ZL50轮式装载机转向系统设计
摘 要
装载机是工程机械的主要机种之一，广泛用于建筑、矿山、水电、桥梁、铁路等部门。我国装载机装载部分在设计上存在很多问题，工作装置对于Z装载机装载部分来说又是重中之重，所以工作装置的设计好坏直接影响到装载机装载部分工作装置的使用寿命以及工作效率等。本文主要对ZL50轮式装载机的转向系统进行设计。在类比同类型装载机转向系统设计的基础上，提出了一种新型的液压转向系统。设计中首先对铰接式转向进行了运动学和动力学分析，明确了转向过程中的阻力。然后根据整机特点和转向系统的结构原理进行液压元件的选取。整体设计完成后，对系统的压力损失和温升进行了验算和校核。该设计具有优点是转向流量稳定，不随发动机转速变化而变化；在直线行驶时，转向泵卸载，能量损失小，效率较高；体积小，便于安装等。
关键词：装载机，液压转向，铰接式转向， 压力损失
ABSTRACT
Loaders are one of the main types of construction machinery, and are widely used in buildings, mines, hydroelectric power, bridges, railways and other departments. There are many problems in the loading part of the loader in China, and the work device is the heavy weight for the loading part of the Z loader, so the design of the working device directly affects the service life and working efficiency of the loader loading unit. This article mainly carries on the design to the ZL50 wheel loader's steering system. Based on the design of steering system for similar loaders, a new type of hydraulic steering system is proposed. In the design, kinematics and dynamics analysis of articulated steering is carried out first, and the resistance during steering is defined. Then select the hydraulic components according to the characteristics of the whole machine and the structural principle of the steering system. After the overall design is completed, the pressure loss and temperature rise of the system are checked and checked. The design has the advantages of stable steering flow and no change with the change of engine speed. In the straight line, the steering pump is unloaded, the energy loss is small, the efficiency is high, the volume is small, and the installation is convenient.
Key words: loaders, hydraulic steering, articulated steering, pressure loss
前 言 1
第1章 装载机概述 3
§1.1装载机的结构和功能 3
§1.2 主要技术参数 4
§1.3 转向系统的特点和使用要求 5
§1.4 装载机简史及国内外发展情况 5
§1.4.1装载机简史 5
§1.4.2 国外装载机目前水平及发展动向 6
§1.4.3 国内装载机目前发展水平及状况 7
第2章 转向系统的确定 9
§2.1 典型的转向系统 9
§2.1.1 机械转向系 9
§2.1.2 液压动力转向系 10
第3章 转向系统的分析 11
§3.1 铰接式转向系统 11
§3.1.1 铰接式转向系统 11
§3.1.2 铰接式转向的工作原理 12
§3.4 小结 13
结 论 14
参考文献 14
前 言
挖掘装载机俗称“两头忙”。因为它具有独特的构造，前端是装载装置，后端为挖掘装置。在工地内，您只需要转动一下座椅，即可完成从挖掘机到挖掘机操作手角色的转变。挖掘装载机主要用于城市和农村的公路建设及养护、电缆铺设、电力和机场工程、市政建设、农田水利建设、农村住宅建设、开山取石以及各种小型建筑队所从事的各种建筑施工工程。“两头忙”属于小型多功能工程机械的一种，一般在大工程完成后的小工程中使用。挖掘装载机分类如下：结构上：从结构上来分，挖掘装载机有两种形式：一种是带侧移架，另一种不带侧移架。前者的最大特点是挖掘工作装置可以侧移，便于在特殊场地作业，它在运输状态时重心较低，有利于装载和运输。缺点是：由于结构上的限制，支腿多为直腿，支撑点在车轮边缘以内，两支撑点距离较小，挖掘时整机稳定性差（特别是挖掘工作装置侧移到一侧时）。这种型式的挖掘装载机功能重点在装载方面，在欧洲生产得较多；后者的挖掘工作装置不能侧移，整个挖掘工作装置可通过回转支承绕车架后部中心作180°回转，支腿为蛙腿式支撑，支撑点可伸到车轮外侧偏后，挖掘时稳定性好，有利于挖掘能力的提高。由于没有侧移架，整机造价相应降低。缺点是收斗时铲斗悬挂在车后部，外型尺寸长，机车处于运输和装载状态时，稳定性差，对装载和运输有一定影响，此种机型功能重点在挖掘方面，以美国生产居多。从动力分配上来分：挖掘装载机有两轮（后轮）驱动和四轮（全轮）驱动两种形式。前者不能完全利用附着重量，使机车与地面的附着力以及牵引力比后者下降，但造价比后者低得多。底盘上来分：小型多功能工程机械常用的三种底盘中，微型挖掘机的动力大多在20kW以下，整机质量1000-3000kg、采用履带行走机构，行走速度不足5km/h，多用于农场、园林等小规模的土方作业。由于其机型偏小，造价较高，目前在国内尚难以普及；挖掘装载机的动力多在30-60kW机重较大，质量约在5000-8000kg之间，挖掘能力较强，多采用轮式行走机构，全轮驱动，利用转向驱动桥或铰接转向，车速较高，达20km/h以上，国外大量用于农场、基建、道路维修等工程的土石方作业和大型施工现场的辅助性作业。该机型外形较大，灵活性较差，一般难以适应狭小场地的作业。
装载机是一种用途十分广泛的工程机械。20世纪60年代以前的装载机，其功率和结构迁都一般均不大。近年来，无论在结构、传动、材料和轮胎等方面均有了改进和提高。装载机不仅可以进行铲、挖、装、运、卸及平整作业，而且可以更换工作环境，作为起重机或叉车等机械使用。在工程施工和矿山开采等部门中作用日益重要。
作为世界装载机生产的主要制造基地，中国装载机行业的发展现状可以说能够较为全面的反映全球装载机行业的走势。作为中国工程机械行业最具代表性的产品之一，装载机受到人们的广泛关注。国民经济的发展与国家基建规模及资金投入的增大，促进了我国装载机行业的迅速发展。生产企业由1980年的20家增至现在的100余家，初步形成了规格为0.8-18t约28个型号的系列产品，并已成为工程机械主力机种，因此对装载机行业进行研究有着十分重要的意义。
