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CYE-1电动铲运机工作装置设计

摘要：CYE-1电动铲运机的工作装置设计的合理性直接影响整机的性能，对提高效率及其自动化程度具有重要的意义。本次设计分析了国内外铲运机的发展现状及发展趋势，指出了国内相对落后的地方，同时详细介绍了铲运机工作装置的组成及重要性。

利用cad软件，画出了结工作装置详细二维图纸，清晰地表达了铲运机工作装置的布局、连接。

本次设计是通过计算得出各个结构相应尺寸并查阅国内外资料确定结构类型，将其工作过程分为插入、铲掘、举升、卸载和自动放平五个工况，并通过计算分析了工作装置各个工况中，构件的动作情况及相关的运动参数。最后进行受力分析以及强度校核。

关键词：铲运机；工作装置；运动分析；校核

1 概述 (1)

1.1 铲运机的综述 (1)

1.2 国、内外地下铲运机的发展和研究状况 (2)

1.3 铲运机的工作装置 (4)

2 铲运机工作装置分析 (9)

2.1 铲斗的基本组成方式 (9)

2.2 铲斗的分类 (10)

2.3 铲斗的设计 (11)

2.4 动臂的设计 (16)

2.5 连杆的设计 (17)

2.6 铲运机工作装置动臂各铰接点位置的确定 (18)

2.7 确定摇臂与铲斗的铰接点F (19)

2.8 动臂举升油缸与动臂和车架铰接点H及M点的确定 (21)

2.9 工作装置连杆机构的运动学与动力学分析 (23)

3 力学计算及其强度校核 (29)

3.1 外载荷计算 (29)

3.2 工作装置的受力分析 (31)

3.3 工作装置的强度校核 (33)

4 参考文献 (40)

5 谢辞 (41)

6 附录 (42)

电动铲运机用于矿山井下，以铲装，运输爆破后的松散物料为主。也可用于露天铁矿，铁路，公路以及水利等隧道工程，还少部分，煤矿使用，特别用于工作条件恶劣，作业现场狭窄，低矮以及泥泞的作业面。电动铲运机除了机动性能较差外，具有无废气污染，噪声低，节约能源等优点，是井下作业的首选设备。

作为一位机械设计制造及其自动化专业的毕业生，我们应该牢牢掌握机械设计与制造的综合知识技能，本次毕业设计为我们提供了一个非常重要的实践机会。这本说明书记载了我这次毕业设计的主要内容和设计步骤，较详细的说明了CYE-1电动铲运机工作装置的设计。

本说明书实用，科学，系统，着重介绍CYE-1电动铲运机工作装置的设计。其中亦较为详细的引用了一些图表说明，以便使读者一目了然。但毕竟是初学者之作，错误和笔误在所难免，还望各位专家和老师指正。

1 概述

1. 1 铲运机的综述

“地下铲运机”一词是参考英文“LHD unit”(Load-haul-dump unit)，即装---运---卸设备演绎而来。地下铲运机的原动机是柴油机或电动机、液压传动或者机械传动、轮胎行走、铲斗在装置前面卸载装运。主要在地下矿山以及隧道用得比较广。它跟地面或露天矿使用的装载机有许多相似之处，他的主要区别就是地下铲运机机身比较低、横向布置的驾驶室、轮胎是光面或半光面地下耐用轮胎，原动机是柴油机的铲运机。

图1.1铲运机全景图

按动力源来分，地下铲运机可分为以柴油机为动力的内燃铲运机和以电动机为动力的电动铲运机。

按照铲斗容量来分，基本上可以分成：

小型铲运机：斗容量1.5立方米和以下的铲运机：

中型铲运机：斗容量2立方米到4立方米的铲运机：

大型铲运机：斗容量4立方米以上的铲运机。

1.2 国、内外地下铲运机的发展和研究状况

20世纪六十年代以来，世界采矿业的国际竞争日益加剧，各发达国家纷将现今的露天矿开采技术运用到地下矿生产中，使地下矿劳动生产率成倍甚至十几倍的提高，矿石成本大幅度下降。从而出现了所谓的“地下露天采矿”(Underground Open Mining)。其特点主要表现在：地下工作机器设备为下面的道路开拓高阶段开采和底下的粉碎：地下开采很多时候采的比较深、范围比较大，分段出矿；地下开采的机器装置大多数是朝无轨方向、液压方向、节能方向和自动化方向发展。在这样的情况下，这种设备被研究出来。

1.2.1 铲运机国外发展历程

从1958年美国Wagner公司开发的NS-1型橡胶轮铰接前端式铲运机算起，地下铲运机的发展有近46年的历史。正因为如此，世界上大多数地下铲运设备厂能生产适用不同用户要求不同品种规格的系列地下铲运设备。如美国Wagner 公司柴油地下铲运设备最小的机型是HST-5(额定斗容是0.5m3,0.7t,额定功率31kW)，最大机型ST-1810(5.8-9.5 m3,7.5t,3l7 kW )，在大小之间还有好几种机型。为了适应不同用户，一种机型又有许多变型。其它公司如Tamrock公司也有相似的情况。柴油地下铲运设备最小机型是Micmscoop100(0.54 m3,1t,30kW),最大的机型是TORO-0011 ( 8-10.7m3,21t,354kW)，中间还有14种机型。

国外地下铲运设备的发展趋势为：利用现代设计方法和计算机、电子技术，使产品具有安全、节能、舒适和可靠的特点。例如Wagner公司在2003年改进了ST-1010地下铲运设备为ST-1010地下铲运设备，其按人机工程学改进了司机的操作舒适性、安全性及机器的可维修性。改进ST-1510为ST-1520，其传动系统具有最佳匹配、最佳的运输速度和铲掘能力。为减轻司机的劳动强度，改善地下铲运设备的使用性能和操作性能，近几年地下铲运设备广泛采用电子控制系统。由电操纵代替传统机械控制。例如德国Paus公司TIGER 300D地下铲运设备无方向盘，无脚踏板，只有二个杆控制系统代替所有操纵杆。

1.2.2 铲运机国内发展历程及预期分析

虽然我国生产的地下铲运设备也有几种机型的性能达到或接近了国外先进水平，但相当部分机型性能还不尽人意。现以我国某厂生产的2m3柴油地下铲运设备同国外同类型的机型比较来说明这个问题，见表1。从表1可以看出，我国的2 m3型地下铲运设备性能参数同国外相比，有较大差距。作为2 m3的标准地下铲运设备来说，其外型尺寸过大，重量过重，功率也过剩，机动灵活性较差。实质上是3 m3的配置，2 m3的斗容。

为缩短与国外技术的差距，我国从20世纪70年代进口国外先进地下铲运设备以来，已累计进口几十种型号、几百台地下铲运设备。在原有色总公司、冶金部的统一规划协调下，通过科研院校、使用单位、制造厂的通力合作，相互配合，在理论研究及引进消化方面取得了很大成绩。例如，中钢集团衡阳重机有限公司、长沙矿山研究院等单位的技术人员，分别编写了“地下铲运设备－结构设计与使用”及“地下铲运设备”两本专著。还有广大的科技人员，撰写了大量的有关论文。为提高我国地下铲运设备的设计、制造、使用和维护水平，为我国地下铲运设备的发展做出了贡献。但是近几年，由于各种原因，科研院校投人地下铲运设备的科研经费远远不够，以很快速度发展。

鉴于目前地下铲运设备制造厂的现状，高校或研究机构与制造厂、矿山应组成联合体，配置一些先进仪器，集中一批优秀人材，进行一些迫切需要的基本理论研究和实际应用研究。

总之，随着地表浅部矿业资源的日益枯竭，采矿业将逐渐向地表深部发展，地下矿山现代的高效率无轨化开采技术仍将占据主导地位，地下铲运设备仍将是无轨采矿不可缺少的主要设备，只是环境因素的约束将更加严酷和苛刻。铲运设备主要发展趋势应主要包括以下几个方面：大中型铲运设备将是主要的发展对象；现有机型将采用现代先进技术进一步完善和提高，并向机电液一体化的方向发展；随着电子信息技术的迅速发展和引入；广泛应用计算机辅助设计和辅助制造技术以及应用计算机技术，进行铲运设备整体参数及结构的动态优化设计将受到关注。

表1.1 国内外2m3地下铲运设备参数比较表

1.3 铲运机的工作装置

1.3.1 铲运机的工作组成及其性能

工作装置是铲运机工作的关键部件，铲运机的工作装置是由多杆组成的复杂运动机构。工作装置的组成：大臂、举升缸、转斗缸、小臂、连杆、铲斗组成，地下铲运机的工作过程均可以通过工作装置来实现，，它的工作情况可以分成五种状态：

(1)插入状态：动臂下放，铲斗放置于地面，斗尖触地，斗底与地面呈?3至?5倾角，开动地下铲运机，铲斗借助机器的牵引力插入料堆。

(2)铲装状态：铲斗插入料堆后，转动铲斗铲取物料，待铲斗口翻至近似水平为止。

(3)举升状态：收斗后，利用举升油缸使动臂转动到适当的卸载位置。

(4)卸载状态：在卸载点，利用转斗油缸使铲斗翻转，向溜井料仓或运输车辆卸载，铲斗物料卸净后下放动臂，使铲斗恢复至运输位置。

(5)自动放平状态：铲斗在最高举升位置?

45卸载后，保持转斗油缸长度不变，将动臂放至铲掘位置时，斗底与地平面的后角为?3到?5。

工作装置的合理性直接影响铲运机的生产效率、工作负荷、动力与运动特性、工作循环时间、外形尺寸、和发动机功率等，不同的类型装置其组成不同，工作装置的设计的合理与否，性能直接影工作效率和工作质量，其性能主要体现在如下几方面：

(1)传动性：为了保证工作机构传动性能良好，防止机构锁死，要求机构运动过程中各传动角在大于?

10小于?

170。

(2)平移性和卸料性分析平移性：动臂提升过程中为避免铲斗中的物料撤落，要求铲斗近似平动。卸料性：保证能卸净铲斗中的物料，在转斗液压缸的作用下，应保证铲斗的卸料角大于?

45。

(3)最大卸载高度和最大卸载距离最大的卸载高度：测量铲斗切削刃垂直方向和水平方向的运动轨迹。最大卸载距离：铲斗在最高状态时和轮胎之间的距

离。

(4)铲斗自动放平性：使铲斗从高位卸载状态下落到插入状态，期间保持转斗液压缸长度不变，测量铲斗地面与水平间夹角的变化，即可得到铲斗自动放平行。

1.3.2 铲运机的工作机构类型

主要有7类连杆类型，其中包括3杆、4杆、5杆、6杆和8杆机构。

(1)正转八杆机构

正转八杆机构如图1.2，这种机构转斗铲取是在在转斗油缸大腔进油的时侯，所以掘起力较大；设计好装置的尺寸参数时，铲斗举升平动比较容易实现；连杆传动角比较大，铲斗有较大的卸载角以及卸载的速度，速度快；正转八杆机构的主要缺点是机构复杂，不易实现铲斗自动放平。

图1.2正转八杆机构

(2)转斗油缸前置式正转六杆机构

转斗油缸前置式正转六杆机构见图1.3，其优点是转斗缸直接与摇臂相连接，该工作机构由两个平行四杆机构组成，铲斗平移性较好。结构简单，司机视野较好，缺点是转斗时油缸小腔进油，铲掘力相对较小；连杆机构传力比小，使得转斗缸活塞行程较大，转斗缸加长；由于转斗缸前置，使得工作装置的整体重心外移，使得设备的的稳定性受影响；铲斗不容易放平。

图1.3转斗油缸前置式正转六杆机构

(3)转斗油缸后置式正转六杆机构

转斗油缸后置式正转六杆机构见图1.4，它跟缸前置机构比较得话，装置前面悬的部分小，有较大的传动角，液压杆行程短；这种情况会简化装置结构，改善动臂以及销轴的受力情况。缺点是：转斗缸与车架的铰接点位置较高，可能对司机视野造成影响；掘起力小些。

图1.4转斗油缸后置式正转六杆机构

(4)转斗油缸后置式反转六杆机构

转斗油缸后置式反转六杆机构见图1.5，这种机构有如下优点：连杆系统倍力系数可以设计大一些，掘起力会大些；选择好尺寸，铲斗会很好的平动，还有自动放平也很容易；结构紧凑，前悬小，缺点是构件容易发生相互干涉这种情况不太好。

图1.5转斗油缸后置式反转六杆机构

(5)正转四杆机构

正转四杆机构见图1.6，该机构结构最为简单，易于设计成铲斗举升平动；前悬较小。缺点是铲掘转斗时油缸小腔作用，输出力较小；连杆机构的传力比难以设计成较大值，所以铲掘力相对较小；转斗油缸行程较大，油缸结构较长；铲斗卸载时，活塞杆易与铲斗底部相碰，减小了卸载角；机构不易实现铲斗自动放平。

图1.6正转四杆机构

(6)正转五杆机构

正转五杆机构见图1.7，为克服正转四杆机构卸载时活塞杆易于斗底相碰的缺点，在活塞杆与铲斗之间增加一根短连杆，从而使正转四杆机构变成正转五杆机构。其缺点正如正转四杆机构。

图1.7正转五杆机构

综上分析，正转五杆工作机构结构简便，有自身优点。能比较理想的满足铲、装、卸作业要求，所以它得到了广泛运用。所以在本次设计中，也将采用正转五连杆机构。

2 铲运机工作装置分析

2.1 铲斗的基本组成方式

铲斗断面形状一般为“U”形，用钢板焊接而成，常见的铲斗结构如图1-3所示

(a)直线形斗刃铲斗(b)V形斗刃铲斗(c)直线形带齿铲斗(d)弧形带齿铲斗

图2.2铲斗类型图

铲斗由斗底、侧壁、斗刃及后壁等部分组成。如图2.3所示：

图2.3铲斗组成

(1)斗体的形状

铲斗的斗体基本可分成“浅底”和“深底”两种类型。在斗容量相同情况下，前者开口尺寸较大，斗底深度较小，即斗前壁较短，而后者则正好相反。

浅底铲斗插入料堆的深度小，相应的插入阻力也小，容易装满，但运输行驶时容易撒料；由于前悬增大，影响车辆行驶平稳性。而深底铲斗则恰恰相反。根据设计要求，此铲运机工作装置主要进行定点或短距离铲运，所以选用浅底铲斗。斗体采用低碳、耐磨、高强度钢板焊接制成。

(2)切削刃的形状

根据装载物料的不同，切削刃有直线型[见图2.2(a)]和非直线型[见图2.2(b)、2.2(c)、2.2(d)]。前者形式简单，有利于铲平地面，但铲装阻力大。后者有V形和弧形等，插入阻力较小，容易插入物料，并有利于减少偏载插入，但铲装系数小。

根据设计任务书要求，此工作装置需进行插入铲装工作，所以选用V型切削刃。斗刃材质采用既耐磨又耐冲击的中锰合金钢材料。

(3)斗齿

铲斗斗刃上可以有斗齿．也可以没有斗齿，若斗刃上装有斗齿时，斗齿将先于切削刃插人料堆，由于它比压大（单位长度插入力大），所以比带齿的切削刃易于插入料堆，插人阻力能减小20%左右，特别是对料堆比较密实、大块较多的情况，效果尤为显著。斗齿结构分整体式和分体式两种，此铲斗的工作条件相对良好，所以不采用斗齿。

(4)铲斗侧刃

因为侧刃参与插入工作，为减小插入阻力，侧壁前刃应与应与斗前壁成锐角，弧线或折线侧刃铲斗的插入阻力比直线侧刃要小。为了不使斗容减小太多，将侧壁刃口设计成折线。

(5)斗底

斗前壁与与斗后壁用圆弧连接，构成弧形斗底。为了使物料在斗中有很好的流动性，斗底圆弧半径不宜太小，前后壁夹角（铲斗开口角或张开角）不应小于

物料与钢板的摩擦角的2倍，以免卡住大块物料。

2.2 铲斗的分类

铲斗按卸载方式一般可分为整体前卸式、侧卸式、推卸式和底卸式等数种。

(1)整体前卸式铲斗

图2.4所示的就是整体前卸式。它的突出优点就是结构简单，工作可靠，有效装载容积大，，但需要较大的卸载角才能将物料卸净。

图2.4整体前卸式铲斗卸载工况

(2)侧卸式铲斗

侧卸式铲斗如整体式一样，可以往机器前方卸料。当如果需要往机器一侧卸料时，可以拔去一个侧销，通过转斗油缸动作来卸料。这种铲斗因为没有恻板，插入阻力小，装载效率高，特别是在装载机用于填沟或在狭窄场地往侧旁的运输设备进行装载作业时，其优点就更加显著了。

(3)推卸式铲斗

推卸式铲斗可以用来弥补整体式铲斗卸载高度的不足，在装载机其他尺寸参数相同的时候，能够显著地提高卸载高度和增加卸载距离。

(4)底卸式铲斗

底卸式铲斗是用动力打开斗底卸载，同推卸式铲斗一样可以提高卸载高度，但结构也比较复杂。

2.3 铲斗的设计

2.3.1 铲斗的断面形状和基本参数的确定

(1)铲斗的断面形状

铲斗的断面形状由铲斗圆弧半径r、底壁长f、后壁高h和张开角Y四个参数

确定，如图2.5所示。

图2.5铲斗断面基本参数

圆弧半径r越大，物料进入铲斗的流动性越好，有利于减少物料进入斗内的阻力，卸料时干净而且快捷。但r过大，斗的开口较大时，不易装满，而且铲斗外形较高，将影响驾驶员观察铲斗斗刃的工作情况。

后壁h是指铲斗上缘至圆弧与后壁切点间的距离。

底壁长l是指斗底壁的直线段长度。l长则铲斗铲入料堆深度大，斗易装满．但掘起力将由于力臂的增加而减小，插入的阻力也将随铲斗铲入料堆的深度而急剧增加。l长亦会减小卸载高度。l短则掘起力大，且由于卸料时铲斗刃口降落的高度小，还呵减小动臂举升高度，缩短作业时问，但这会减小斗容。根据

任务书要求以及老师建议可选择大些。

铲斗张开角γ为铲斗后壁与底壁间的夹角，一般取?45?52~。适当减小张开角并使斗底壁对地面有一定斜度可减小插入料堆时的阻力，提高铲斗的装满程度。

铲斗的宽度应大于两前轮外侧间的宽度，每侧要宽出50～lOOmm 。如铲斗宽度小于两轮外侧间的宽度，则铲斗铲取物料后所形成的料堆阶梯会损伤轮胎侧壁，并增加行驶时轮胎的阻力。 (2)铲斗基本参数的确定

设计时，把铲斗的回转半径R （即铲斗与动臂铰接点至切削刃之间的距离）作为基本参数，铲斗的其他参数则作为R 的函数。

R 是铲斗的回转半径（见图2.6）它的大小不仅直接影响铲斗底壁的长度，而且还直接影响转斗时掘起力及斗容的大小，所以它是一个与整机总体有关的参数。

铲斗的回转半径尺寸可按下式计算。

图2.6 铲斗参考尺寸

()[]

??????????

??? ??---+=

18015.02sin cos 5.00020100

γπλλγγλλλctg B V

R b k z g （1.1）

式中 Vr-铲斗的额定容量，m 3

Bo_铲斗的内侧宽度，m;

λg 一铲斗的斗底长度系数，λg=1.40～1.53; λz-后壁的长度系数，λz =1.1～1.2； λk 一挡板的高度系数,λk= 0.12～0.14； λr 一圆弧的半径系数,λr= r/R=0.35～0.4；

γ-张开角，为?45～?52；

γ1-挡板与后壁间的夹角，选择γl 时应使侧壁切削刃与挡板的夹角为?90

在设计当中，铲斗的额定容量由设计任务书给出r V =1m 3。铲斗的内侧宽度0B =b+b

+(0.1～ 0.2)-2a (m)

(1.2)

式中 b-装载机轮距，m; b W 一轮胎宽度，m;

a-铲斗侧壁切削刃厚度，m 。

查阅资料，得b=986mm ，bW =236mm ，a=10mm ，关于(0.1～0.2)，取0.128。代入式（1.2）得B0=1330mm

设计参数的选择，借助经验获取，λg =1.5，λz =1.15，λr =0.35，γ= ?30 。通过上述参数的选择，带入(1.1)式中，得到R=0.948m 。

(3)铲斗截面各边尺寸计算斗底长度：Lg= R

λ=0.948×1.5 =1.423m.

(1.3)

斗后壁长度：Lz=R

λ =0.948×1.15=1.09m.

(1.4)

斗底圆弧半径：r=R

λ =0.948×0.35=0.332m.

(1.5)

2.3.2 铲斗容量计算与误差判断

铲斗容量是装载机的总体参数之一，铲斗的斗容量已经系列化，其计算也以标准化。

(1)铲斗容量计算

2.3 Control Strategies

A control system implemented onto a LHD unit would be ideal for the dangerous mine environments in which they operate, although would prove to be difficult due to the rough, unpredictable state of the mines. Stents(2001) stated that a semi-automated system would promote features such as increased productivity, reduced operational costs and improved safety. There is a wide range of different control strategies that could be implemented onto a LHD unit. The two main categories of these are either infrastructure assisted guidance or an independent vehicle strategy that required no infrastructure construction or modifying of the tunnels (Billingsley 1997, p3). The advantage of the independent vehicle control strategy is that since no changes need to be made to the physical tunnel of the mine the LHD unit is being used in, the vehicle can be used in any mine at anytime.

The four main control strategies that were analyzed and compared regarding the LHD unit were manual operation, remote control, tale-operational and fully automated.

2.3.1 Manual Operation

Manual operation is currently the most common strategy used in the mining industry, where a driver is onboard the LHD unit at all times positioned in a closed cabin. The cabin is positioned perpendicular to the direction of travel for viewing where the vehicle is going in the forward and backward direction. The main disadvantage to this operating method is the concern of the drivers’safety, driver fatigue and basic human error. The advantage to this method, compared to remote control and tale-operational methods is that the unit can travel much faster through the tunnels as the operator is on board, this is due to remote sensory perception (Robert et al. 2000).

2.3.2 Remote Control

A remote control vehicle means that the operator is out and distanced from the machine but still in the line of sight of the unit to control it via a remote control transmitter. The advantage to this system is that the operator is located away from the immediate danger the LHD would otherwise put an onboard driver in. Saying this, there is still the risk of injury and accidents due to the line of sight rule and there is still the concern of driver fatigue and human error.

The disadvantage to this system is that the driver is not in any type of cabin area and since they must be in line of sight of the vehicle at all times it usually requires them to stand while controlling the unit. Consequently there is still the risk of injury with driver fatigue and human error still a concern

2.3.3 Tele-operated Control

A tale-operated control system is similar to a remote controlled system, where the operator is still in full control of the vehicle at all times but there is greater distance between the operator and the device. The operator can be safe and comfortable aboveground controlling the vehicle by an operator interface. This interface consists of two basic components; the vision system and control panel.

The main disadvantage to this control system is that the vehicle is not able to be driven as fast as what could be achieved with a driver actually onboard the unit. This is due to the limited remote sensory perception (Robert et al. 2000).

2.3.4 Fully Automated Control

An automated system means the operator is still above ground, but he is playing a supervisory role to the system, hence they are still remote from the danger within the mine. There are a number of ways to implement an automated system the most common include machine vision, sensors and receivers, and GPS. These will be covered later.

The main advantage to this system is that since the vehicle is capable of

autonomous steering throughout the underground tunnels, the LHD unit can travel at agreater speed, hence improving productivity whilst still maintaining a safe environment.

2.5 Machine Vision

Machine vision is the acquiring and processing of an image and then the deciphering of information presented in the image for controlling a specific purpose. It uses digital cameras, image processing software and relevant communication between digital input/output devices of the system it is controlling.

The key characteristics of any standard machine vision system is a digital camera with a camera interface program which captures the cameras image and converts theimage into an array of numbers. This array represents the pixels of the image and the image is then manipulated or analyzed by computer software depending on the application of the system.

2.6 Modeling

To successfully design a control system for any type of vehicle it is essential to have a model the can describe the vehicles position, orientation and other important vehicle parameters at any point in time. As stated by Ridley and Corke (2003), for a LHD unit the basic kinematic model is the most appropriate modeling method for the vehicle, although this can be a challenging task due to the unique articulated structure of the unit.

2.7 Conclusion

This chapter reviewed literature and established a clear view of the Load-Haul- Dump (LHD) unit, the type of modeling to be conducted and also a brief summation on the control strategies to be implemented to the vehicle.

2 中文翻译

1.1 简介

在本论文中控制系统及其在现有机器上的实施领域将审议并最终执行。本章将概述和讨论研究的目的,方法和普遍概况,和控制系统的建设与设计。

1.2 项目目标

这个项目的目的是为地下铲运机的机动性探讨适当的控制策略。进一步的研

ZL型装载机工作装置设计

优秀设计本科生毕业论文姓名：学号：学院：专业：论文题目： ZL50轮式装载机工作装置设计专题：指导教师：职称： 20**年6月徐州

毕业论文任务书学院专业年级学生姓名任务下达日期：20** 年1月10日毕业论文日期：20**年3月15日至20**年6 月10日毕业论文题目： ZL50轮式装载机工作装置设计毕业论文专题题目：毕业论文主要内容和要求：本次设计的主要内容是针对工程机械中轮式装载机的应用，从实际情况考虑，设计ZL50型轮式装载机的工作装置。设计过程是从铲斗到连杆系统的形式选取及尺寸确定，同时包括动力装置转斗油缸和举升油缸的设计。另外，本次设计采用的是CATIA软件绘制的立体图来表达结构形式，使设计产品表达的更加形象生动，尺寸也更加精确。要求首先要达到最大卸载高度2.5m和最小卸载距离1.5m；其次工作装置运动平稳、无干涉、无死点、无自锁，动臂从最低位置到最大卸载高度的举升过程中，保证铲斗中的物料无撒落，在卸载后，动臂下放至铲掘位置，铲斗能自动放平；同时结构要求简单紧凑，承载元件数量（包括油缸）尽量少，前悬小。

院长签字：指导教师签字：

摘要装载机属于铲土运输机械类，是一种通过安装在前端一个完整的铲斗支撑结构和连杆，随机器向前运动进行装载或挖掘，以及提升、运输和卸载的自行式机械。它广泛用于公路、铁路、建筑、水电、港口和矿山等工程建设。装载机具有作业速度快、效率高、机动性好、操作轻便等优点，因此成为工程建设中土石方施工的主要机种之一，对于加快工程建设速度，减轻劳动强度，提高工程质量，降低工程成本都发挥着重要的作用，是现代机械化施工中不可缺少的装备之一。这次设计采用先进的现代设计方法，对这种轮式装载机工作装置进行了总体设计到零部件设计。主要包括轮式装载机工作装置的关键零部件，如铲斗、连杆机构以及转斗油缸、举升油缸等，并对重要零件进行了刚度、强度分析。应用CATIA软件对轮式装载机工作装置整体进行设计，并用它对本次设计进行立体展示表达。关键词：装载机；机械化；工作装置

反铲挖掘机工作装置设计

机械设计说明书设计题目：反铲单斗液压挖掘机工作装置设计姓名：舒康学号：20097588 指导老师：冯鉴 09工程机械2班

目录一．机械原理设计任务书 (4) §1.1设计题目简介 (4) §1.2设计任务 (4) 二．单斗液压挖掘机结构简图 (6) 三．设计中小型液压挖掘机结构参数一览表(参照下图) (8) §3.1单斗液压挖掘机结构几何参数详表 (8) §3.2斗容量为0.25 m3 的小型单斗液压挖掘机结构详细参数 (9) 四．确定下列所给满足要求的结构参数 (12) §4.1确定长度与角度结构参数 (12) §4.2斗形参数的选择 (15) §4.3最大挖掘深度、停机面最大挖掘半径、最大卸载高度、最大挖掘高度的计算 (16) §4.3.1最大挖掘深度 (16) §4.3.2最大挖掘半径 (17) §4.3.3最大卸载高度 (17) 五．动臂液压缸、斗杆液压缸、铲斗液压缸运动参数确定 (19) §5.1动臂液压缸 (19) §5.2斗杆液压缸 (19) §5.3铲斗液压缸 (20) 六．机构自由度分析 (21) 七．仿真 (22)

八．机构搭建图 (23) 九．参考文献： (25) 十．心得和体会 (24)

完成日期：年月日指导教师一．机械原理设计任务书学生姓名舒康班级09工机2班学号20097588 设计题目：反铲液压挖掘机工作装置设计 §1.1设计题目简介反铲式是我们见过最常见的，向后向下，强制切土。可以用于停机作业面以下的挖掘，基本作业方式有：沟端挖掘、沟侧挖掘、直线挖掘、曲线挖掘、保持一定角度挖掘、超深沟挖掘和沟坡挖掘等。反铲装置是液压挖掘机重要的工作装置，是一种适用于成批或中小批量生产的、可以改变动作程序的自动搬运和操作设备，它可用于操作环境恶劣，劳动强度大和操作单调频繁的生产场合。设计数据与要求题号铲斗容量挖掘深度挖掘高度挖掘半径卸载高度铲斗挖掘力 B 0.38 m3 4.1m 7.35 m 6.77 m 4.95 m 54.86KN §1.2设计任务 1、绘制挖掘机工作机构的运动简图，确定机构的自由度，对其驱动油缸在几种工况下的运动绘制运动线图； 2、根据所提供的工作参数，对挖掘机工作机构进行尺度综合，确定工作机构各

推土机设计

毕业设计论文题目履带式推土机工作装置设计

前言推土机主要用来推铲工作，也能进行轻度的装卸成堆散料。由于它适用于建筑、矿山、铁道、公路、水电等国民经济各个部门，因此，在国内外产量与品种的发展都较快，是工程机械中的一个主要机种。推土机根据不同的使用要求，发展形成了不同的结构类型。通常，按使用场合的不同，分成露天用推土机和井下用推土机；接行走系统结构不同，分成履带式推土机与履带式推土机；按卸料方式不同，分为前卸式(前端式)、后卸式推土机。本书主要论述露天工程用的履带式推土机的设计。推土机的设计，大致要经历：明确任务、调查研究、制订设计任务书，进行整车布置、确定整机的主要性能参数，进行各部件的方案设计与强度计算，技术设计和工艺设计，试验鉴定和修改定型等这样一些阶段。一台推土机的设计是否成功，首先是从能否满足使用要求，好造、好用、好修，具备较高的作业生产串和较低的使用成本来衡量的。这体现在设计工作中，就是应当使推土机具有较完善的技术经济性能与指标以及先进的部件结构方案。 2

摘要我所设计的推土机既保留了传统推土机的优点，而有具有新的性能和优点。本次设计主要进行的工作装置的设计。推土机推铲货物的作业是通过工作装置的运动实现的。推土机的工作装置由铲斗，支撑臂、连杆及液压系统等组成。铲斗以推铲物料；支撑臂和支撑臂油缸的作用是提升铲斗并使之与车架连接；转斗油缸通过支撑板，连杆使铲斗转动。支撑臂的升降和铲斗的转动采用液压操作。先对推土机的发展概况几设计的指导思想、特点、任务进行概述，然后确定方案，在技术设计部分罗列了推土机的主要技术性能和参数，进行了牵引特性计算，工作装置设计。工作装置设计中有工作装置运动分析，对铲斗、支撑臂、连杆机构进行设计等几部分组成。在工艺设计中叙述了工艺工程。应用程序计算了受力分析。总之，整个设计是有序地完成的。在整个设计的过程中，在老师及其他老师的指导下顺利完成的，通过这次设计，我学到很多东西，在实践中把大学中所学的知识综合运用复习了一次，同时也学到很多新的东西，受益非浅。在此，本人表示衷心感谢！并真诚希望各位老师对我提出宝贵的意见。 2

单斗正铲液压挖掘机工作装置设计综述

正铲液压挖掘机工作装置设计摘要液压挖掘机是一种应用广泛的多功能的建设施工机械，作为工程机械的主力机种。由于液压挖掘机具有多品种，多功能，高质量及高效率等特点，因此受到了广大施工作业单位的青睐，其生产制造业也日益蓬勃发展。液压挖掘机主要有发动机、液压系统、工作装置、回转装置、行走装置和电器控制等部分组成。本文主要研究其工作装置。挖掘机的主要工作就是土壤的挖掘。工作装置是直接完成挖掘任务的装置，许多挖掘机发达的国家广泛采用新技术、新方法来不断地提高液压挖掘机的作业性能和生产率。正铲装置的各组成部分有各种不同的外形，要根据设计要求选用适合的结构并对其作运动分析。然后，在满足机构运动要求的基础上对各机构参数进行理论计算，确定各机构尺寸参数，确定挖掘机正铲装置的基本轮廓。挖掘阻力和挖掘力是衡量挖掘机性能参数的重要性能指标，对其分析计算至关重要。挖掘阻力主要与挖掘对象及自身尺寸参数有关，而挖掘力则受众多条件限制，危险工况的分析是关键点。在挖掘力分析基础上，可对各杆件铰接点进行力的分析计算，并进行机构设计的合理性分析。关键词：正铲挖掘机，工作装置，平面连杆机构，运动分析

第二章液压正铲挖掘机工作装置的总体设计 2.1 液压正铲挖掘机的基本组成和工作原理液压正铲挖掘机由工作装置，上部转台和行走装置三大部分组成，如图 2.1 所示。其中上部转台包括动力装置、传动机构的主要部分、回转机构、辅助设备和驾驶室；工作装置由动臂、斗杆、铲斗及动臂油缸、斗杆油缸、铲斗油缸组成，如图 2.2 所示。图 2.1 液压正铲挖掘机的基本组成

图 2.2 液压正铲挖掘机工作装置挖掘作业时，操纵动臂油缸使动臂下降至铲斗接触挖掘面，然后操纵斗杆油缸和铲斗油缸，使斗进行挖掘和装载工作。铲斗装满后，操纵动臂油缸，使铲斗升高离开挖掘面，在回转马达的驱动下，使铲斗回转到卸载地点，然后操纵斗杆和铲斗油缸使铲斗转动至合适位置，再回缩开斗油缸转动铲斗，使斗前、斗后分开卸载物料。卸载后，开斗油缸伸长使斗前、斗后闭合，将工作装置转到挖掘地点进行第二次循环挖掘工作。转移工作场地时，操纵行走马达，驱动行走机构完成移动工作[4]。在实际挖掘作业中，由于土质情况、挖掘面条件以及挖掘机液压系统的不同，反铲装置三种液压缸在挖掘循环中的动作配合可以是多样的、随机的。上述过程仅为一般的理想过程。 2.2 工作装置结构方案的确定正铲工作装置的构造：正铲工作装置由动臂、斗杆、铲斗、工作液压缸和连杆机构等组成。动臂是焊接的箱形结构，由高强度钢板焊成，也有的是铸造的混合结构，和反铲工作装置相比，正铲动臂较短且是单节的。动臂下端和转台铰接，动臂油缸一般为双缸，在布置上动臂的下铰点高于动臂油缸的下铰点且靠后。这种布置方案能保证动臂具有一定的上倾角和下倾角，以满足挖掘和卸载的需要，

ZL50轮式装载机工作装置设计含全套图纸

中国矿业大学本科生毕业论文姓名：学号：学院：专业：论文题目： ZL50轮式装载机工作装置设计专题：指导教师：职称：

本次设计的主要内容是针对工程机械中轮式装载机的应用，从实际情况考虑，设计ZL50型轮式装载机的工作装置。设计过程是从铲斗到连杆系统的形式选取及尺寸确定，同时包括动力装置转斗油缸和举升油缸的设计。另外，本次设计采用的是CATIA软件绘制的立体图来表达结构形式，使设计产品表达的更加形象生动，尺寸也更加精确。要求首先要达到最大卸载高度2.5m和最小卸载距离1.5m；其次工作装置运动平稳、无干涉、无死点、无自锁，动臂从最低位置到最大卸载高度的举升过程中，保证铲斗中的物料无撒落，在卸载后，动臂下放至铲掘位置，铲斗能自动放平；同时结构要求简单紧凑，承载元件数量（包括油缸）尽量少，前悬小。院长签字：指导教师签字：

摘要装载机属于铲土运输机械类，是一种通过安装在前端一个完整的铲斗支撑结构和连杆，随机器向前运动进行装载或挖掘，以及提升、运输和卸载的自行式机械。它广泛用于公路、铁路、建筑、水电、港口和矿山等工程建设。装载机具有作业速度快、效率高、机动性好、操作轻便等优点，因此成为工程建设中土石方施工的主要机种之一，对于加快工程建设速度，减轻劳动强度，提高工程质量，降低工程成本都发挥着重要的作用，是现代机械化施工中不可缺少的装备之一。这次设计采用先进的现代设计方法，对这种轮式装载机工作装置进行了总体设计到零部件设计。主要包括轮式装载机工作装置的关键零部件，如铲斗、连杆机构以及转斗油缸、举升油缸等，并对重要零件进行了刚度、强度分析。应用CA TIA软件对轮式装载机工作装置整体进行设计，并用它对本次设计进行立体展示表达。关键词：装载机；机械化；工作装置全套完整版设计，联系164306145各专业都有

推土机

土方工程机械概述 ?推土机及其应用?铲运机及其运用?单斗挖掘机及其运用?装载机及其运用?平地机及其运用对土壤进行挖掘、铲运、填筑、平整、压实等作业

推土机及其应用 1．推土机的用途推土机主要用来开挖路堑、构筑路堤、回填基坑、铲除障碍、清除积雪、平整场地等，也可完成短距离内松散物料的铲运和堆集作业。还可作助铲机。配备松土器，可进行预松作业。铲、运、卸 2．推土机的分类（1）按功率的大小可分小型（≤37kw ）、中型（37kw～250kw）和大型（≥250kw以上）三类。（2）按行走方式，推土机可分为履带式和轮胎式两种。（3）按传动方式分有机械式、液力机械式、全液压式和电传动式四种。（4）按推土机作业环境可分为地面普通式、两栖式和水下式。（5）按推土板安装方式分有固定式（直铲式）和回转式（角铲式）两种。目前世界上最大型的推土机功率达 735KW

推土机的总体性能牵引力牵引功率牵引效率推土生产率推土质量比推力适应范围燃料消耗整机折旧年限平均接地比压最小离地间隙最大爬坡角最小转弯半径不抬头翘尾抗倾翻滑移牵引性作业性经济性通过性稳定性

推土机的整机参数1、推土机重力：结构重力、使用重力（1）比重力G j / N eh 履带式推土机：轮胎式推土机：0.82~1.09kN/kW （2）比功率N eh / G j 履带式推土机：1.15~1.5kN/kW 轮胎式推土机：0.82~1.09kN/kW （3）接地比压 q= G s / F= G s /（2×103Lb） G = P eH /(φ+f)

毕业设计论文装载机工作装置设计

2008级工程机械综合课程设计ZL30装载机工作装置设计

目录摘要......................................................................................................I 第一章装载机的发展和应用. (1) 1.1装载机概述 (1) 1.2装载机的发展 (2) 第二章装载机总体参数的确定 (6) 2.1装载机阻力的确定 (6) 2.1.1插入阻力 (6) 2.1.2铲起阻力 (6) 2.1.3转斗阻力矩 (7) 2.2装载机的总体布置原则 (8) 2.3装载机各部件的布置 (9) 2.4装载机的总体构造和分类 (11) 第三章工作装置设计 (13) 3.1工作装置结构分析 (13) 3.1.1装载机工作装置 (13) 3.1.2结构形式的选择 (14) 3.2铲斗设计 (16) 3.2.1铲斗结构形式的选择 (16) 3.2.2铲斗基本参数的确定 (18) 3.3工作机构连杆系统的尺寸参数设计 (22) 3.3.1工作装置结构设计 (23) 3.3.2动臂设计 (23) 3.3.3连杆机构设计 (25) 3.4工作装置强度计算 (28) 3.4.1确定工作装置的计算位置 (28) 3.4.2工作装置载荷分析 (29) 3.4.3典型工况分析 (30) 1

3.4.5工作装置受力分析 (31) 3.4.6工作装置强度校核 (36) 第四章工作装置液压系统设计 (40) 4.1液压系统设计要求 (40) 4.2油缸作用力的确定 (40) 4.3液压系统设计计算 (41) 4.4液压系统原理分析 (43) 4.5工作装置的限位机构 (44) 总结 (46) 主要参考文献 (47) 2

CYE-1电动铲运机工作装置设计

CYE-1电动铲运机工作装置设计摘要：CYE-1电动铲运机的工作装置设计的合理性直接影响整机的性能，对提高效率及其自动化程度具有重要的意义。本次设计分析了国内外铲运机的发展现状及发展趋势，指出了国内相对落后的地方，同时详细介绍了铲运机工作装置的组成及重要性。利用cad软件，画出了结工作装置详细二维图纸，清晰地表达了铲运机工作装置的布局、连接。本次设计是通过计算得出各个结构相应尺寸并查阅国内外资料确定结构类型，将其工作过程分为插入、铲掘、举升、卸载和自动放平五个工况，并通过计算分析了工作装置各个工况中，构件的动作情况及相关的运动参数。最后进行受力分析以及强度校核。关键词：铲运机；工作装置；运动分析；校核

目录 1 概述 (1) 1.1 铲运机的综述 (1) 1.2 国、内外地下铲运机的发展和研究状况 (2) 1.3 铲运机的工作装置 (4) 2 铲运机工作装置分析 (9) 2.1 铲斗的基本组成方式 (9) 2.2 铲斗的分类 (10) 2.3 铲斗的设计 (11) 2.4 动臂的设计 (16) 2.5 连杆的设计 (17) 2.6 铲运机工作装置动臂各铰接点位置的确定 (18) 2.7 确定摇臂与铲斗的铰接点F (19) 2.8 动臂举升油缸与动臂和车架铰接点H及M点的确定 (21) 2.9 工作装置连杆机构的运动学与动力学分析 (23) 3 力学计算及其强度校核 (29) 3.1 外载荷计算 (29) 3.2 工作装置的受力分析 (31) 3.3 工作装置的强度校核 (33) 4 参考文献 (40) 5 谢辞 (41) 6 附录 (42)

电动铲运机用于矿山井下，以铲装，运输爆破后的松散物料为主。也可用于露天铁矿，铁路，公路以及水利等隧道工程，还少部分，煤矿使用，特别用于工作条件恶劣，作业现场狭窄，低矮以及泥泞的作业面。电动铲运机除了机动性能较差外，具有无废气污染，噪声低，节约能源等优点，是井下作业的首选设备。作为一位机械设计制造及其自动化专业的毕业生，我们应该牢牢掌握机械设计与制造的综合知识技能，本次毕业设计为我们提供了一个非常重要的实践机会。这本说明书记载了我这次毕业设计的主要内容和设计步骤，较详细的说明了CYE-1电动铲运机工作装置的设计。本说明书实用，科学，系统，着重介绍CYE-1电动铲运机工作装置的设计。其中亦较为详细的引用了一些图表说明，以便使读者一目了然。但毕竟是初学者之作，错误和笔误在所难免，还望各位专家和老师指正。 1 概述 1. 1 铲运机的综述 “地下铲运机”一词是参考英文“LHD unit”(Load-haul-dump unit)，即装---运---卸设备演绎而来。地下铲运机的原动机是柴油机或电动机、液压传动或者机械传动、轮胎行走、铲斗在装置前面卸载装运。主要在地下矿山以及隧道用得比较广。它跟地面或露天矿使用的装载机有许多相似之处，他的主要区别就是地下铲运机机身比较低、横向布置的驾驶室、轮胎是光面或半光面地下耐用轮胎，原动机是柴油机的铲运机。图1.1铲运机全景图按动力源来分，地下铲运机可分为以柴油机为动力的内燃铲运机和以电动机为动力的电动铲运机。

挖掘机_工作装置各部分的基本尺寸计算和验证

三、工作装置各部分的基本尺寸计算和验证反铲装置的合理设计问题至今尚未理想地解决。以往多按经验，采取统计和作周试凑的方法，现在则尽可能采用数解分析方法。液压挖掘机基本参数是表示和衡量挖掘机性能的重要指标，本文主要计算和验证铲斗、动臂、斗杆的尺寸。（一）反铲装置总体方案的选择反铲装量总体方案的选择包括以下方面： 1、动臂及动臂液压缸的布置确定用组合式或整体式动臂，以及组合式动臂的组合方式或整体式动臂的形状动臂液压缸的布置为悬挂式或是下置式。 2、斗杆及斗杆液压缸的布置确定用整体式或组合式斗扦，以及组合式斗杆的组合方式或整体式斗扦是否采用变铰点调节。 3、确定动臂与斗杆的长度比，即特性参数112K l =。对于一定的工作尺寸而言，动臂与斗杆之间的长度比可在很大围选择。—般当K 1＞2时(有的反铲取K 1＞3)称为长动臂短斗杆方案，当K 1＜1.5时属于短动比长斗杆力案。K 1在1.5~2之间称为中间比例方案。要求适用性较强而又无配套替换构件或可调结构的反铲常取中间比例方案。 4、确定配套铲斗的种类、斗容量及其主参数，并考虑铲斗连杆机构传动比是否需要调节。 5、根据液压系统工作压力、流量、系统回路供油方式、工厂制造条件等确定各液压缸缸数、缸径、全伸长度与全纳长度之比λ。考虑到结构尺寸、运动余量、稳定性和构件运动幅度等因素一般取λ1＝1.6~1.7。取λ2＝1.6~1.7；λ3＝1.5~1.7。（二）斗形主要参数的确定当铲斗容量q 一定时，挖掘转角2?，挖掘半径R 和平均斗宽B 之间存在一定的关系，即具有尺寸R 和B 的铲斗转过2?角度所切下的土壤刚好装满铲斗，于是斗容量可按下式计算： 2 1(2sin 2)2 s q R B K ??= - (4.1) 式中： s K ——土壤松散系数。（取 1.25s K = ）一般取: (4.2) R 的取值围： (4.3) 式中： q ——铲斗容量，3m ； B ——铲斗平均宽度，m 。可根据表4-3根据斗容选取B 值。根据式（4.1）可得 φ值

装载机工作装置设计

装载机工作装置设计任务书 1．课题意义及目标装载机是一种用途十分广泛得工程机,它被广泛应用于建筑、公路、及国防等工程中，对加快工程建设速度、减轻劳动强度、提高工程质量、降低工程成本具有重要作用，所以装载机在国内外不论是品种或是在产量方面都得到迅速发展，成为工程机械得主要品种之一。而合理的工作装置结构更能起到事半功倍之成效。 2．主要任务根据给定的原始参数，采用设计装载机工作装置六连杆机构，并分析其运动特性和动力特性。主要内容包括：连杆机构绞点位置的设计以及各构件的结构设计；主要构件的强度与刚度校核计算；连杆机构运动特性与动力特性的分析。原始参数如下：额定斗容： 2 m3 额定载重量： 36 KN 整机质量： 115 KN 轮距： 1950 mm 轴距： 2660 mm 轮胎规格： 16.00—24 最大卸载高度： 2800 mm 最小卸载距离： 1115 mm 3．主要参考资料 [1] 杨晋升. 铲土运输机械设计（M）. 北京：机械工业出版社. 1981. 5. [2] 周复光. 铲土运输机械设计与计算（M）. 北京：水利水电出版社. 1988. 6. 审核人：年月日

装载机工作装置设计摘要：装载机是现代工程建设中所用机械的一个主要机种，主要用途有装卸搬运成堆的散料、轻度的铲掘、清理工作面、牵引等。为了减少生产成本，必须采用高效的机械装卸设备。装载机工作装置的设计主要是对装载机铲斗、连杆机构、动臂的设计，而工作装置设计的合理性直接影响到了装载机的工作性能及其使用寿命，随着优化设计方法进一步发展，机器自动化和智能化不断提高。在对铲斗设计时要对铲斗的形状、容积进行分析。然后在对装载机的连杆机构设计中要计算出组件的尺寸，各点之间的位置关系和动臂的数据计算。最后对工作装置进行受力分析和强度计算，以确定该型号装载机实际载荷是否在设计载荷范围之内。关键词：装载机，工作装置，动力学分析 The design of Loader Working device Abstract: The loader is a main type of machinery used in modern engineering construction with the main purpose of handling stacks of bulk materials, mild shovel, clean face and traction. In order to reduce the cost of production, efficient mechanical handling equipment must be adopted. Design of working device of loader is mainly on the design of loader bucket linkage arm, and the work will directly impact on device design to the performance of the loader and its service life, with the continuous method development of modern optimization design to constantly improve the machine automation and intelligence. In the design of bucket to shape and specific parameters, volum es of the bucket are analyzed. And then to calculate the size of componentsin the design of loader connecting rod mechanism, position relation between points and armdata calculation. Finally，the stress analysis and strength calculation of the working device is carried out to determine whether the actual load of wheel loader is within the scope of the design load. Keywords: Loaders,Work equipment,Dynamics analysis

第二章铲运机复习大纲参考答案

《工程机械》第二章铲运机机复习大纲答案 1、铲运机广泛用于公路、铁路、港口及大规模的建筑施工等工程中的土方作业。如在公路施工中，用来开挖路堑、填筑路堤、搬运土方等；在水利工程中，开挖河道、渠道，填筑土坝、土堤等；在农田基本建设中，进行土地整平、铲除土丘、填平洼地等；在机场、矿山建设施工中，进行土方铲削作业；在适宜的条件下亦可用于石方破碎的软石工程施工。铲运机在井下采掘、石油开发、军事工程等场合，也得到了广泛的应用。 2、当运距在100～600m，用拖式铲运机最经济；当运距在600～2000m时，宜用轮胎自行式铲运机。 3、美国卡特皮勒CATERPILLAR、凯斯CASE、约翰迪尔JOHN DEER、日本小松 KOMATSU、中国郑州宇通等 4、 1．按行走方式不同分为拖式和自行式两种，2．按卸土方式不同分为自由卸土式、半强制卸土式和强制卸土式，3按装载方式分为升运式(链板装载式)与普通式(也称开头装载式)两种。(1)升运式在铲斗铲刀上方装有链板装载机构，由它把铲刀切削起的土升运到铲斗内，从而加速装土过程及减少装土阻力，有效地利用本身动力实现自装，可单机作业不用助铲机械即可装至堆尖容量。土壤中含有较大石块时不宜使用此种型式的铲运机，其经济运距在1000m之内。(2)普通式靠牵引机的牵引力和助铲机的推力，使用铲斗的铲刀将土壤铲切起，并在行进中将铲切起的土屑挤人铲斗内来装载土，这种铲装土的方式其装斗阻力较大。4．按铲斗容量分 (1)小型：铲斗容量<3n／； (2)中型：铲斗容量3～15m3； (3)大型：铲斗容量15—30m3； (4)特大型：铲斗容量30m3以上。 5、铲运机适于I一ⅡI级土壤的铲运作业，在Ⅳ级土壤或冻土中进行铲运作业时，应预先进行松土；铲运机不能在混有大石块、树桩的土壤中作业。 6、自行式铲运机一般由单轴牵引车和铲运斗组成， 7、目前大多数自行式铲运机采用液力机械传动。在液力机械式传动中，广泛采用变矩器、动力换挡变速装置、最终行星齿轮传动等元件。在铲运机使用过程中，采用液力变矩器能更好地适应外界载荷急剧变化的需要，可自动有载换挡和无级变速，从而改变输出轴的速度和牵引力，使机械工作平稳，可靠地防止发动机熄火及传动系过载，从而提高了铲运机的动力性能和作业性能。现代轮胎式自行铲运机大多采用铰接式双作用双油缸动力转向。有带换向阀非随动式和四杆机构随动式两类，随动式又有机械反馈和液压反馈之分。 8、自行式铲运机在作业时要求底盘为刚性悬架，高速行驶时要求底盘为弹性悬架。自行式铲运机在铲装作业过程中需要采用刚性悬架的底盘使铲运机工作稳定，铲装土壤效率较高，但在运输和回驶过程中，还采用刚性悬挂，就会影响到运行速度的提高，且机械的振动较大，显然这样会极大地影响到铲运机的生产率，降低其使用寿命。 9、单轴牵引车是自行式铲运机的动力部分，由发动机、传动系、转向系、制动系、悬挂装置、车架等组成。铲运斗是自行式铲运机的工作装置，主要由转向枢架、辕架、前斗门、铲斗体、尾架及卸土装置等组成。二：基本结构及原理：

挖掘机工作装置

机械原理设计任务书学生姓名朱班级学号20127462 设计题目：挖掘机工作装置机构设计一、设计题目简介单斗挖掘机是一种重要的工程机械，广泛应用于房屋建筑、筑路工程、水利建设、农林开发、港口建设、国防工事等的土石方施工和矿山采掘工业中，对减轻繁重的体力劳动、保证工程质量、加快建设速度、提高劳动生产率起着十分巨大的作用。随着国家经济建设的不断发展，单斗挖掘机的需求量将逐年大幅度增长，其在国民经济建设中的作用将越来越显著。反铲装置作为单斗挖掘机工作装置的一种主要形式，在工程实践中占有重要地位。反铲装置的各组成部分有各种不同的外形，要根据设计要求选用适合的结构并对其作运动分析。然后，在满足机构运动要求的基础上对各机构参数进行理论计算，确定各机构尺寸参数，确定挖掘机反铲装置的基本轮廓。挖掘阻力和挖掘力是衡量挖掘机性能参数的重要性能指标，对其分析计算至关要。挖掘阻力主要与挖掘对象及自身尺寸参数有关，而挖掘力则受众多条件限制，危险工况的分析是关键点。在挖掘力分析基础上，可对各杆件铰接点进行力的分析计算，并进行机构设计的合理性分析。二、设计数据与要求该型挖掘机工作装置,由两节臂，一挖斗组成，停机面最大挖掘半径(mm):9850；最大挖掘深度(mm):6710；最大挖掘高度(mm):9840，液压缸驱动。三、设计任务 1、提出可能的运动控制方案，绘制方案的机构简图，计算工作装置的自由度，进行方案分析评比，从中选取最适合挖掘机工作装置的机构； 2、根据所确定的机构方案进行杆及运动副的尺寸计算，要有计算过程（图解法也必须有作图步骤），并根据所计算尺寸依据国家相关标准提出油缸的布置及其运动要求； 3、在机械基础实验室应用机构综合实验装置验证设计方案的可行性。 4、用软件（VB、MATLAB、ADAMS或SOLIDWORKS等均可）对执行机构进行运动仿真，并画出输出机构的位移、速度、和加速度线图。 5、编写说明书，说明书应包括设计思路、计算及运动模型建立过程以及效果分析等。四、提示 1、每一节斗杆应有一个油缸控制，即该机构应由多个自由度 2、按设计要求，主要考虑几个极限位置的相关数据完成日期：年月日指导教师

机械工习题

公路施工机械试题第一章推土机一、填空 1.推土机是一种在履带式拖拉机或轮胎式牵引车的前面安装上推土装置及操纵机构的自行式施工机械，主要用来等，也可完成短距离松散物料的铲运和堆集作业。 2.推土机按行走装置不同，可分为推土机和推土机两种。 3.推土机经过、和作业及空驶回程四个过程完成一个工作循环。 4.推土机工作装置包括推土装置和；推土装置为，是推土机的主要工作装置。 5.推土机的推土装置有和两种安装形式。二、判断 1.直铲式推土机的推土板与车架轴线固定为直角。 2.回转式推土机是指推土板能在水平面内回转一定角度。 3.回转式推土机的适用范围较直铲式推土机大。 4.推土机在铲土作业中可以作曲线行驶。 5.推土机可以在机身侧倾情况下进行铲土。三、简答 1简述推土机的用途、分类。 2.简述推土机的作业过程。 3.推土机常用的传动方式有哪些? 4.试述履带式推土机普通式行走装置和高架式行走装置的不同之处及优缺点。 5.试述推土机工作装置的结构形式及其工作特点。第二章铲运机一、填空 1.铲运机按装载方式不同分为和两种。 2.铲运机按卸土方式不同分为、和三种。 3.铲运机的作业过程包括、、和四道工序。 4.铲运机的工作装置由、及其操纵装置、斗体、尾架、行走机构组成。 5.铲运机的卸料机构由和组成。二、判断 1.铲运机是一种适合长距离铲土运输的施工机械。（） 2.强制卸土式铲运机的卸土效果比半强制卸土式铲运机的卸土效果好。（） 3.铲运机是一种循环作业施工机械。（）

4.铲运机是能综合完成挖土、运土、平土或填土等全部土方工程施工内容的机械，其最佳运距在100～2000m左右。（） 5.铲运机按行走方式分为自行式铲运机和拖式铲运机。（）三、简答 1. 简述铲运机三种常用卸土方式和特点。 2. 目前自行式铲运机采用哪几种典型的工作装置？ 3. 简述铲运机的作业过程。在实现铲运土的功能上与推土机有何区别？ 4. 简述目前铲运机多采用的悬架机构及其特点。 5. 现代铲运机中采用了哪些控制和信息新技术?举例说明。第三章平地机一、填空 1.平地机是一种主要完成大面积土壤的平整和整形作业的土方工程机械。它的主要工作装置为，并可配备多种辅助装置，完成多功能作业。 2.平地机按牵引方式分为和两种。 3.根据作业要求，平地机必须合理地调整铲刀的工作角度：、、。 4.平地机的工作装置有和，并可加装推土板等辅助作业装置来配合铲刀作业。 5.松土装置按作业负荷大小分为和。二、判断 1.PY180型推土机的含义是：P平地机，Y液压式，功率等级为180马力。（） 2.目前，自行式平地机比拖式平地机应用广泛。（） 3.平地机驱动轮数越多，工作中所产生的牵引力越大。（） 4.平地机转向轮数越多，平地机的转弯半径越大。（） 5.T形牵引架的平地机比A形牵引架的平地机应用普遍。（）三、简答 1.简述平地机的用途及分类。 2.试述平地机的作业方式及其特点。在实现推土功能时与推土机有何区别? 3.平地机的铲刀有几种动作形式?分别是如何实现的?可进行哪些作业? 4.试述平地机附属工作装置的作用及其安装位置的优缺点。 5.平地机有几种转向方式?前桥结构有何特点?如何配合整机实现转向和作业?

ZL型装载机工作装置设计

ABSTRACT Loader of soil belonging to the transport machinery，Through the installation of a front-end in a bucket full support structure and linkage, Random forward movement for loading or excavation, And the upgrading, transportation and unloading of self-propelled machinery. It widely used in highway, railway, construction, utilities, ports and mines, and other construction projects. Loader is operating speed, high efficiency, good mobility, the advantages of operating the Light, So as the construction of earth and stone in the construction of one of the main machine, speed up the construction speed and reduce labor intensity and improve quality, lower costs of the project has played an important role in the construction of a modern mechanized equipment indispensable one. The design of the modern use of advanced design methods, wheel loaders working on such a device design to design components. Wheel Loader work includes installation of critical components, such as the bucket, linkage and the fuel tank to the bucket, lifting the oil tanks, and carry out important parts of the stiffness, strength analysis. Application of CA TIA software installed on the wheel loader work for the overall design and its use of this design three-dimensional display of expression. Keywords：Loader；Mechanization；Work-Equipment

土方施工机械之推土机

推土机一、推土机的用途、分类与编号推土机是一种多用途的自行式施工机械。推土机在作业时，将铲刀切入土中，依靠机械的牵引力，完成土壤的切削和推运工作。推土机可完成铲土、运土、填土、平地、松土、压实以及清除杂物等作业，还可以给铲运机和平地机助铲和预松土以及牵引各种拖式施工机械进行作业。常用推土机的分类、特点及适用范围如表2-1-1所示。常用推土机的分类、特点及适用范围表2-1-1 分类型式分类特点及适用范围按发动机功率分小型发动机功率小于44kW 中型发动机功率59～103kW 大型发动机功率118～235kW 特大型发动机功率大于235kW 按行走装置分履带式此类推土机与地面接触的行走部件为履带。由于它具有附着牵引力大、接地比压低、爬坡能力强以及能胜任较为险恶的工作环境等优点，因此，是推土机的代表机种（图2-1-1）轮胎式此类推土机与地面接触的行走部件为轮胎。具有行驶速度高、作业循环时间短、运输转移时不损坏路面、机动性好等优点（图2-1-2）按用途分普通型此类推土机具有通用性，它广泛应用于各类土石方工程中，主机为通用的工业拖拉机专用型此类推土机适用于特定工况，具有专一性能，属此类推土机的有：湿地推土机、水陆两用推土机、水下推土机、爆破推土机、军用快速推土机等按铲刀型式分直铲式也称固定式。此类推土机的铲刀与底盘的纵向轴线构成直角，铲刀的切削角可调。对于重型推土机，铲刀还具有绕底盘的纵向轴线旋转一定角度的能力。一般来说，特大型与小型推土机采用直铲式的居多，因为它的经济性与坚固性较好角铲式也称回转式。此类推土机的铲刀除了能调节切削角度外，还可在水平面内回转一定角度（一般为±25°）。角铲式推土机作业时，可实现侧向卸土。应用范围较广，多用于中型推土机续表2-1-1 分类型式分类特点及适用范围

CYE-1电动铲运机工作装置设计

ZL型装载机工作装置设计

反铲挖掘机工作装置设计

推土机设计

单斗正铲液压挖掘机工作装置设计综述

ZL50轮式装载机工作装置设计含全套图纸

推土机

毕业设计论文装载机工作装置设计

CYE-1电动铲运机工作装置设计

挖掘机_工作装置各部分的基本尺寸计算和验证

最新挖掘机工作装置设计设计

装载机工作装置设计

第二章铲运机复习大纲参考答案

挖掘机工作装置

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