，方便雨水排泄;設置制動片磨損指示器，方便觀測;免保養電瓶設計;延長潤滑油和過濾器更換時間間隔，液壓油過濾器更換間隔時間為500小時，變速箱用油過濾器更換間隔時間達1000小時;發動機和重要的部件採用可修復設計;全球網路服務支持，世界各地大部分零件24小時供貨，減少客戶停機時間等。
2.7 S·O·S服務體系
該體系可通過保持簡單的維護以防較大的維修，避免發生實質性故障。通過定期的埠采樣，跟蹤零部件的磨損、潤滑油特性和狀況，並應用相應數據在發生磨損失效前作出預測。基於S·O·S服務報告，進行簡單的調整或更換零件，即可避免問題的進一步惡化和較大的維修工作，從而保持了機械的正常工作狀況，避免了維修服務的等待，減少了停機時間。
2.8 建立設備管理系統
通過在經銷商處開戶入網，由產品鏈接所收集的信息可輸入計算機終端。使用快捷通暢的機器信息，可優化資產使用，減少安全隱患，改善維護管理，實施預防維修戰略。其結果可獲得更多的作業時間，較低的運營成本，更多的設備投資回報。
3 操作舒適性技術
3.1 操作環境改善技術
具有寬敞、安靜、高效的，按最佳人機工程學特性設計的駕駛室。機械前後具有最佳視野，寬敞無失真平板 玻 璃窗延伸至駕駛室地板，保證鏟斗最佳視野。駕駛室雜訊可降至71dB。此外，在駕駛室頂部設有雨水引導槽以保持窗戶的清潔。四面設有防 眩 裝置，以防駕駛員炫目。
3.2 駕駛座椅技術
具有空氣懸掛、6種調節方式，適應各種人體需要。整體鑄造靠背和底座設計防止了墊子的突起。最佳的汽車類駕駛座椅舒適性腰部支撐，減少了駕駛疲勞。右座椅扶手設有集成執行控制器，操作舒適方便。有備選加熱座椅。
3.3 減振技術
裝載機工作條件惡劣，通過控制機械振動可改善操作效率和生產率。現代裝載機採取了各種減振措施：擺動後橋跟隨地面波動以保持駕駛室的穩定;駕駛室安裝於減振支座上以減少地面的沖擊載荷; 鉸 接機構裝有平衡閥以避免機架相互碰撞;油缸阻尼在極限行程減緩鏟斗動作，以防機械振動;選用懸掛控制系統可減小裝載和運輸工況下的振動和跳動;儲能器作為吸振裝置可減小機械的前後顛簸，為不平地面工作提供平穩作業;電控自動反沖擊裝置防止了油缸突然停止所造成的振動和跳動;空氣懸掛座椅控制可減小由駕駛地板傳遞的垂直振動。
3.4 轉向控制技術
(1)常規轉向。
即省力的手動計量液壓轉向系統。其載荷感應系統僅在需要時向轉向系統輸入動力。當不轉向時，更多的發動機功率用於提高鏟掘力、破碎力和提升力，節約了燃油消耗。可伸縮、傾斜度可調的轉向立柱獲得了最大的操縱舒適性。
(2)指令控制轉向 。
即負載感應轉向系統，將方向盤與機架轉角位置聯系在一起，以提供適合的轉向控制量(圖4)。機械轉彎速度與方向盤位置成比例。在各種條件下轉向力小於26N，整個機械的轉向只需方向盤回轉±70°，而同樣的普通轉向方向盤則須旋轉2～3個360°。
指令控制方向盤包含前進、空檔、後退開關和升檔、降檔按鈕，使左手始終與方向盤接觸。執行控制器與駕駛座椅右扶手集成設計並可隨操作者移動。
3.5 電子操縱控制技術
採用雙桿電子換擋操縱系統易於變速換向。變速系統的設計避免了換擋時手與方向盤的脫離，改善了操作舒適性與方便性。電子換擋操縱系統與自動變速箱、強制換擋開關、檔位保持開關等機構組合在一起，提供了多種換擋選擇，確保了機器工況與作業條件的合理匹配。
綜上所述，機、電、液、信一體化的集成設計，設計的精細化，性能參數的合理匹配，高可靠性，以及網路化在線服務是現代裝載機發展的主要方向。
;3. 裝載機的工作裝置有哪些部分
�0�2�0�2�0�2 裝載機是一種作業效率很高的鏟裝機械，它不僅能對鬆散物料進行裝、運、卸作業，還能對爆破後的礦石以及土壤作輕度的鏟掘丁作。如果交換相應的工作裝置後，還可以完成挖土、推土、起重及裝卸等丁作。因此，裝載機被廣泛應用於建築工程施工中。裝載機主要由工作裝置、行走裝置、發動機、傳動系統、轉向制動系統、液J系統、操作系統和輔助系統組成。 �0�2�0�2�0�2 裝載機的工作裝置主要由動臂、搖臂、鏟斗、連桿等部件組成。動臂和動臂油缸鉸接在前車架上，動臂油缸的伸或縮使丁作裝置舉升或下降，從而使鏟斗舉起或放下。轉斗油缸的伸或縮使搖臂前或後擺動，再通過連桿控制鏟斗的上翻收斗或下翻卸料，由於作業的要求，在裝載機的工作裝置設計中，應保證鏟斗的舉昇平移和下降放平，這是裝載機工作裝置的一個重要特性。這樣就可減少操作程序，提高生產率。
4. 裝載機液壓系統工作原理
原發布者:韓晨
裝載機液壓系統
1裝載機整機液壓系統的應用裝載機整機液壓系統實驗測試的工程背景及意義裝載機是工程機械中重要的機種，是一種集鏟、運、裝、卸作業於一體的自行式機械。今後輪式裝載機仍將是工程機械中最重要的機種之一。一個液壓系統是由多個元件相互連接而成的，每個元件的工作性能往往不能代表整個液壓系統的性能。因此有必要對整機液壓系統進行較全面的分析研究。實驗准備及實驗過程實驗在實驗室、試驗沙場、野外原生土實驗現場等場地進行。具體如下，針對產品特點設計了實驗方案。對裝載機液壓系統如下參數進行了分工況測量，測量參數為：工作泵出口壓力；動臂油缸無桿腔壓力『動臂油缸有桿腔壓力；轉斗油缸無桿腔壓力；轉斗油缸有桿腔壓力I轉向泵出口壓力；轉向器人口壓力；轉向油缸壓力；先導控制減壓閥控制壓力；動臂的角位移。分別在如下工況下進行測試空載工況；①標准載荷工況；②沙場實時裝載工況；③野外原生土實時裝載工況。2裝載機工作裝置液壓系統的實驗分析概述如圖1所示為裝載機工作裝置液壓系統。它由四個部分組成；1轉斗液壓缸；2動臂液壓缸；3動臂液壓缸換向閥；4轉斗液壓缸換向閥；5單向閥；6液壓泵；7濾油器；8溢流閥；9緩沖補油閥；10油箱
5. 裝載機工作裝置的有限元分析的難點在哪
1、 引言
裝載機是工程機械的主要機種之一，廣泛用於建築、礦山、水電、橋梁、鐵路、公路、港口、碼頭等國民經濟各部門。國外裝載機發展迅速，而我國裝載機在設計上存在很多問題，其中主要集中在可靠性、結構設計強度等方面[1,2]。由於採取「類比試湊」等設計方法在一定程度上存在盲目性，容易形成設計中的「人為」應力集中點，造成機構整體強度的削弱甚至破壞。按這種設計生產出的產品，外觀上看上去很強壯、剛性很好，但卻有內在的設計缺陷，使用過程中常因工作裝置結構強度等原因，產生開焊、甚至斷裂等破壞，致使工作裝置報廢，造成重大經濟損失。
本文將以SDZ20型裝載機為例，建立有限元模型，在典型工況下用MARC軟體進行靜態結構分析，獲得工作裝置整體的應力及變形分布。其結論對該種結構的優化設計有一定的指導意義。
2、 工作裝置結構受力破壞與力學特徵
2.1工作裝置的結構
工作裝置由鏟斗、動臂、橫梁、支撐、搖臂、拉桿等組成。各構件之間由鉸銷聯接，有相對轉動。為了增強搖臂、支撐的剛度，在搖臂及支撐之間有筋板連接，在計算時，可以將其視為一體。動臂上鉸點與裝載機前車架鉸接，中部鉸點與舉臂油缸鉸接；搖臂上鉸點與翻斗油缸鉸接。用MARC對其做有限元靜力分析中，認為工作裝置各鉸接處沒有相對轉動。動臂是工作裝置的主要受力部件，其截面形狀為矩形；又因其長、寬方向遠大於厚度方向，故可以用板殼元對動臂進行離散。橫梁截面為箱形，為焊接結構。搖臂和支撐也是焊接結構，其焊接板的截面均為矩形。考慮各構件的厚度遠小於其它兩個方向的厚度，可以認為均為板類零件。
2.2結構受力與破壞特徵
裝載機整體結構為對稱結構。分析裝載機插入、鏟起、舉升、卸載等的作業過程可知，裝載機載初鏟時，工作裝置受力最大。在整個工作過程中受到的外界載荷為不變載荷，主要是物料的重量以及機構自重。由於物料種類和作業的條件不同，裝載機工作時鏟斗切削刃並非均勻受載，一般可以簡化為兩種極端情況：（1）認為載荷沿切削刃均勻分布，並以作用在鏟斗切削刃中點的集中載荷來代替均布載荷，稱其為對稱受載情況；（2）非對稱受載情況，由於鏟斗偏鏟、料堆密集情況不均，使載荷偏於鏟斗一側，通常將其簡化為集中載荷作用在鏟斗最邊緣的斗齒上。這兩種處理方法都是偏於安全的。當結構受力超過其極限載荷，材料發生塑性變形直至開裂（焊接部位）或斷裂。
3、 有限元模型的建立及邊界條件
工作裝置作為裝載機的主要工作部件，強度和剛度必須有充分的保證。根據工作裝置的結構特徵，建立起與其對應的有限元模型。
3.1單元類型的選取有限元網格劃分
工作裝置的各板厚度均勻，且長寬相比較小的多。根據經典薄殼理論假設，厚度小於中面輪廓尺寸1/5的為薄板。因此可以採用空間板殼單元進行網格劃分。考慮四邊形單元比三角形單元具有更高的計算精度，而三角形單元比四邊形單元更利於擬合過渡，所以採用四邊形單元與三角形單元混合進行網格劃分。
有限元網格按照「均勻應力區粗劃、應力梯度大的區域細劃」的原則進行劃分。按照給定尺寸自動劃分後，對局部（如尖角和軸承孔等部位）進行細劃。有限元模型如圖2所示。
3.2邊界條件的施加
邊界條件包括兩方面：邊界載荷和邊界約束。取額定裝載量，按靜力等效的原則將力施加在鏟斗尖內移約100mm處中部。在初鏟轉斗時，可認為舉臂油缸和翻斗油缸都不動，動臂的兩個鉸銷部位和搖臂的鉸銷部位無相對移動。
3.2.1邊界載荷
額定裝載為2×104N。聯合鏟取的工況進行載入。根據以上假設，可以計算出鏟斗所受水平力Rx和垂直力Ry。
水平力（即插入阻力）的大小由裝載機的牽引力確定
Rx=Pkpmax=4000N 式中，Pkpmax為裝載機的牽引力。
垂直力（即鏟起阻力）大小受裝載機的縱向穩定條件的限制。
Ry=GL1/L=58800x1300/2615.8=26974N 式中，G——裝載機自重，為6000kg（58800N）。
L1——中心到前輪水平距離，為1300mm。
L——垂直力作用點到前輪水平距離，為2615.8mm 。
考慮到鏟斗的特殊性，對其變形及破壞不予考慮。根據聖維南原理，局部載荷不影響遠處應力場的分布，可以知道，在鏟斗尖部附近所施加的點載荷不會影響除去鏟斗外的工作裝置的應力分布。所以這種載入方式是可行的。
3.2.2邊界約束
根據假設，舉臂油缸和翻斗油缸不動。這樣，在油缸與工作裝置的鉸接處和動臂與前車架的鉸接處分別施加對應的邊界條件。
3.3材料性能參數的確定
SDZ20型裝載機工作裝置構件所用的材料為16Mn（包括動臂、搖臂、支撐、橫梁和各筋板、加強板）和Q235（拉桿），變形在彈性范圍內，對應各構件分別施加所需材料常數：
4、 結果分析
用MARC軟體對工作裝置進行有限元分析，得到整個工作裝置的整體應力應變場、變形場分布，圖3給出了工作裝置的局部等效應力分布。
由結果可知，該裝置的結構完全滿足了強度要求。各構件情況是：動臂的危險點在動臂下鉸點及動臂與舉臂油缸鉸接處附近，應力值已經分別達到142.5MPa和118.9MPa，偏載時應力值達到184.5 MPa和153.6 MPa，是正載時的1.29倍，且偏載的一側與橫梁焊接部分出現應力集中，其值已達到100 MPa；搖臂的危險點在搖臂與拉桿鉸接處，應力已達91.7 MPa；橫梁的危險點在橫梁與動臂的鉸接處，應力值已達65.2 MPa；拉桿的危險點在與搖臂鉸接處，應力值已達107.2 MPa。同時，在偏載時，動臂承載了由於偏載所產生的大部分扭矩，而其他構件在偏載時的應力集中相對減小。即使這樣，最大值仍遠小於屈服應力，設計是偏於安全的。
6. 輪式裝載機工作原理
輪式裝載機工作原理
裝載機是一種廣泛應用於公路、鐵路、港口、碼頭、煤炭、礦山、水利、國防等工程和城市建設等場所的鏟土運輸機械。它對於減輕勞動強度，加快工程建設速度，提高工程質量起著重要的作用。那麼裝載機的工作原理是什麼?發展前景如何呢?下面對其結構及工作原理做簡單介紹。
結構及工作原理：
上圖為輪式裝載機總體結構示意圖，裝載機一般由車架、動力傳動系統、行走裝置、工作裝置、轉向制動裝置、液壓系統和操縱系統等組成。發動機1的動力經變矩器2傳給變速箱14，再由變速箱把動力經傳動軸13及16分別傳到前後橋10，以驅動車輪轉動。內燃機動力還經過分動箱驅動液壓泵3工作。工作裝置由動臂6、搖臂7、連桿8、鏟斗9、動臂液壓缸12和搖臂液壓缸5組成。動臂一端鉸接在車架上，另一端安裝了鏟斗，動臂的升降由動臂液壓缸來帶動，鏟斗的翻轉由轉斗液壓缸通過搖臂和連桿來實現。車架11由前後兩部分組成，中間用鉸銷4連接，依靠轉向液壓缸可以使前後車架繞鉸銷相對轉動，以實現轉向。
功能： 其主要功能是對鬆散物料進行鏟裝及短距離運輸作業。它是工程機械中發展最快、產銷量及市場需求最大的機種之一。我們平時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性能好，不破壞路面，操作方便等優點。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：動力系統、機械繫統、液壓系統、控制系統。裝載機作為一個有機整體，其性能的優劣不僅與工作裝置機械零部件性能有關，還與液壓系統、控制系統性能有關。動力系統：裝載機原動力一般由柴油機提供，柴油機具有工作可靠、功率特性曲線硬、燃油經濟等特點，符合裝載機工作條件惡劣，負載多變的要求。機械繫統：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動機的機械能以燃油為介質，利用油泵轉變為液壓能，再傳送給油缸、油馬達等轉變為機械能。控制系統：控制系統是對發動機、液壓泵、多路換向閥和執行元件進行控制的系統。液壓控制驅動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，是液壓系統中進行靜態和動態分析的核心。
裝載機國內外發展狀況和存在的難題：
目前，國外多功能物流裝備及其相關技術正日益的完善，並朝著系列化、大型化、微型化、多用途等方向發展。國際知名廠商(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與信息技術，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報警系統，用於物料精確裝、載、運作業的GPS定位與重量自動稱量裝置;二則採用特殊降噪材料、雜訊抑制方法等，消除或降低裝載機工作時的機器雜訊;三則通過不斷改善電噴裝置，進一步降低柴油發動機的尾氣排放量，研究無污染、經濟型、環保型的動力裝置;四則優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(單動臂鑄鋼結構)，以及O&K公司專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生產率，相繼研製出許多功能超強的系統，例如：動力電子控制/管理系統，自動調節發動機輸出功率;發動機自動控制系統，當裝載機處於非作業工況是，自動降低發動機轉速，減少燃料消耗及發動機噪音;關鍵信息顯示系統等。
我國裝載機行業的主導產品，基本上都是以柳工70年代初開發的ZL50為基礎發展起來的，屬國際60年代技術水平。進入80年代消化吸收美國Caterpillar、日本小松等先進技術，逐步開發成功了我國第二代裝載機產品。我國的第二代產品與國際先進產品相比，在機電一體化、操縱舒適度、作業效率等方面有較大差距，差距最大的是產品可靠性，國產多功能裝載機整機可靠性差(平均無故障工作時間不足400小時)，缺乏核心技術、主要關鍵部件都依賴進口、產品單一，產品檔次低。雖然國內裝載機及相關技術研究工作起步較晚，但是發展速度很快，如多功能裝載機的銷售量已經占據了世界裝載機市場的半壁江山，我國已成為世界多功能裝載機第一產銷大國。
目前我國裝載機行業已經出現了第三代產品。第三代產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水平接軌。但是在可靠性、舒適度、作業效率及製造水平等發面和國外先進水平還有相當差距。第四代產品在第三代的基礎上也已出現，進一步優化了整機的性能及配置，電控箱、濕式制動器等技術得到了應用，並形成了各企業的.專有技術及專利技術，使產品以嶄新的面目推向市場。這些都將是進一步促進我國裝載機行業的技術進步。
裝載機的發展趨勢：
微電子技術與信息技術將得到廣泛應用，進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;採用單一吸聲材料、雜訊抑制方法等消除或降低機器雜訊;通過不斷改進電噴裝置，進一步降低柴油發動機的尾氣排放量。除了上述這些外，還有：多功能鏟斗、鬆土器、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，提高操作環境的舒適性，降低操作者的勞動強度以及美化外觀造型等。特別的由於我國挖掘裝載機起步晚，不論是產品品種、性能參數還是使用可靠性、售後服務等都和國外存在著相當大的差距。因此，它的發展趨勢是引進國外的先進技術開發出高質量、多功能、多品種、多規格的系列產品以提高產品的市場競爭力;加強基礎元件、部件的生產和質量，尤其是提高液壓元件的質量，以達到滿足產品可靠性要求的前提下降低產品成本;提高產品售後服務質量。
參考文獻：
王國彪 《國外輪式裝載機技術的發展現狀》
宋占偉，聞邦椿 《裝載機電子控制技術的發展及應用》
朱長亮 《我國輪式裝載機產品的發展》
王國彪，王岩松，馬鑄 《輪式裝載機的現狀與技術發展》
;7. 裝載機液壓系統工作原理
原發布者:韓晨
裝載機液壓系統
1裝載機整機液壓系統的應用裝載機整機液壓系統實驗測試的工程背景及意義裝載機是工程機械中重要的機種，是一種集鏟、運、裝、卸作業於一體的自行式機械。今後輪式裝載機仍將是工程機械中最重要的機種之一。一個液壓系統是由多個元件相互連接而成的，每個元件的工作性能往往不能代表整個液壓系統的性能。因此有必要對整機液壓系統進行較全面的分析研究。實驗准備及實驗過程實驗在實驗室、試驗沙場、野外原生土實驗現場等場地進行。具體如下，針對產品特點設計了實驗方案。對裝載機液壓系統如下參數進行了分工況測量，測量參數為：工作泵出口壓力；動臂油缸無桿腔壓力『動臂油缸有桿腔壓力；轉斗油缸無桿腔壓力；轉斗油缸有桿腔壓力I轉向泵出口壓力；轉向器人口壓力；轉向油缸壓力；先導控制減壓閥控制壓力；動臂的角位移。分別在如下工況下進行測試空載工況；①標准載荷工況；②沙場實時裝載工況；③野外原生土實時裝載工況。2裝載機工作裝置液壓系統的實驗分析概述如圖1所示為裝載機工作裝置液壓系統。它由四個部分組成；1轉斗液壓缸；2動臂液壓缸；3動臂液壓缸換向閥；4轉斗液壓缸換向閥；5單向閥；6液壓泵；7濾油器；8溢流閥；9緩沖補油閥；10油箱
8. 常林zl30裝載機說明書
ZL30E輪式裝載機基本參數
ZL30E WHEEL LOADER SPECIFICATIONS
發動機型號 6110/125CG5-8A
Engine Model
功率（k W） 86
Power
額定載重量 （t） 3
Rated Load Weight
卸載高度（450卸載角）（斗尖/斗刃）（mm） 2850/2946
Max. Dump Clearance（450 Discharge）（Up to Tip/Up to Edge）
卸載距離（最大卸載高度時） （斗尖/斗刃） （mm） 1056/977
Dump Reach （Max. Dump Clearance）（Up to Tip/Up to Edge）
前進行駛速度（km/h） 0-30
Forward Speed
倒退行駛速度（km/h） 0-15
Reverse Speed
額定斗容（m3） 1.8
Rated Bucket Capacity
掘起力 （k N） 108
Breakout Force
動臂提升時間（s） 6.25
Raising Time
動臂下降時間（s）… 3.93
Lowering Time
轉斗卸載時間（s） 1
Dump Time
總長度（mm） 7260
Overall Length
總寬度（mm） 2500
Overall Width
總高度（mm） 3220
Overall Height
輪胎規格 17.5-25
Tires
最小轉彎半徑（mm） 5400
Min. Turning Radius
操縱重量(t) 10.6
Operating Weight
性能特點:
發動機 採用錫柴6110柴油機，動力強勁，扭矩儲備大，低耗油，低噪音，性能可靠；
Engine Wuxi 6110 diesel engine that is powerful, efficient and reliable. It boasts large torque backup, low fuel consumption and noise, and reliable performance.
可選發動機 本機可選裝帕金斯發動機、一拖（洛陽）6105渦輪增壓發動機；
Optional Engine Perkins diesel engine and Yituo (Luoyang) 6105 turbocharged diesel engine.
變速系 吸收了卡特技術的雙渦輪液力變矩器，動力換檔變速箱，結構緊湊，高效、可靠，操縱方便；
Power Train Twin turbine torque converter, which employs CAT technology, and the power shift transmission which features compact structure, high efficiency, reliable performance, and operational ease.
驅動橋 採用技術成熟的、性能優良的成工30橋，承載能力大，可靠性能高；
Axles Heavy ty and reliable axles designed with advanced Cheng Gong 30 Series axle technology.
液壓系統 全液壓轉向系統，操縱輕便靈活，性能可靠。流體連接件採用國內知名品牌，密封可靠，管路系統壽命高；
Hydraulic System Full hydraulic steering system with operational ease and high efficiency. Well-known hydraulic fluid connections with reliable seals ensure long service life of line system.
工作裝置 工作裝置優化設計的Z型連桿機構，掘起力大，作業效率高，循環時間短；斗容大，卸載高度、卸載距離大，適合更大范圍的需求；
Implement Optimally designed Z-bar linkage mechanism with large breakout force, high efficiency, short cycle time, large mp clearance and reach, and suitable for a wide variety of applications.
駕駛室 符合人機工程的駕駛室，密閉、隔熱、減震，降噪，操縱舒適，視野廣闊；
Cab Ergonomically designed for total control and comfort with impressive panoramic visibility. It features heat insulation, shock absorption, and low noise level.
車架 前、後車架的上、下鉸接間距大，採用圓錐滾子軸承，壽命長；整機採用長軸距設計，重心分布合理，承載能力強，穩定性好；
Frame It features long upper and lower hitch distance between the front and rear frames, cone bearing which ensures extended service life, long wheelbase design which results in improved center of gravity and stability, and increased loading force and operating weight.
整機布置 整機布置合理，液壓油箱上置，燃油箱後置，維修性好，流線型機罩使外觀更為協調、美觀，後視效果好；
Vehicle Arrangement Improved positioning of the hydraulic tank (higher position), and the fuel tank (rear of machine). Compact structure with easy access to service points ensures hassle-free maintenance. Attractive and improved overall machine design with streamlined engine hood for superior rear visibility
可選配件 空調、加大斗、石方斗、加長臂，以及集裝箱叉、鋼管叉、木柴叉、起吊臂等多種作業裝置，滿足您的各種需求；
Optional Equipment Air-conditioning
Large, light material buckets
Buck for rock
Extended lift arms
Multi-purpose implements including log forks, container and steel tube forks, and hoisting arm.
*內容及規格參數如有變更，恕不另行通知。
*Materials and specifications are subject to change without notice.