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国外轮式装载机的新进展

导读: 由于轮式装载机的技术不断进步、性能不断 提高、应 用范围不断扩大。使用可靠性、机动性和 装载坚硬物料的适 应性得到人们的共识，已成为建 筑工程、露天矿山的主要装 载设备。目前国外开发 ...

由于轮式装载机的技术不断进步、性能不断 提高、应

用范围不断扩大。使用可靠性、机动性和 装载坚硬物料的适

应性得到人们的共识，已成为建 筑工程、露天矿山的主要装

载设备。目前国外开发 了一些大型轮式装载机，具有结构先

进、性能优 越、自动化水平高的特点。21世纪将会有效率

更 高、造价更低、维修更方便、舒适性更好的自动 化、智

能化轮式装载机推向市场。

l 新产品不断推出 近年来，轮式装载机以围绕提高效

率、降低成 本为核心，继续向大型化、微型化发展，不断推

出 新产品，加速更新换代。 卡特彼勒公司90年代初推出

Cat966F轮式装 载机，时隔1年又推出Cat980F轮式装载机，

它增 加了斗容和功率，改善了性能、提高了可靠性。不 久

又推出更大的Cat994轮式装载机，根据物料体 积质量不同而

选配 m3的铲斗，机重 170t; 装有涡轮增压后冷的

Cat3516型柴油发动机牵引力 大、加速性能好;加长的工作

动臂增加了卸载高 度，能对载重量Z18t的大型自卸汽车装

载。 马拉松·勒图尔勒(Marathon Letourneau)公 司

1990年和1994年在LI100的基础上分别推出 L1400和L1800型

轮式装载机。1998年9月在美 国塔克森( Tucson)召开的

Loagding 2000年会上， 该公司宣布正在开发的斗容20.

4m3的L1350型轮式装载机将于21世纪初投放市场，供载重量

150 -200t自卸汽车装载。 德雷塞(Dresser)公司90年代

初推出4000型 轮式装载机，斗容 m3、机重 151.

8t，采用 模块结构的传动系统，大功率、敏感按钮控制的

液 压系统，Z型单摇臂工作装置，优化的整体结构和 湿式盘

式制动器，具有自动调节和自动密封性能。 目前，全世界约

有400台(功率大于750kw) 大型轮式装载机应用在露天矿山

和建筑工程，与大 型自卸汽车配套使用。在发展大型轮式装

载机的同 时，微型轮式装载机以机动灵活、效率高、多功

能 和价格低廉赢得市场，发展甚快。如：日本古河公 司生

产的 FL30-l型轮式装载机斗容0.34m3、机重 2.3t;小松

公司的WA30-l型斗容0.34m3、柴油 机功率20kw;丰田织

机公司的斗容0.17m3 、机重 1t等。这些微型装载机适用于

建筑工地和地下矿 山挖沟、平地、堆料等。

2 新结构不断涌现

2.1工作机构

卡特彼勒公司推出组合式八杆机构，从地面到 整个举升

高度范围内具有平行移动的特点。它将快速连接器和塔架式

机构设计成整体式工作装置，通 过快速更换不同的辅助机构

完成装卸、堆垛、扫 雪、平地、清扫路面、推土、吊装、搬

运和地表钻 孔等作业，实现一机多能，减少用户设备投

资。 德雷塞公司开发Z型单臂工作机构并与高压 液压系统相

结合，为铲斗提供更大的掘起力;缩短 装载工作循环，增加

铲斗装满系数，大幅度提高劳 动生产率。由于铰点少、杆件

少，便于维修保养， 降低维修费用。

2.2传动机构

以卡特彼勒公司为代表的轮式装载机采用液力 机械传

动系统，其自动动力换档变速箱自动选择档 位传动比，使换

档在变速箱最佳效率点进行。该公 司最近推出的STIC(转向

变速集成)系统，将转 向和换档功能集成于一操纵手柄上，

使操纵更加省

力、轻便，换档更加平稳，可大幅度提高生产率。 以日本小

松公司WA系列中小功率(小于 125kw)为代表的轮式装载机

采用新型集中式结构 的驱动桥。它将主传动、制动器和行星

轮式终传动 都集中在桥的中部，桥壳断面变化连续、平缓，

内 应力分布合理，从根本上防止因传统结构桥壳在轮 边支

承轴段应力集中断裂。轮端采用浮动密封结 构，安装简便，

有自动补偿功能，密封性能良好。 该结构设计合理、基本零

件少、工艺性好，性能 好、可靠性高。 马拉松·勒图尔勒

公司的轮式装载机采用柴油 机--发电机--电动轮传动，比液

力机械传动系统简 单。在整个作业中柴油发动机以恒定转速

运转，减 少燃油消耗，延长发动机寿命;无变速箱、传动

轴 等许多部件，提高了传动效率，操作维修方便，费 用

低;独立电动牵引马达为固态控制，反应济南新时期试金仪器有限公司线材改变实验机就是在原来的基础上迅速， 减少车轮打

滑和轮胎过渡磨损;设置了电动缓行 器，不用工作制动停

机，装料对位准确;整机重心 低，行驶稳定性好，可靠性

高。

2.3液压系统

德雷塞公司轮式装载机液压系统用传感器接受 柴油机

转速信号，当转速下降时柱塞式变量泵便自 动增加转向系统

流量，以保持恒定的转向速度，在 最大挖掘工况时可减少流

量，减慢液压元件动作， 以保不但从理论层面上解决了技术困难持液压系统的动力平衡，减少

液压系统热损

耗，节省功率。 卡特彼勒轮式装载机转向液压系统用负荷传

感式溢流阀，使液压泵在负载决定压力下溢流，降低系 统压

力，提高了液压元件寿命。工作装置液压系统采 用举升限位

装置和下放自动定位装置，避免了机械限 位时液压缸行程终

了产生高压和冲击;装设的蓄能器 能吸收冲击载荷，并对整

机的纵向摇摆起阻尼作用; 液压缸导向套处有三重密封，防

止泄漏和防尘。

2.4司机室

新型轮式装载机司机室的设计充分考虑了人的 生理需

求，对仪表位置排列、操作手柄和踏板、司 机座椅、能见

度、防噪和隔振、温度调节等均符合 人机工程学，使司机在

舒适、轻松、安全环境下操 作，提高工作效率。如卡特彼勒

轮式装载机的司机 室设有微机监控装置和可调悬挂式座椅，

先导液压 阀操纵铲斗控制手柄及流量放大转向系统等，使

操 作轻便、灵活，采用防滚翻保护结构(ROPS)和 落体撞

击保护结构(FOPS)符合ISO标准要求。

3 自动化水平不断提高

微电子技术的突破性进展为轮式装载机自动控 制、状

态监测及视线范围内遥控技术的发展创造了 条件。柴油发动<2、试片厚度要冷却后再丈量；/p>

机自动控制喷油系统、变速箱自动 控制换档、性能参数和状

态监测均取得重大进展， 在视线内遥控作业已进人实用阶

段，从而改善了性

能，提高可靠性，缩短停机时间，增加生产能力， 降低燃油

消耗，取得了更大的经济效益。

3.1柴油发动机自动控制喷油系统

卡特彼勒Cat994D型装载机采用了Cat3516B 型柴油发

动机，装有HEUI型电控喷油系统，根 据外载荷有效控制功率

和转速，发动机喷油泵随调 速器动作，精确地对燃油进行调

节、加压和供油，降低初始喷油速率，减少NOx和HC，噪声

小，燃 油效率高。

3.2变速箱自动控制换档

日本川崎重工公司的 KLD97Zlll型轮式装载机 采用自

汽车轻量化成亮点 动控制换档的变速箱，可按装载机运转工况 自动选择最佳档

位，用微机控制离合器，从而简化 操作、提高作业效率、减

少冲击，实现平稳换档; 电子控制装置、传感器等使用可

靠，一旦控制系统

发生故障，可用手动换档，不影响工作。

3.3设备状态监测

卡特彼勒开发的电子监控(EMS)系统对轮 光装载机主

要系统出现故障或潜在问题提出警告和显示，有三种不同的

警告级别和信号，每种信号表 明系统的状态和司机应采取的

适当措施。

3.4机载电子称重系统

目前，许多大型轮式装载机都装设机载电子称 重系

统，能清楚地显示出需再装的物料量，从而使 心中有数，以

防止过载或欠载，减少无效跑车次 数，节省作业时间，提高

生产效率。并可对质量累 计计算，显示仪表以彩色数码显

示，清楚明了，校 准简便，误差为t3%以内。

3.5视距内遥控作业

美国Sierrita矿的Cat992C型轮式装载机上装 设

tomation公司开发的视距内无线电远距离遥控系

统，可在危险地带如急陡的边坡处实现安全作业。随着微处

理机的突破性进展、全球卫星定位系统(GPS)的扩大应用，

无疑将开发出无人驾驶的轮式装载机供建筑工程选用。(赵

昱东)