1、WZ-25 装载机工作装置的可靠性分析研究 1 1.绪论绪论 1.1 装载机的发展综述装载机的发展综述 1.1.1 装载机的简史装载机的简史 无论是古埃及的金字塔还是中国的万里长城，都是以牺牲了数百万的劳工 生命为代价。到了近代，各种工程机械的出现使“孟姜女哭长城”永远成为了历 史，不仅显著提高了工程建设的效率，同时也大大减小了工人的劳动强度。而由 于装载机具有作业速度快，机动性好，操作轻便等优点，因而发展很快，成为工 程机械中发展最快、产销量及市场需求最大的机种之一。 我国装载机始于 1960 年末，发展至今它经历了 3 个发展阶段，即 60 年代 仿制摸索阶段；70 年代自力更生研制阶段；
2、80 年代至 90 年代技术引进、合资合 作发展阶段。全国装载机产品从 1976 年的 446 台发展到 1996 年的 18310 台，二 十年内增长 41.1 倍。在全国机械产品中，成为重要代表产品，令世人瞩目。 60 年代末期， 天津市交通局还制成 Z425 型铰接式高压胎， 液力传动装载机， 这也是国内首次研制的铰接式装载机。 70 年代中期，我国工程机械装载机行业吸取国外先进技术，研制出铰接式 装载机 ZL50(柳州工程机械厂生产)，采用铰接式车架，低压宽基工程胎，液力 机械传动，钳盘式制动，四轮转向，轮边减速驱动轿。且有悬挂装置，具有良好 的越野性。油压由 16MPa 提到 20M
3、Pa，动力换档变速箱，大大提高我国轮式装载 机水平。 80 年代我国装载机行业迎来了飞跃发展时期。通过自行研制与引进国外技 术相结合，研制了填补系列 ZL10、15，以及小型 ZL04、07、08 和 ZL16、60、70、 80、100 轮式装载机，同时推土机行业的厂家填补了我国履带装载机的空白。如： ZY65 型(黄河工程机械厂)6t 装载量；ZY140 型(宣化工程机械厂)4t 装载量，履 带装载机 ZY40(天建)、802Z(洛拖)等。 WZ-25 装载机工作装置的可靠性分析研究 2 90 年代以来，我国装载机行业虽然得到飞速发展，随着改革的深入、扩大 对外开放招商引资的加快，我国工程
4、机械行业随着合资热、合作热的升温，装载 机行业发展迅速，出现了数家中外合资企业。同时国内企业也迅速发展，主要有 柳工、厦工、成工等多家大型企业。 展望未来， 我国轮式装载机今后发展的大趋势是： 稳定中吨位机提高操纵性， 减轻司机操作强度，从而提高生产率，小型装载机向静液压传动方向发展，提高 人体、 机器、 环境系统和总体效能， 大型装载机借鉴与国外技术合作生产的经验。 1.1.2 工作装置工作装置简介及研究现状简介及研究现状 装载机由动力装置、车架、行走装置、传动系统、转向系统、制动系统、液 压系统和工作装置等组成，其结构简单图如图 1-1 所示。工作装置作为装载机的 重要组成部分，主要实现装
5、载机的铲掘和装卸物料作业。如图 1-2 所示，装载机 工作装置由铲斗、动臂、连杆、摇臂和横梁、支撑等组成，整个工作装置铰接在 车架上。铲斗通过连杆和摇臂与转斗油缸铰接，用以装卸物料。动臂与车架、动 臂油缸铰接，用以升降铲斗。铲斗的翻转和动臂的升降采用液压操纵。 图 1-1 轮式装载机 图 1-2 装载机工作装置 WZ-25 装载机工作装置的可靠性分析研究 3 工作装置的结构型式，主要有七种类型，即按连杆机构的构件数不同，分为 三杆式、四杆式、五杆式、六杆式和八杆式等；按输入和输出杆的转向是否相同 又分为正转和反转连杆机构等。 在这几种结构型式中，反转六连杆机构由于连杆布置上的原因，在铲掘位置
6、时，传动角大（连杆与从动杆间的夹角） ，转斗油缸又是大腔作用，能产生较大 的铲起力。因此得到广泛应用，特别是适合于坚实物料（矿石、原石）的采掘和 搬运。我国 WZ 系列装载机大都采用反转六连杆机构型式。 另外，工作装置的各个部件性能也都有一定的要求，下面分别作出介绍。 首先是铲斗，土方工程用装载机铲斗结构，其斗体常用低碳、耐磨、高强度 钢板焊接制成，切削刃采用耐磨的中锰合金钢材料，侧切削刃和加强角板都用高 强度耐磨钢材料制成。 铲斗切削刃的形状分为四种。 齿形的选择应考虑插入阻力、 耐磨性和易于更换等因素。齿形分尖齿和钝齿，轮胎式装载机多采用尖形齿，而 履带式装开机多采用钝形齿。斗齿数目视斗宽而定，斗齿距一般为 150-300mm。 斗齿结构分整体式和分体式两种，中小型装载机多采用整体式，而大型装载机由 于作业条件差、斗齿磨损严重，常采用分体式。分体式斗齿分为基本齿 2 和齿尖 1 两部分，磨损后只需要更换齿尖。 动臂与车架、动臂油缸铰接，用以升降铲斗。其材料多是 16Mn钢，中间横 梁为薄壁圆钢，动臂板的厚度小于中心轮廓最小尺寸的 1/5，摇臂通过中间支撑 连在横梁上，一端与油缸
