裝載機工作裝置課程設計

A. 裝載機工作裝置液壓系統它由哪四個組成

液壓系統是一個精密且復雜的機械系統，其主要組成部分包括五個方面。首先，動力元件負責提供系統的動力，它通常包括油泵和電動機。其次，執行元件將液體壓力轉換為機械能，常見的執行元件有液壓缸和液壓馬達。第三，控制元件通過各種閥來調節壓力、流量和方向，確保系統的穩定運行。第四，輔助元件是一些小型配件，如油管、壓力表等，它們在系統中發揮輔助作用。最後，液壓油作為系統運行的工作介質，對於系統性能至關重要，通常使用46號油，但在極端溫度下，需要根據實際情況選用不同類型的油。

一個典型的液壓系統，如裝載機的工作裝置，通常由這五個部分組成，它們各自承擔著不同的功能。動力元件通過油泵和電動機提供必要的動力，而執行元件則負責將液體壓力轉換成機械能，實現裝載機的舉升、下降和旋轉等動作。控制元件通過各種閥來精確地調節壓力、流量和方向，確保操作的穩定性和安全性。輔助元件，如油管和壓力表，確保系統的正常運行，而液壓油則作為系統的運行介質，保證系統的高效運行。

在裝載機的工作裝置中，液壓系統扮演著至關重要的角色。動力元件通過油泵和電動機為系統提供動力，執行元件將液體壓力轉換為機械能，實現舉升、下降和旋轉等功能。控制元件通過各種閥來調節壓力、流量和方向，確保操作的精確性。輔助元件，如油管和壓力表，確保系統的正常運行，而液壓油作為系統的工作介質，保證了系統的高效運行。

值得注意的是，不同環境條件下的裝載機液壓系統，對液壓油的選擇也有所不同。在嚴寒或酷熱的環境下，需要根據實際情況選擇適合的油品，以確保系統的穩定運行。此外，液壓系統的維護保養也非常重要，定期檢查和更換零部件，可以延長系統的使用壽命，提高工作效率。

B. 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

C. 裝載機工作裝置常見故障分析

裝載機工作裝置是裝載機的一個重要組成部分，其工作性能的好壞將直接影響到整個裝載機的工作效率，但是，與裝載機的其它系統相比而言，大配鎮穗家對其研究的深度不夠。尤其是近幾年，大家對裝載機的外觀設計越來越注重，而其內在的核心部分卻沒有任何提高。下面，我們根據近年來裝載機工作裝置經常出現的故障，逐一分析一下。
一、工作裝置拉桿彎曲：
顧名思義，拉桿在工作過程中是受拉力的，只會出現被拉長或鉸接孔失圓的現象，不會出現彎曲現象。因此拉桿在設計中我們只考慮其能承受的最大拉力，不考慮其它力，因而拉桿成為工作裝置中最薄弱的部件。實際工作中，如果工作裝置設計不合理或操作不當，將使拉桿承受比拉力還大的其它力。
第一種情況：培卜
工作裝置在處於最高位置以下的任意位置卸料後，如果用戶接下來的動作不是下降動臂或收斗，而是直接提升動臂，這時，拉桿受的力就不是拉力，而是壓力。用下圖來說明：
在圖示位置卸料後，如果立即提升動臂，由於卸載限位塊與動臂接觸，鏟斗與動臂的相對夾角不能再減小，這時拉桿受到鏟斗的推力，該推力通過搖臂作用到翻斗油缸上，將活塞桿往外拉，而此時的翻斗油缸前後腔都處於封死狀態，必須通過翻斗油缸的旅運前腔泄油、後腔補油才能使工作裝置繼續向上運動，如果拉桿產生的最大推力不能使翻斗油缸活塞桿向外拔出，最後只能使拉桿彎曲。因此，這種情況下拉桿所受的最大壓力是由翻斗缸前腔泄荷閥的壓力決定的。
第二種情況：
當工作裝置進行挖掘作業時，這時裝載機的整個重量都落在鏟斗和後輪上，前輪不承受力。鏟斗對地面的切入力是由拉桿對鏟斗的推力提供的，所以這時的拉桿承受的是壓力，其壓力的大小是根據整機的重量和翻斗缸前腔泄荷閥的壓力共同決定的，兩者取其最小者。如下圖所示。
第三種情況：
當工作裝置在卸料作業時，用戶往往為了卸料干凈，操縱翻斗油缸，用鏟斗限位塊與動臂進行猛烈碰撞，這時搖臂會對拉桿產生一個沖擊壓力，如果不考慮運動慣性力的大小，拉桿所受壓力的大小也是由翻斗缸前腔泄荷閥的壓力決定的，與第一種情況相似，所不同的是這種工況翻斗缸是主動的，而第一種情況翻斗缸是被動的。

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D. 輪式裝載機的結構及工作原理

如圖所示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。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。

E. 裝載機液壓系統工作原理

• 載機是一種廣泛用於公路、鐵路、建築、水電、港口、礦山等建設工程的土石方施式機械，它主要用於鏟裝土壤、砂石、石灰、煤炭等散狀物料，也可對礦石、硬土等作輕度鏟挖作業。

• 液壓系統工作原理：

液壓傳動系統包括工作裝置和轉向系統。工作裝置系統又包括動臂升降液壓缸工作迴路和轉斗液壓缸工作迴路，兩者構成串並聯迴路。當轉斗液壓缸換向閥3—離開中位，即切斷了通往動臂升降液壓缸換向閥11—的油路。欲使動臂升降液壓缸動作必須使轉斗液壓缸換向閥3回到中位。因此，動臂與鏟斗不能進行復合動作，所以各液壓缸的推力較大，這是轉載機廣泛採用的液壓系統形式。

根據裝載機作業要求，液壓傳動系統應該完成下述工作循環：鏟斗翻轉升起（鏟裝）→動臂提升鎖緊（轉運)→鏟斗前傾(卸載)→動臂下降.

1.鏟斗收起與前傾 鏟斗的收起與前傾由轉斗液壓缸工作迴路實現.當操縱手動換向閥3使其右位工作時,鏟斗液壓缸活塞桿伸出，並通過搖臂斗桿帶動鏟斗翻轉收起進行鏟裝.其油路為: 進油路:液壓泵2(液壓泵1）→手動換向閥3右位→鏟斗液壓缸無桿腔。 回油路：鏟斗液壓缸有桿腔→手動換向閥3右位→精過濾器6→油箱。 當操縱手動換向閥3使其左位工作時，鏟斗液壓缸活塞桿縮回，並通過搖臂斗桿帶動鏟斗前傾進行卸載。其油路為：

進油路：液壓泵2（液壓泵1）→手動換向閥3左位→鏟斗液壓缸有桿腔。 回油路：鏟斗液壓缸無桿腔→手動換向發3左位→精過濾器6→油箱。 當鏟斗在收起與前傾的過程中，若轉向液壓泵17輸出流量正常，則流量轉換閥18中的流量分配閥工作在左位，使輔助液壓泵1與主液壓泵2形成並聯供油（動臂升降迴路也是如此）。 當操縱手動換向閥3使其處於中位時，鏟斗液壓缸進，出油口被封閉，依靠換向閥的鎖緊作用，鏟斗在某一位置處於停留狀態。

在鏟斗液壓缸的無桿腔油路中還沒有雙作用安全閥10。在動臂升降的過程中，鏟斗的連桿機構由於動作不相協調而受到某中程度的干涉，即在提升動臂時鏟斗液壓缸的活塞桿有被拉出的趨勢，而在動臂下降時活塞桿又被強制壓回。而這時手動換向閥3處於中位，轉斗液壓缸的油路不通，因此，這種情況回造成鏟斗液壓缸迴路出現過載或產生真空。為了防止這種情況的發生，系統中設置了雙作用安全閥10，它可以起到緩沖和補油的作用。當鏟斗液壓缸有桿腔受到干涉而使壓力超過雙作用安全閥10的調定壓力時，該閥回被打開，使多餘的液壓油流回油箱，液壓缸得到緩沖。當真空時，可由單向閥從油箱補油。鏟斗液壓缸的無桿腔也應該設置雙作用安全閥，使液壓缸兩腔的緩沖和補油過程彼此協調的更為合理。

2.動臂升降

動臂的升降由動臂升降液壓缸工作迴路實現。當操縱手動換向閥11使其工作在右位時，動臂升降液壓缸的活塞桿伸出，推動動臂上升，完成動臂提升動作。其油路為：

進油路：液壓泵2（液壓泵1）→手動換向閥3中位→手動換向閥11右位→動臂升降液壓缸無桿腔。

回油路：動臂升降有桿腔→手動換向閥11→精過濾器6→油箱。當動臂提升到轉運位置時，操縱手動換向閥11使其工作在中位，此時動臂升降液壓缸的進出油路被封閉，依靠換向閥的緊鎖作用使動臂固定以便運轉。 當鏟斗前傾卸載後，操縱手動換向閥11使其工作在左位時，動臂升降液壓缸的活塞桿縮回，帶動動臂下降。其油路為：

進油路：液壓泵2（液壓泵1）→手動換向閥3中位→手動換向閥11左位→動臂升降液壓缸有桿腔。

回油路：動臂升降無桿腔→手動換向閥11中→精過濾器6→油箱。

當操縱手動換向閥11使其工作在左位時，動臂升降液壓缸處於浮動狀態，以便於在堅硬的地面上鏟取物料或進行鏟推作業。此時動臂能隨地面狀態自由浮動，提高作業技能。另外，還能實現空斗迅速下降，並且在發動機熄火的情況下亦能降下鏟斗。 裝載機動臂要求具有較快的升降速度和良好的低速微調性能。動臂升降液壓缸由主液壓泵2和輔助液壓泵1並聯供油，流量總和可達320L/min。動臂升降時的速度可以通過控制手動換向閥11的閥口開口大小來進行調節，並通過加速踏板的配合，已達到低速微調的目的。

3.轉載機鉸接車架折腰轉向

輪式裝載機的車架採用前，後車鉸接機構，因此其轉向機構採用交接車架進行折腰轉向。裝載機鉸接車架折腰轉向過程是由轉向液壓缸工作迴路來實現的，並要求具有穩定的轉向速度（即要求進入轉向液壓缸的油液流量恆定）。轉向液壓缸的油液主要來自轉向液壓泵17，在發動機額定轉速（1600r/min）下轉向液壓泵的流量為77L/min當發動機受其他負荷影響而轉速下降時，就會影響轉向速度的穩定性。這時就需要從輔助液壓泵1通過流量換向閥18補入轉向泵17所減少的流量，以保證轉向油路的流量穩定。當流量換向閥18在相應位置時，也可將輔助液壓泵多餘的或全部液壓油共給工作裝置油路，以加快動臂升降液壓缸和鏟斗液壓缸的動作速度，縮短作業循環時間和提高生產效率。 裝載機轉向機構要求轉向靈活，因此，轉向隨動閥13採取負封閉式的轉向過渡形式，這樣還能防止突然轉向時使系統壓力突然升高。同時還設置了一個緊鎖閥14來防止轉向液壓缸發生竄動。若操縱轉向盤使轉向隨動閥13工作在左為和右為時，系統的壓力升高，立即打開緊鎖閥14，使油液進入轉向液壓缸以驅動活塞伸縮，使車輛轉向。同時，前車架上的反饋桿隨著前，後車架的相對偏轉而通過出齒輪齒條傳動使轉向隨動閥的閥體同時移動並關閉閥口，使轉向動作停止。當轉向盤停止在某一角度上時，轉向液壓缸也停止在相應位置上，裝載機便動作沿著相應的轉向半徑運動。若繼續轉動轉向盤，隨動閥的閥口將始終打開，轉向過程也將繼續進行。 因此，前，後車架的相對轉角始終隨著轉向盤的轉角。鎖緊閥14的作用是在裝載機直線行駛時防止轉向液壓缸竄動時產生液壓沖擊，造成管路系統損壞。另外，當轉向液壓泵1和輔助液壓泵1出現故障或管路發生損壞時，鎖緊閥14將復位並關閉轉向液壓缸的油路，從而保證裝載機不擺頭。

4.換擋。換擋的工作原理：

蓄能器端部的活塞裝在活塞缸內，右端頂在彈簧上，大小彈簧右端分別頂在主壓力閥和殼體的凸台上。活塞左端與端部的螺塞間形成油室，並通過油道與換向閥從而使油路中油壓降低，蓄能器油室的油室經單向閥補充油液，使制動器或離合器迅速結合。同時由於油室的油流出，在主壓力閥控制油道的作用下，閥桿左移使系統的油壓下降，當主、從動盤貼緊時，油缸停止移動，油壓上升，一部分油液經節流孔流向油室，油室的壓力逐漸升高，推動活塞右移，壓縮彈簧，主壓力閥的閥桿右移，這樣系統的油壓便逐漸升高，使主、從動部件結合平穩，實現平穩可*換擋。

單向閥的作用在於及時向換擋制動器或離合器的油缸補油，使換擋迅速。同時在補油後，使主壓力閥的閥桿左移，降低換擋開始時系統的壓力。節流孔的作用在於換擋後使系統的壓力逐漸地上升，從而換擋制動器或離合器的主、從動摩擦片逐漸壓緊，使換擋柔和無沖擊。

5.自動限為裝置

為了提高生產效率和避免液壓缸活塞達到極限位置而造成安全閥的頻繁啟閉，在工作裝置和換向閥上裝有自動限位裝置，以實現工作中鏟斗的自動放平。在動臂後鉸點和轉斗液壓缸處裝有自動限位行程開關。當動臂舉升到高位置或鏟斗隨動臂下降到與停機面最好水平的位置時，觸點碰到行程開關，發出信號使電磁換向閥8動作，使其右位工作。這時，氣動系統接通氣路，儲氣筒內的壓縮空氣進入換向閥11或3的端部，松開彈跳定位鋼球。閥心便在彈簧的作用下回到中位，液壓缸停止動作。當行程開關脫開觸點時，電磁換向閥斷電而使其回到常位，這時進氣通道被關閉，閥體內的壓縮空氣從放氣孔排出。