淺談滑移式裝載機(jī)

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1、淺談滑移式裝載機(jī) 中國工商銀行廣東省分行計算技術(shù)研究所 劉慶東 摘要 隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，滑移式裝載機(jī)的需求量日益增長，本文論述國內(nèi)外滑移式裝載機(jī)的發(fā)展概況，主要性能參數(shù)，主要用途和結(jié)構(gòu)特點。 關(guān)鍵詞：滑移式 裝載機(jī) 多動能 全液壓 1 小型多功能工程機(jī)械的發(fā)展?fàn)顩r 小型多功能機(jī)械通常包括微型挖掘機(jī)、挖掘裝載機(jī)（俗稱兩頭忙）和滑移式裝載機(jī)，其共同的特點都是在一個小型的通用底盤上配置多種不同的工作裝置，以適應(yīng)各種不同的作業(yè)要求。 多功能工程機(jī)械是世界工程機(jī)械市場的焦點。世界上幾乎所有大型工程機(jī)械廠家對小型多功能工程機(jī)械均有一定規(guī)模的批量生產(chǎn)，其中著名的如美國的CLACK、CATERPI

2、LLAR、CASE、德國的LIEBHERR、日本的KOMATSU、TOYOTA、前捷克的ZTS等?？ㄌ乇死展?997年財政年度報告中指出，當(dāng)前小型多功能工程機(jī)械的市場總額已達(dá)36億美元，并且近年來以每年11%的速度增長。十年前全世界滑移式裝載機(jī)的產(chǎn)量就已達(dá)三萬多臺，約占當(dāng)時裝載機(jī)總產(chǎn)量的五分之一，若按此推算，目前滑移式裝載機(jī)的總產(chǎn)量在六七萬臺左右，這與小松公司1998年度財政報告中認(rèn)為全球多功能工程機(jī)械市場的年需求量約為二十萬臺的數(shù)字是相吻合的。反觀國內(nèi)小型多功能工程繼續(xù)的市場遠(yuǎn)不及工業(yè)化國家，但隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，對該類產(chǎn)品的需求亦必將隨之增長。市場究竟有多大，見仁見智，難以定論。但目前我國國

3、內(nèi)生產(chǎn)根本無法滿足國內(nèi)市場對滑移式裝載機(jī)的需求，更遑論如何打進(jìn)國際市場。無疑在短期內(nèi)，國內(nèi)市場的需求大部分需要依靠進(jìn)口。 我國小型多工程機(jī)械的生產(chǎn)發(fā)展緩慢，生產(chǎn)滑移式裝載機(jī)的廠家更是廖若星辰，除去少數(shù)拖拉機(jī)廠家開發(fā)生產(chǎn)皮帶傳動機(jī)型以外，算得上專業(yè)生產(chǎn)廠的為數(shù)不多。較早期的一家當(dāng)推北京施工機(jī)械廠，在1977~1980年前后，該廠即自行開發(fā)、生產(chǎn)0.8t級全液壓滑移式裝載機(jī)，前后三次改型，于1980年6月間推出ZLY—80型，并逐步形成一定的生產(chǎn)規(guī)模。其產(chǎn)品結(jié)構(gòu)近似于六、七十年代即進(jìn)入我國的“bobcat725”，采用獨特的串聯(lián)柱塞泵和鏈條終傳動結(jié)構(gòu)；其次是徐州裝載機(jī)廠，該廠早在80年代初期，即

4、已開發(fā)、生產(chǎn)基于鏈條傳動的“XM—14”，隨后在80年代中葉，引進(jìn)美國蓋爾公司的SL4610和SL4510；再后是泰安柴油機(jī)廠，于1993年引進(jìn)前捷克的ZTS公司的UN060，隨后改型為ZLY10W。這些產(chǎn)品的主要性能參數(shù)見表1。 項目\機(jī)型 徐州XM14 徐州SL4610 北京ZLS08C 泰安ZLY10W bobcat 863 ZTS UNC060 發(fā)動機(jī)功率（kW） 11.0 31.7 34.6 33.1 54.8 33.1 最大牽引力（kN） —— 17.9 18.7 24.0 —— 24.0 最大車速（km/h） 6.0 11.0 9

5、.9 12.0 11.6 12.0 整機(jī)全長（mm） 2500 2915 3208 3186 3449 3220 鏟斗寬度（mm） 1050 1650 1384 —— 1879 1730 軸距（mm） 711 920 888 1020 1110 1020 輪距（mm） 890 1340 1300 —— 1382 1425 外輪轉(zhuǎn)彎半徑（mm） —— —— 1235 1200 —— 1200 外緣轉(zhuǎn)彎半徑（mm） —— —— 2420 —— 2166 2400 整機(jī)質(zhì)量（kg） 1100 2287

6、2390 2900 3236 2955 行走傳動系型式 鏈條傳動 全液壓? 全液壓 全液壓 全液壓 全液壓 小型多功能工程機(jī)械常用的三種底盤中，微型挖掘機(jī)的動力大多在20kW以下，整機(jī)質(zhì)量1000~3000kg、采用履帶行走機(jī)構(gòu)，行走速度不足5km/h，多用于農(nóng)場、園林等小規(guī)模的土方作業(yè)。由于其機(jī)型偏小，造價較高，目前在國內(nèi)尚難以普及；挖掘裝載機(jī)的動力多在30~60kW 機(jī)重較大，質(zhì)量約在5000~8000kg之間，挖掘能力較強(qiáng),多采用輪式行走機(jī)構(gòu)，全輪驅(qū)動，利用轉(zhuǎn)向驅(qū)動橋或鉸接轉(zhuǎn)向，車速較高，達(dá)20km/h以上，國外大量用于農(nóng)場、基建、道路維修等工程的土石方作業(yè)和大型施

7、工現(xiàn)場的輔助性作業(yè)。該機(jī)型外形較大，靈活性較差，一般難以適應(yīng)狹小場地的作業(yè)；滑移式裝載機(jī)亦稱多功能工程車，是一種利用兩側(cè)車輪線速度差而實現(xiàn)車輛轉(zhuǎn)向的輪式通用底盤，采用輪式行走機(jī)構(gòu)，全輪驅(qū)動，滑移轉(zhuǎn)向，可于作業(yè)現(xiàn)場隨機(jī)快速更換或掛接各種工作裝置，以適應(yīng)不同的工作環(huán)境和作業(yè)內(nèi)容?；剖窖b載機(jī)的動力一般為20~50kW，主機(jī)質(zhì)量2000~4000kg，車速為10~15km/h左右。其主要是用于作業(yè)場地狹小，地面起伏不平，作業(yè)內(nèi)容變換頻繁的場合，同時為大型工程機(jī)械施工機(jī)械輔助設(shè)備使用。 2 滑移式裝載機(jī)的主要用途 ?? 滑移式裝載機(jī)最大的特點是整機(jī)外形尺寸小，且可實現(xiàn)原地轉(zhuǎn)向；可在作業(yè)現(xiàn)場隨機(jī)快速

8、更換或掛接各種工作裝置。其用途主要有以下幾個方面。 （1）由于其最小轉(zhuǎn)向半徑尚不足同等級鉸接裝載機(jī)的一半，特別適用于如城市基礎(chǔ)設(shè)施、道路或建筑工地、廠房車間、倉庫、碼頭、輪船甲板甚至船艙內(nèi)等狹窄場地的作業(yè)。 （2）采用全輪驅(qū)動，不設(shè)輪間差速器有利于在起伏不平的場地上進(jìn)行作業(yè)。 （3）于作業(yè)現(xiàn)場瞬息間即可更換或掛接不同的工作裝置，一般僅需數(shù)分鐘。從而可分別進(jìn)行鏟運、堆垛、起重、挖掘、鉆孔、破碎、抓取、推扒，松土、開溝、道路清掃和路面壓實等作業(yè)。 （4）用于大型工程機(jī)械的后勤保障、場地清理及工程收尾等作業(yè)。 （5）可以作為移動式泵站使用，為手持式液壓鎬等液壓機(jī)具提供動力源。 3 滑移式

9、裝載機(jī)的結(jié)構(gòu)特點 滑移式裝載機(jī)的主機(jī)泵系一臺前端式裝載機(jī)（見題圖），無一例外地被設(shè)計為短軸距、短后懸，動臂支承點在車輛后上方。駕駛室位于兩側(cè)動臂間，司機(jī)須跨越工作裝置才能進(jìn)入駕駛室內(nèi)。儀表盤分置司機(jī)左、右側(cè)或布置在前上方。發(fā)動機(jī)后置，縱向或橫向布置。不設(shè)前后橋，四個驅(qū)動輪各自獨立蟹床誥蜃爸?，直接贯t(yī)釉詼矍岸耍鋃嗍墓ぷ髯爸迷蚴槍部旎蛔爸糜攵巰嘟?。至釉忈t(yī)庸ぷ髯爸玫目旎蛔爸玫慕峁剮問劍嬪Ъ葉饕歟饔星錚遜指呦隆?/p> 主機(jī)動臂多采用箱形截面結(jié)構(gòu)，借以提高其扭轉(zhuǎn)剛度。為整機(jī)布置所限，動臂提升只能采用雙液壓缸的形式。轉(zhuǎn)斗液壓缸通常設(shè)置在動臂前端，為解決在動臂提升過程

10、種的“鏟斗平移”問題，部分機(jī)型如ZLY10W采用四連桿結(jié)構(gòu)，以減少動臂提升過程中鏟斗的后翻角度，但卻有礙司機(jī)視野。即便如此，也依然無法實現(xiàn)動臂下降時的“鏟斗自動放平”。其原型機(jī)UNC060別出心裁在動臂后短裝設(shè)一對補償缸，使其與轉(zhuǎn)斗缸同向并聯(lián)，上述“鏟斗平移”和“鏟斗自動放平”的問題有所改善的同時，巧妙地利用鏟斗載荷力矩的作用，增大了動臂提升過程中的提升力。 ????????? 滑移式裝載機(jī)的工作裝置采用液壓傳動，其行走驅(qū)動系統(tǒng)，除極個別采用皮帶傳動或鏈條傳動的機(jī)型外，滑移式裝載機(jī)幾乎均采用全液壓方案，雙回路閉式系統(tǒng)、斜盤式雙向變量泵、斜軸式高速馬達(dá)，其典型系統(tǒng)見圖1。由于行走液壓回路封

11、閉，車輛停車即制動，不須另設(shè)行車制動裝置，為消除由于車輛慣性力而產(chǎn)生的過大沖擊，液壓馬達(dá)進(jìn)出處加設(shè)限壓閥。液壓件多是該回路的特色：兩個行走變量柱塞泵+補油泵，一個工作齒輪泵，部分機(jī)型還有先導(dǎo)操縱回路的低壓泵；bobcat采用發(fā)動機(jī)直接驅(qū)動串聯(lián)泵，將所有柱塞泵和齒輪泵串聯(lián)成一串，這種泵國內(nèi)尚不多見，維修、配套困難。ZTS則采用齒輪箱傳動，分別驅(qū)動各液壓泵，這種驅(qū)動方式除了可以采用單泵配套外，尚可利用不同的傳動，使各油泵在合適的轉(zhuǎn)速下運轉(zhuǎn)，以獲得較理想的系統(tǒng)匹配。ZTS在這個齒輪箱上加設(shè)了主離合器。用于發(fā)動機(jī)氣動時卸荷。 滑移式裝載機(jī)的傳動系統(tǒng)如何將左、右兩側(cè)高速馬達(dá)的扭矩傳遞給各驅(qū)動輪，典型結(jié)構(gòu)如圖2顯示的一級圓柱傳動加一級鏈條傳動系“bobcat743”單側(cè)傳動結(jié)構(gòu)； 圖3顯示的一級螺旋傘齒輪傳動加三級圓柱齒輪傳動系“ZTS UNC060”單側(cè)傳動結(jié)構(gòu)。 該系統(tǒng)將馬達(dá)垂直放置，不必占用駕駛室空間。但螺旋傘齒輪的配套困難。