現代裝載機技術發展綜述

　　1 整機生產率提升及燃料節省技術

　　1.1 高性能發動機技術

通過提高發動機性能提高整機生產率，降低燃料消耗，是提高整機性能和質量的基礎。

(1)在發動機上應用了所謂ACERT技術。這是一種通過新型電子控制模塊，系統優化燃油供給、空氣供給、燃燒過程和廢氣排放技術。該項技術可在不降低燃料經濟性和性能的前提下降低排放，保持原有的壽命和可靠性。

(2)跟蹤監測發動機各子系統運行狀況。除了對於冷卻温度、進氣温度、潤滑油壓、燃油壓力、發動機轉速等指標進行連續監測外，還可對發動機負荷工況實施監控，當負荷過高時，系統將自動降低發動機輸出功率以保護其免遭破壞。

(3)高性能電子控制燃油定時噴射技術。對發動機低速和高速燃料燃燒工況進行優化，提高供油響應速度，使其與剷鬥鏟掘力和液壓系統響應速度相匹配。

(4)應用高轉矩發動機，使其與大容量液力變矩器相匹配，從而最大限度提高低速工況工作效率，可使燃油消耗降低15%。

(5)應用雙模式發動機功率選擇系統。發動機設有兩種工作模式可供操作人員隨意選擇，即正常工作模式和動力工作模式。正常工作模式適用於常規裝載作業，可獲得最大的燃油效率;動力工作模式適用於堅硬材料鏟裝或陡坡爬升工況，可獲得最大的功率輸出。通過雙模式功率選擇系統，操作人員可以方便地調整發動機性能與作業要求之間的匹配工況。

(6)恆定淨功率輸出控制。一般發動機為總功率恆定輸出控制，即當空調或冷卻風扇等附件工作時，為保證總功率不變，實際工作所需要的淨功率就會因此而發生改變。新型的發動機電子控制系統則能夠在輔助裝置滿負荷工作條件下提供恆定的淨功率輸出，從而提高了整機生產率和燃料效率。

(7)分離式恆温冷卻系統。系統可按需求對風扇轉速實施電子調節控制，監控發動機冷卻温度、進氣總管温度、變速箱油温以及液壓油温度，通過這些數據控制和保持風扇轉速在系統正常工作温度水平。

現有許多裝載機的冷卻系統從機器側面吸入空氣，通過發動機座艙將其從機器後部排出。新型冷卻系統則通過非金屬保護層將冷卻系統與發動機座艙隔離。由液壓驅動的變速風扇從機器後部吸入清潔空氣，並且從側面和發動機罩殼將其排出。其結果獲得了最佳的冷卻效率，提高了燃料效率，減少了散熱器的氣阻和工作噪音。

　　1.2 變速箱傳動技術

(1)自動變速箱四模式選擇系統。變速箱有一個人力換擋和三個自動換擋模式(即低、中、高擋)，通過合理選擇，操作人員可使機械作業條件與發動機最佳性能相匹配。

人力換擋模式可通過變速桿使傳動系傳動比固定，從而使整機獲得不變的作業速度。低速自動擋模式可保證發動機低速運行下的平穩換擋，適用於一般鏟裝作業，並具有較低的燃油消耗。中速自動擋模式適用於發動機中速運行工況下的換擋和較快的作業要求。高速自動換擋模式是發動機在高速運行下的換擋工況，可提供最大的鏟掘力和快速作業循環，適用於爬坡、裝載和運輸作業。

(2)變速箱可變分離壓力技術。操作人員可對制動踏板所要求的分離壓力進行選擇。分離壓力有高、低之分。高分離壓力可在發動機高轉速、高液壓系統壓力條件下保持變速箱的齧合，以增加爬坡裝載、堆積材料時機械的作業能力。低分離壓力可在發動機低轉速、低液壓系統壓力條件下使變速箱分離，以提高水平地面作業時的燃油效率。

(3)液力變矩器閉鎖技術。需要時，可通過控制枱開關激活閉鎖系統。閉鎖系統激活時，若在三檔，當行駛速度達到10.9 km/h時液力變矩器將自動閉鎖;若在四檔，當行駛速度達到20.9 km/h時液力變矩器自動閉鎖。新型液力變矩器閉鎖技術提高了生產效率，減少了作業循環時間，保證了裝載運輸和坡道作業條件下最佳的燃油消耗。

(4)變速箱鎖定開關技術。該技術通過檔位鎖定功能使自動變速箱進一步完善。操作人員可使用操作杆上的按扭開關使變速箱保持在所需要的檔位，使操縱更為簡便。

(5)變速箱自動加速開關技術。當剷鬥插入料堆時，通過操作杆上的按扭開關可使變速箱由二檔換入一檔，以增加鏟掘力。當換入倒檔時，變速箱會自動進入二檔工作。這一技術增加了剷鬥鏟掘力和插入力，減少了作業循環時間。該技術包括兩項新功能，一是在自動檔模式下可由四檔直接降至一檔工作;二是在上坡裝載作業時增加鏟掘力。

　　1.3 自動雙速液壓控制技術

該技術可使液壓系統能量與作業工況要求相匹配。圖1為鏟掘工況，在此工況下輔助液壓泵通過截止閥卸荷，其動力通過變速箱用於增加剷鬥鏟掘力。圖2是剷鬥舉升工況，在此工況下截止閥關閉，其液壓動力用於增加工作油泵液壓動力，以便提高提升速度，從而增加整機生產率。

　　1.4 其他新技術

(1)電子控制穩定裝載行駛(ECSS)技術。該項技術可保證裝載機在不良地面條件下高速穩定行駛，通過防止行駛中剷鬥物料散落，提高操作舒適性和減振懸掛系統控制性能使生產率最大化。此項技術最適合裝載運輸作業。

(2)自動潤滑技術。在作業中對銷軸和襯套等零部件進行精確自動潤滑。自動潤滑可減少因潤滑不良而產生的計劃外日常保養和停機時間，從而有利於生產率的提高。

(3)物料自動鏟裝技術。該技術使物料鏟裝過程自動化，使新駕駛員更容易操作。系統提供平穩的裝載作業循環，持續的滿鬥裝載，並且避免了輪胎的'滑轉，全部過程無需操縱控制器。

(4)物料隨車自動計量技術。該技術採用專用稱量系統在作業中可稱量料斗物料，使駕駛員裝載更加精確有效。準確的裝載有利於提高作業效率和生產率。該計量系統可與機械集成安裝，並配備打印機可對裝載結果打印輸出。

　　2 可靠性與保養服務技術

　　2.1 機架堅固技術

(1)鉸接式車架採用堅固的箱型截面結構和剛性四板塔架結構。應用機器人焊接技術，以實現機架連接點的深度焊接和最佳的融合性，保證最大的強度和長久的壽命。

(2)發動機座架採用箱型截面整體結構，前端設有懸掛支撐板形成堅固剛性結構，以便抵抗扭轉變形和衝擊載荷。整個機架形成一極其堅固的安裝平台，以便能夠可靠安裝發動機、變速箱、車橋、駕駛室和其它附件。

(3)車架鉸接機構的上、下連接板間的距離對機械性能和部件壽命有重要影響。採用擴展式拖掛設計提供了最佳的銷軸載荷分配和軸承壽命。上、下拖掛銷軸分別安裝在一對圓錐棍子軸承上，通過在較大的面積上分配垂直與水平載荷以提高零件壽命。較大的開口空間設計也方便了維護工作。

(4)前部機架結構採用四板焊接塔架結構，可承受與裝載、轉鬥、插入等作業工序有關的負載，為前橋、動臂、提升和轉鬥油缸等部件提供了堅固的安裝基礎。

　　2.2 發動機可靠性增強技術

汽缸體與缸蓋使用相同的灰鑄鐵材料，並增加了缸壁厚度以減小噪聲，提高剛度。氣缸蓋為整體設計，組成橫流結構，便於氣流運動。該設計使發動機能夠用較小的動力吸入低温和乾淨的空氣。

活塞採用整體式鋼結構，缸套使用濕式、可更換、高強度熱處理鑄件。

散熱器為釺焊鋁結構，強度高防滲漏。每英寸6個散熱翅片，矩形波設計，減少了阻滯和堵塞現象。

電子控制模塊和傳感器採用完全密封結構，以防止水和灰塵的侵入。連接器件和電線使用防護編織物以防腐蝕和早期磨損。

各部件設計製造符合相應技術標準，即使在極端使用條件下也能保證最佳的性能。

　　2.3 狀態監測技術

監測產品“健康”狀況是保持任何機械設備可靠性的關鍵。現代裝載機備有多種標準和可選監測程序，以幫助跟蹤機器的狀況。監測系統可持續觀察裝載機的工作運行狀況。該系統可監視關鍵的發動機系統功能，並在需要時降低發動機輸出以保護其免遭破壞。若出現以下任一情況，監視器或前儀表盤就會發出燈光和聲音報警：冷卻温度高、進氣温度高、潤滑油壓低、燃油壓力高、燃油壓力低、發動機超速。

　　2.4 液壓密封技術

液壓軟管採用端面面對面“O”型圈密封安裝技術，保證了液壓軟管的可靠連接，防止了液壓油泄露。

液壓缸的緩衝環安裝於液壓缸頭部(見圖3)，以降低活塞桿密封載荷，並可使液壓缸壽命延長30%，大大提高了可靠性。

　　2.5 濕式多片全液壓制動技術

行車與駐車濕式多片制動器採用全密封和免調整技術，避免了污染，減少了磨損和維護工作。在制動系統中使用雙液壓獨立迴路，以便為制動系統故障提供備用制動迴路，從而提高了可靠性。若制動壓力降低，系統會立即進行燈光和聲音報警。如果制動壓力持續下降，駐車制動器將自動實施制動，從而為機械提供了雙安全系統。新制動技術降低了維護成本，提高了可靠性。

　　2.6 綜合保養技術

適當保養可減少用户開支，降低成本。為此應用了多項保養服務便捷措施：設立隨車液壓服務中心和電器服務中心;防護性易觀察監測儀表;基於地面保養點;易進入發動機機艙;

機器外部環保排污道設計，方便雨水排泄;設置制動片磨損指示器，方便觀測;免保養電瓶設計;延長潤滑油和過濾器更換時間間隔，液壓油過濾器更換間隔時間為500小時，變速箱用油過濾器更換間隔時間達1000小時;發動機和重要的部件採用可修復設計;全球網絡服務支持，世界各地大部分零件24小時供貨，減少客户停機時間等。

　　2.7 S·O·S服務體系

該體系可通過保持簡單的維護以防較大的維修，避免發生實質性故障。通過定期的端口採樣，跟蹤零部件的磨損、潤滑油特性和狀況，並應用相應數據在發生磨損失效前作出預測。基於S·O·S服務報告，進行簡單的調整或更換零件，即可避免問題的進一步惡化和較大的維修工作，從而保持了機械的正常工作狀況，避免了維修服務的等待，減少了停機時間。

　　2.8 建立設備管理系統

通過在經銷商處開户入網，由產品鏈接所收集的信息可輸入計算機終端。使用快捷通暢的機器信息，可優化資產使用，減少安全隱患，改善維護管理，實施預防維修戰略。其結果可獲得更多的作業時間，較低的運營成本，更多的設備投資回報。

　　3 操作舒適性技術

　　3.1 操作環境改善技術

具有寬敞、安靜、高效的，按最佳人機工程學特性設計的駕駛室。機械前後具有最佳視野，寬敞無失真平板玻璃窗延伸至駕駛室地板，保證剷鬥最佳視野。駕駛室噪聲可降至71dB。此外，在駕駛室頂部設有雨水引導槽以保持窗户的清潔。四面設有防眩裝置，以防駕駛員炫目。

　　3.2 駕駛座椅技術

具有空氣懸掛、6種調節方式，適應各種人體需要。整體鑄造靠背和底座設計防止了墊子的突起。最佳的汽車類駕駛座椅舒適性腰部支撐，減少了駕駛疲勞。右座椅扶手設有集成執行控制器，操作舒適方便。有備選加熱座椅。

　　3.3 減振技術

裝載機工作條件惡劣，通過控制機械振動可改善操作效率和生產率。現代裝載機採取了各種減振措施：擺動後橋跟隨地面波動以保持駕駛室的穩定;駕駛室安裝於減振支座上以減少地面的衝擊載荷;鉸接機構裝有平衡閥以避免機架相互碰撞;油缸阻尼在極限行程減緩剷鬥動作，以防機械振動;選用懸掛控制系統可減小裝載和運輸工況下的振動和跳動;儲能器作為吸振裝置可減小機械的前後顛簸，為不平地面工作提供平穩作業;電控自動反衝擊裝置防止了油缸突然停止所造成的振動和跳動;空氣懸掛座椅控制可減小由駕駛地板傳遞的垂直振動。

　　3.4 轉向控制技術

　　(1)常規轉向。

即省力的手動計量液壓轉向系統。其載荷感應系統僅在需要時向轉向系統輸入動力。當不轉向時，更多的發動機功率用於提高鏟掘力、破碎力和提升力，節約了燃油消耗。可伸縮、傾斜度可調的轉向立柱獲得了最大的操縱舒適性。

　　(2)指令控制轉向。

即負載感應轉向系統，將方向盤與機架轉角位置聯繫在一起，以提供適合的轉向控制量(圖4)。機械轉彎速度與方向盤位置成比例。在各種條件下轉向力小於26N，整個機械的轉向只需方向盤迴轉±70°，而同樣的普通轉向方向盤則須旋轉2～3個360°。

指令控制方向盤包含前進、空檔、後退開關和升檔、降檔按鈕，使左手始終與方向盤接觸。執行控制器與駕駛座椅右扶手集成設計並可隨操作者移動。

　　3.5 電子操縱控制技術

採用雙杆電子換擋操縱系統易於變速換向。變速系統的設計避免了換擋時手與方向盤的脱離，改善了操作舒適性與方便性。電子換擋操縱系統與自動變速箱、強制換擋開關、檔位保持開關等機構組合在一起，提供了多種換擋選擇，確保了機器工況與作業條件的合理匹配。

綜上所述，機、電、液、信一體化的集成設計，設計的精細化，性能參數的合理匹配，高可靠性，以及網絡化在線服務是現代裝載機發展的主要方向。