装载机机构设计说明.doc

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1、大容量装载机设定一、开发背景855B—83专用型装载机是在原855B型叉装机底盘基础上设计的，原机型相当于6吨的装载机，标准配置的斗容应为3〜3・53M,卸载高度为3000〜3200mm。而我们的设计目标是斗容8咄、物料密度1.1吨/立方米、举升高度为3700mm,是专门满足煤炭企业需要开发的一种专用机型，其斗容之大、卸载高度之高在内同类产品中绝无仅有。叉装机与装载机在作业工况上存在较大差异，装载机经常在联合工况下作业，因此多釆用部分功率匹配；而叉装机却不同，其作业工况与叉车相仿,因此在动力匹配

2、时通常采用全功率匹配。855B-83专用型装载机的作业对象为散装煤一属轻质松散物料，虽存在联合作业工况，但其铲掘阻力较小，适当地考虑一定的功率储备即可。另外应该注意的是因为最大举升时，铲斗最高点超过6米，并且超出操作者的视野，存在一定安全隐患，应予考虑。二、工作装置设计的基本原则按设计任务要求，以855B型为基础，斗容F米，卸载高度为3.7米,作业对象为煤及密度1.1吨/立方米以下的松散物料，属于专用特种机械。由于作业对象不同，性能要求不同，因此机构设计上的要求与装载机也有所差别。由于我们配备的

3、铲斗斗容是同级别装载机的一倍多，那么斗底长度也一定也长很多，这样势必出现两个问题：一是挖掘时阻力臂增大带来动力性下降，影响作业效率；二是要保证同样的卸载高度，就必须提高动臂的举升高度，何况我们还要求举升高度达到3・7米以上。鉴于该机型的特殊性，我们在满足作业要求的情况下在动力性和运动性两方面有所取舍，在满足实际作业需要的情况下保证有较高的动力性是设计的基本原则。三、工作装置基本参数基本参数YaAGFGNEFDECDZCDEHbl24403550580107.5°10601000958159°24

4、01600XBYbAKDKXoYoJLALXzYi48018520803609009201208105001650转斗油缸：最小安装矩X行程X缸径1060X618X150举升油缸：最小安装矩X行程X缸径1475X964X200下沉深度：70四、工作装置动力性L动力系数与掘起力作业机械工作机构的设计通常将动力性作为目标函数，以便使机构获得较高的作业效率，减少能耗。我们设计的8%的机型，由于斗底（阻力臂）较长，这对追求较好的动力性是不利的；因此，我们在不影响实际作业的情况下，通过降低某些运动性指标（

5、如低位卸载角）来获得较高的动力系数是合适的。该机构在地面铲斗放平时的传动角为:ZGFEZFEDZBCD89.51°57.42°90.53°下图为该机构在地面位置动力系数随铲斗后翻角变化的曲线；从下面的曲线可以看出铲斗后翻角从-15°〜20。之间动力系数都超过0.4,并且变化比较平缓，最高点在5°时为0.45,在斗底长度如此之大的情况下，获取这么高的动力系数是很难得的，下面曲线说明该机构具有较好的作业效率。地面位置动力系数变化曲线-20-1001020304050铲斗后翻角（度）我们选择20MPa

6、的工作压力，直径150mm的转斗油缸，在不考虑系统效率的情况下，可得到下面的掘起力变化曲线，当然该曲线与动力系数变化曲线的规律是一致的。地面位置掘起力变化曲线-20-1001020304050铲斗后翻角（单位：度）8”型曲)-302・举升能力与举升掘起力通常来说举升能力是随着举升高度的升高而降低，对于一台设备来说最小值即标定为机器的举升能力。我们选择20MPa的工作压力，直径200mm的举升油缸，在不考虑系统效率的情况下，可得到下面的举升能力随举升高度变化曲线。举升能力变化曲线动臂下较点离地高度

7、（单位：毫米）从上图可以看出最大举升时举升能力最低，为13.1吨，扣除效率等因素,举起10吨的物料是没有问题的，能满足本机器的要求。地面位置举升油缸产生的掘起力的检测方法与转斗油缸产生的掘起力是相同的，检测点都是斗刃往里100mm,举升油缸产生的掘起力对工作装置作业效率也是至关重要的，但与转斗油缸产生的掘起力存在一定的比例关系，合适的配比才能有效提高作业效率。举升油缸产生的掘起力为24吨。五、工作装置的运动性1、后翻角变化曲线工作装置的运动性要求工作装置举升过程平稳，即要求举升过程中物料既不易往

8、前洒落也不往后洒落，以保证满斗性，往后洒落是必须杜绝的！因为这影响到司机和机器的安全。要举升平稳就必须保证举升过程后翻角变化趋势是一致的，以避免后翻角变化方向改变造成物料的扰动；另外还要保证最大举升时，铲斗后挡板与斗刃的连线还是前倾的，以保证物料难以往后滚落。按教科书的要求变化角度在15。以内，实际上卡特皮勒大型装载机（如992）都达到25°,关键应满足上述要求。铲斗后翻角变化曲线1000200030004000OO50O006<—・•—・*•70.0060.0050.0040.0030.002