1、工程机械概述与发展趋势,2011年7月,2,工程机械概况,工程机械是建筑施工和矿山采掘工作中的重要机械设备，用来完成各种土方和石方工程。工程机械行业的服务范围广泛，对国民经济的影响也较大，目前我国工程机械行业的生产，在规格、数量、质量和制造成本等方面，还有不少问题有待解决。,3,工程机械类别,4,装载机的起源 装载机在中国的历史 装载机发展趋势 装载机分类标准 主要工程机械品牌介绍 相关政策法规 装载机专业术语介绍,目 录,5,1. 装载机的起源,6,1.1 装载机的起源,1929年第一台轮式装载机，（斗容0.753立方米、载重量680公斤）。这是较早的装载机。采用门架式结构在这之前是用钢绳提
2、斗式的装卸机具，这一时期的装载机结构特点是，发动机前置，前轮小，后轮大，单桥驱动，前轮转向，门架式工作装置，用钢绳提臂翻斗，拖拉机底盘，牵引力小，铲斗切入力小，作业速度底。,7,1.2 四十年代发展专用底盘期 1947年,克拉克公司生产，用液压连杆机构，取代了门架式结构，专用底盘，具备了现代装载机的外形，提高了提升速度、卸载高度和掘起力，因而可用于铲装松散的土方和石方，这是装载机发展过程中第一次重大突破。,8,1.3 五十年代结构性能完善期 1951年美国开始采用液力机械传动，同时车架结构采用三点支承，提高了车辆的越野性和牵引性，这时期开始形成了系列化专业化生产。 50年代中传动系统的发展是关
3、键性的10年，形成了柴油机液力变矩器动力换档变速箱双桥驱动，这是第二次重大突破。,1957年第一台320型两头忙挖掘装载机,W5型轮式装载机,9,1.4 六十年代发展大型装载机并用于矿山 这时期采用铰接式装载机，是第三次重大突破。铰接转向优点是： 铲斗随前车架转向，可满足原地转向； 与钢性车架比，一个作业循环内平均行驶路程少51%，生产效率提高50%；转弯半径小，机动灵活，适用于狭窄场地作业；,1963年W7B轮式装载机,10,1.5 七十年代至八十年代 这个时期装载机的结构朝向安全，操纵省力，维修方便，减少污染，舒适等方面发展。 具体结构有： 钳盘式制动器取代了蹄式制动器。（沾水复原性好，散
4、热性好，不需调整制动间隙，磨损后制动片易换，寿命长； 双管路制动系统； 防滚翻、防落物驾驶室；降噪，防尘，装配空调； 操纵省力采用先导控制； 工作装置销轴采用二硫化钼润滑，由10小时加润滑脂一次变为100小时一次。,80年代第一台5T的装载机,11,1.6 二十世纪末 主要在环保、安全、简化操作等方面发展，而不是追求单机效率，进入电子化时期。 降低噪音指标提高；国际上大部分国家八十年代时就要求司机耳边噪音在85分贝以下；到二十世纪末，要求司机耳边噪音在76分贝以下。 保养简化：衬套密封润滑和自动润滑，使润滑周期提高到2000小时以上，减少维修时间；采用集中润滑系统，使维护更为方便，延长机器零部
5、件的寿命； 研制新型：轮胎占整机成本的10%15%以上，轮胎寿命一般为5002000小时，因而提高轮胎寿命经济效益显著。国外轮式装载机上广泛采用无内胎轮胎。 节能方面：充分利用发动机功率，降低油耗，采用微处理机控制自动换档；采用变量系统与双泵合流系统，高效节能。 实现遥控：在自动换档，自动找平基础上，逐步实现遥控，在操纵室用电视遥控几台装载机作业。如GPS（全球卫星定位系统）的应用可以实现防盗、监控和远程信息反馈。,12,2. 装载机在中国的历史,13,1964年成工开始试制国内第一台Z1-4装载机（履带后卸式）， Z420，2T（成工）和Z435 3.5t（夏工）型液压装载机。同时研制了我国
6、的回转式装载机Z4H2型 2t 采用的全液压低压宽基工程轮胎，液力机械变速箱，180回转作业，整体刚性车架，带有差速锁装置的四轮驱动轿，为国内生产制造的首台全液压四轮驱动回转装载机。,2.1 第一代装载机,14,1963年日本在华展出了一台轮式装载机125A，展出结束后，当时的机械工业主管部门将该展出样机送给了天津工程机械研究所进行研究、测绘，仿制并将图样交由柳工，并在1966年由柳工制造出我国第一台l轮式装载机-Z435 功率:100；斗容量1.7M3,15,1978年，天工所根据机械部的要求，制订出以Z450为基型的我国轮式装载机系列标准。制订标准时，保留用Z代表装载机，用L取代“4”代表
7、轮式，改Z450为ZL50，就这样制订出了以柳工ZL50型为基型的我国ZL轮式装载机系列标准，这是我国装载机发展鸣上的重大转折点。该标准制订出来后按当时的行业分工，柳工、厦工制造ZL40以上的大中型轮式装载机，成工、宜工制造ZL30以下的中小型轮式装载机，逐步形成了柳工、厦工、成工和宜工当时的装载机四大骨干企业。,采用双涡轮液力变矩器 双行星排动力换档变速箱 带有轮边行星减速的驱动轿 钳盘式制动器 Z型连杆机构 铰接车架转向,2.2 第二代装载机,16,1977年“成都工程机械厂”，联合天津工程机械研究所联合设计ZL20型和ZL30型轮式装载机。ZL20型、ZL30型轮式装载机通过鉴定，并在全
8、国科学大会上获奖。,17,成工在70年代初开发了30A，属国际60年代技术水平。进入80年代消化吸收了美国卡特、日本小松等先进技术，开发成功了我国第二代装载机产品。主要是增设了空调系统、紧急制动系统、防滚翻及落物保护装置等。采用了全液压流量放大转向系统，单摇臂“Z”型连杆机构作业装置，密封、减振、降噪的驾驶室，密封式销套结构等。还少量出现了液压先导操纵及电子监控系统。,可靠性不高,18,19,工作液压系统的系统压力与国际接轨，由原来普遍的16MPa提高到20MPa以上； 机电一体化水平大大提高。变速操纵由原来的机械液压操纵改为电脑集成控制系统（EST-17T）控制的电液操纵。同时还采用了多种型
9、式的电子监控系统； 采用了全密封内藏湿式多片式制动器及制动可靠、性能卓越的全液压制动系统； 采用了当今世界上流行的流线形外观设计，并采用了前后玻璃分别为一体的带有空调的驾驶室； 采用了大转向角，具有转弯半径小、结构合理、维护保养方便等优点； 普遍实现了液压先导操纵，使作业操纵轻便、灵活、快捷，大大减轻了司机劳动强度； 驱动桥上普遍装有限滑差速器，大大提高了恶劣条件下的通过性，从而提高了作业效率等。,2.3 第三代产品的显著特点有：,20,第三代装载机G系列,21,CG系列,CG990H,CG958H,CG957H,22,我国第四代轮式装载机的研制中，都以CAT公司F、E系列为蓝本。 广泛采用新
10、技术新结构，都装有负荷传感系统、流量放大转向系统和先导系统等，减少了系统损失，提高了效率，既节能又省力。同时换代的新机型都装有电子监控；计算机监控；故障自诊诊断和工况液晶显示；卫星探望系统；采用自动换挡变速箱；电磁控制，油耗降低15%；同时采用气液悬挂，有减振功能，吸振性能得到改善；而且新一代轮式装载机采用低排污柴油机；国外新一代装载机型还采用电子消声和电子称重装置；研发具备浅水区域作业功能等方向。,2.4 第四代装载机,23,24,3. 发展趋势,25,3.1.1 新产品不断推出近年来，轮式装载机以围绕提高率、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。 3.
11、1.2 计算机控制的发动机管理系统和故障诊断、监控和探望系统 3.1.3 电子自动换挡变速控制系统和负载感应变速控制系统 3.1.4 动臂及工作装置结构的优化 3.1.5 司机辅助操作系统、直观控制系统和进一步改善驾驶室内环境,3.1 装载机发展趋势,26,27,凯斯新型721E 拥有强大的服务保障能力，有4 种工作模式标准、最大马力、经济、自动，这意味着很多服务和维修工作可以在地面上进行。,根据应用工况的不同，卡特彼勒Tier 3、374kW、50t的988H的最大斗容为6.37m3。,28,JCB 132kW的436HT可以提供标准、加长、超级加长3 种型号。,利勃海尔新型的140kW的L
12、 556的驾驶室比原来增大了28%。,29,4. 分类标准,30,4.1.1 按行走方式分类：轮胎式装载机，制造成本低，行走速度快，工效高，机动灵活，用途广泛，因而发展快，其品种与产量，都比履带式装载机多，我国前期各厂家生产的ZL系列装载机都属于轮胎式装载机。 4.1.2 履带式装载机由于接地比压小，重心低，稳定性好，可在湿地上作业，而且由于履带接地面积大，不易打滑，所以广泛地应用在矿山上进行装载作业。但随作业场地的转移，需辅助机械设备完成转移。,4.1 装载机分类标准,31,32,4.1.3 按动力传递方法不同：分为液力传动和液压传动、机械传动装载机。 4.1.3.1 液力传动的装载机：动力
13、传递是采用的液力变距器的则为液力传动，底盘的动力传递是采用缸、泵、阀、液压马达等液压元件的。液力传动具有无级变速，自动适应不同路面及工况阻力，传动平稳无冲击等优点，广泛应用在装载机上，目前同行业绝大部分产品均为液力传动。 4.1.3.2 液压传动：尽管液压传动具有传动简单，易于控制等优点，但由于液压元件制造精度高，且维修技术水平相对较高，目前采用较少。 4.1.4 机械式传动，底盘是采用机械式离合器和变速箱等的机械元件来传递动力,虽然结构简单，但由于无前述优点，较落后，目前很少应用于装载机。,33,4.1.5 按卸料方式不同：装载机分为前卸式、回转式、侧卸式和后卸式等几种，目前国内外生产的装载
14、机大部分是前卸式结构；前卸式装载机工作装置在前面铲装和卸料。 4.1.5.1 回转式装载机其工作装置可回转900、3600或1800（称半回转），依靠回转工作装置卸料到左右侧的地面或车辆上，这种装载机由于卸料和铲装不需转向，所以能在较狭窄的场地上作业，但它的侧向稳定性不好，限制了相同功率的主机斗容量的增大。 4.1.5.2 侧卸式装载机是为满足市场需求而开发的机种。其除具备标准装载机的性能外，用户可自行根据装卸场地的特定要求设置料斗往左或右倾卸的方式进行作业。,34,侧卸式,35,杂物叉,36,4.1.6 装载机按发动机功率可分为小型、中型、大型和特大型四种。发动机功率小于74千瓦的为小型装载
15、机，发动机功率在74至147千瓦的为中型装载机，发动机功率在147至515千瓦的为大型装载机，发动机功率大于515千瓦的为特大型装载机。4.1.7 装载机按额定载重量可分为小型、轻型、中型、重型四种。装载机额定载重量小于1吨的为小型，装载机额定载重量在1至3吨的为轻型，装载机额定载重量在4至8吨的为中型，装载机额定载重量在8吨以上的为重型。,37,38,5. 主要工程机械品牌介绍,39,1950年诞生以来，成工发展为集工程机械产品研究、生产、销售和服务于一体的专业化大型股份制企业，中国西南最大的工程机械研发、生产基地。,四川成都成工工程机械股份有限公司,40,广西柳工机械股份有限公司是中国制造
16、业500强企业。作为国内工程机械行业和广西第一家上市公司。,广西柳工机械股份有限公司,41,中国龙工控股有限公司于1993年创立的一家工程机械制造公司。2005年在香港联交所主板上市，是中国工程机械行业第一家境外上市公司。,中国龙工控股有限公司,42,厦门厦工机械股份有限公司（简称厦工），创建于1951年，是国家重点生产装载机、挖掘机等工程机械产品的骨干大型一类企业。,厦门工程机械股份有限公司,43,徐工集团自1989年成立以来始终保持中国工程机械行业前列，是中国工程机械产品齐全、具有竞争力和影响力的大型企业集团。,徐州工程机械集团有限公司,44,山东临工工程机械有限公司（简称山东临工），始建
17、于1972年，是国家工程机械行业的大型骨干企业，中国机械工业100强，国家级高新技术企业。,山东临工工程机械有限公司,45,常林股份有限公司前身为原林业部常州林业机械厂，始建于1961年，1996年改制为上市公司，母公司是中国机械工业集团公司所属中国福马机械集团有限公司,常林股份有限公司,46,中美合资坐落在古九州之一山东省青州市，占地面积100万平方米，现有职工2200人，是国家大型一档企业，国家经贸委定点生产轮式装载机的重点骨干企业。,山东山工机械有限公司,47,自卡特彼勒创立以来80年间，卡特彼勒成长为全球最大的建筑工程机械和采矿设备、柴油和天然气发动机以及工业燃气轮机的全球领先企业。,
18、美国卡特彼勒公司,48,作为沃尔沃集团成员之一，是全球知名的建筑设备制造商。主要生产不同型号的挖掘机，轮式装载机，自行式平地机，铰接式卡车等产品。,沃尔沃建筑设备公司,49,美国凯斯成立于1842年，总部位于美国威斯康星州瑞仙市，是全球最大的全系列工程机械生产商之一。,美国凯斯凯斯工程机械公司,50,特雷克斯公司是一家全球性多元化的设备制造商，专门为建筑、基础设施、挖掘、采矿、货运、精炼以及公用事业等行业提供可靠的客户解决方案 。,美国特雷克斯公司,51,6. 相关政策法规,52,6.1.1 中国人民共和国产品质量法 6.1.2 GB1670.1-1996工程机械噪声限值 6.1.3 JB60
19、29-1992装载机安全规则 6.1.4 JB6030-1992工程机械通用安全技术要求 6.1.5 JB6028-1998工程机械 安全标志和危险图示通则,6.1 装载机相关政策法规,53,6.2 欧美的非公路用机动设备（主要是工程建筑机械）的排放标准,已经全面执行第三阶段排放标准（Tier 3/Stage III），它是针对于公路用机动设备（主要是汽车）的排放标准比如国II（欧II）标准、国III（欧III）标准。,54,6.3.1 中国挖掘机行业挖掘机产品质量保证规定 为正确维护消费者(需方)权益,维护市场经济秩序,凡经中华人民共和国工商行政管理局(或省、市地方工商行政管理局）登记注册并
20、在中国从事挖掘机整机制造的企业，在中国境内销售的挖掘机产品必须遵守本质量保证规定。 一、质量保证期内实施免费的定期检查和指导保养制度 1、挖掘机生产企业或授权的代理商（供方）在质量保证期内为需方免费提供三次以上的挖掘机定期检查，并指导需方进行例行的保养和维护。 2、需方对供方实施免费的定期检查与指导保养制度应给予必要的配合。为供方提供挖掘机真实的作业时间、工作地点和必要的停机保养时间。 3、由于缺乏正常的维护保养工作而引起挖掘机故障的其损失由过错方负责。 二、质量保证期 供方必须为需方提供不少于一年或2000H（对于工作质量小于等于13t的挖掘机为1500H）的质量保证期。产品质量保证期的确认
21、方法为：供方向第一位最终需方交货之日起，挖掘机的实际运转时间达到2000H或一年，这两种情况中以先达到的时间为准。供方事先向需方申明的特价产品（包括二手挖机）不受此限。当挖掘机安装非标准配置的特殊装置（如液压锤）时，质量保证期也不受此限，由合同另行约定。 三、质量保证责任在质量保证期内，构成挖掘机的任何零部件如果在设计上出现缺陷，供方有义务对有缺陷的零部件进行免费修复或更换。需方有义务予以必要的配合。供方有权回收更换下来的零部件。在挖掘机使用过程中需方有日常检查、故障通报以及采取必要措施防止故障扩大的责任。,6.3 挖掘机相关政策法规,55,6.4、在质量保证期内，下列情况不属于质量保证范围：
22、 6.4.1、由于事故、使用或保管不当、疏忽或灾害造成的损失或缺陷。 6.4.2、未经供方或供方授权的特约维修店的书面认定，使用非供方提供的零部件或安装附属件所造成的损失或缺陷。 6.4.3、供方或供方授权的特约维修店以外的人员实施维修或改装从而影响机器性能和用途的情况。 6.4.4、机器的保养不当。 6.4.5、机器 对特定环境的适用性（事先有承诺的不受此限） 6.4.6、由于燃油使用不当导致的故障。 6.5、不提供质量保证的范围 供方在事先申明的前提下，有权将下列材料、零部件作为不提供质量保证的范围；油料、油脂、风扇皮带、密封垫、保险丝、制动器衬或离合器衬、滤清器、轮胎、碳刷、玻璃、灯泡、
23、喷油嘴、点烟器、燃油泵柱塞、出油阀、铲斗及其他类似部件。 6.6、质量损害赔偿 因挖掘机质量缺陷造成需方在人身、其他财产损害的情况下，适用中华人民共和国产品质量法、中华人民共和国消费者权益保护法的有关条款。,56,6.7、其他 6.7.1、供方在履行正常的法定维修业务时，需方应予以适当的配合。如需方拒绝配合，如隐匿挖掘机工作地点、故意损毁计时装置、GPS系统以及设置其他障碍等，供方有权终止提供服务业务，由此引起的损失扩大由需方负责。 6.7.2、挖掘机的重要零部件如发动机、液压主泵、主阀、行走机构及主要结构件（动臂、斗杆、平台、下车架）在质量保证期内出现重大故障且同一故障虽经三次或三次以上重大
24、维修仍不能恢复原功能，需方有权要求供方更换新的部件，情况特别严重的，需方有权退货。 6.7.3、供方与需方如无书面的特别约定都将认为是供需双方对次规定的全部接受。 6.7.4、本规定在公布之日起实施。,57,6.8 招用技术工种从业人员规定 第一条 为提高劳动者素质,促进劳动者就业,加强就业管理,根据中华人民共和国劳动法、中华人民共和国职业教育法和国家有关规定,制定本规定. 第十二条 本规定自2000年7月1日起施行。 四川省特种作业人员安全技术培训 考核管理办法实施办法(节选 P70) 第一条 为规范特种作业技术培训、考核、持证上岗工作,防止人员伤亡事故,根据国家经贸委特种作业人员安全技术培
25、训考核管理办法,结合四川实际,制定本实施办法。 第三条 本办法所称特种作业,是指在生产经营过程中容易发生事故,对操作者本人、他人及周围设备、设施的安全有重大危害的作业,其包括企业内机动车辆驾驶。 第四条 特种作业人员必须具备以下条件:1、年满18周岁。2、身体健康,无防碍从事相应工种作业的疾病或生理缺陷。3、初中以上文化程度,具备相应工种的安全技术知识,参加国家规定的安全技术理论和实际操作培训、考核并成绩合格。4、符合相应工种作业需要的其他条件。,58,7. 常用术语业介绍,59,7.1.1 发动机功率： 柴油机在额定转速时所测定的功率，也称为车辆总功率。 7.1.2 斗容： 分为几何斗容和额
26、定斗容。几何斗容也称平装斗容，额定斗容也称名义堆装斗容。 对于铲取不同物料时的容重也不同，则铲斗容量也就不同。按斗容分成三类： 1）正常斗容，是用来铲装容重1.4-1.6吨/m3的物料,例如砂、砾石、碎石、松散泥土或泥等。 2）加大斗容的铲斗，其斗容一般为正常斗容的1.4-1.6倍，用来铲装容重1. 0吨/m3左右的物料，例如煤等。 3）岩石斗容的铲斗，其斗容一般为正常斗容的0.6-0.8倍，用来铲装容重大的物料，例如矿石等。 当装载机铲装较轻物料容重小时，所需铲起力小，可配用加大斗容铲斗。而当铲装较重物料容重大时，所需铲起力较大，则配用减小斗容铲斗。,7.1 装载机常用术语介绍,60,7.1
27、.3 额定载重量： 保证装载机必要的稳定性时，它所具有的最大载重能力。 7.1.4 牵引力： 装载机铲斗插入料堆的插入力是装载机的重要技术性能，它与牵引力是密切联系在一起的，所以一般在技术规格中只标注出牵引力。插入力是指装载机铲掘物料时，在铲斗斗刃上产生插入料堆的作用力。 7.1.5 铲起力： 如果在铲斗举升或转斗过程中，引起装载机后轮离开地面，则垂直作用在铲斗上，使装载机后轮离开地面所需的力就是铲起力。 7.1.6 车速： 应满足装载机铲掘工作时的速度和运输时的速度，一般有前进和倒退各档额定速度。 装载机作业时行进速度为3-4公里/小时为宜。超过以上速度会引起滑转的增加，延长装满铲斗的时间，
28、增加驾驶员的疲劳和降低装载机的作业效率。轮式装载机的最大行驶速度为30-40公里/小时。,61,7.1.7 最大爬坡度： 一般达到25-30。 7.1.8 最小转向半径： 是指最外侧车轮（一般是装载机后轮）纵向对称面的最小转向半径。 7.1.9 铲斗的卸载高度和卸载距离： 铲斗卸载高度是指在铲斗倾斜角为45时，铲斗斗尖离地高度； 最大卸载高度Hmax是动臂在最大举升高度和铲斗底面与水平成45时的卸载高度： 铲斗卸载距离是在铲斗倾斜角为45时，铲斗斗尖与装载机前轮胎之间的距离；最大卸载距离Smax是指铲斗底面与水平成45时，铲斗斗尖与装载机前轮胎之间的距离。,62,7.1.10 铲斗倾斜角： 铲
29、斗在卸载时斗底与水平面的夹角，此角在不同的卸载高度时是不同的，但应该装入铲斗中的物料能全部卸出，允许铲斗在卸料时进行几次抖振，以抖掉粘在铲斗上的物料，通常取50左右，且在任何提升高度时不应小于45。 7.1.11 动臂提升下降及铲斗前倾时间： 动臂提升下降及铲斗前倾时间与装载机的生产率有着密切的关系。为提高装载机的生产率，希望动臂提升、下降及铲斗前倾时间要短（但动臂提升时间主要受到作业泵功率的限制，动臂下降与铲斗前倾时间受到加速度太大产生冲击和油缸上腔产生真空的限制），一般为： 动臂提升时间为6-9秒 动臂下降时间为3-6秒 铲斗前倾时间为1-2秒 7.1.12 最小离地间隙： 为使装载机能够
30、无碰撞的越过石块、树桩等障碍物的能力，规定装载机最小离地高度，这是通过性的一个标志。一般装载机的最小离地间隙不小于350mm。,63,附件:最大装载机,64,美国德克萨斯州 莱图尔诺科技公司生产,L2350 轮式装载机，自重262吨，铲斗容量达40.52立方米 ，装载72T，2300马力,65,66,CAT994F 轮式装载机,功率：1463 hp 操作重量： 430858Kg 斗容：最大 36m3,67,中国批量正式上市最大装载机CG990H,68,CG990H基本参数,69,中国最大吨位装载机LW1200K （未批量生产）,额定装载质量12 t 铲斗容量6.5m3 卸载高度3410mm,7
31、0,最小装载机,71,国产 山东 型号 ：ZL06 斗容：0.3m 功率：18KW 售价：3万多一点,72,最大挖掘机,73,74,75,世界最大的挖掘机 ，德国蒂森克虏伯公司制造。 规格：机95米高,215米长 ，重45000吨，销售价格10亿美元，设计制造时间长达五年，需要有五人进行操作，铲斗机轮的直径为21米，共有22个铲斗，每个铲斗15立方米，挖掘机依靠12个用于行进的轮状物前进（每个轮状物宽4米）八个在前，四个在后，挖掘机的最快速度为0.5公里每小时。,76,77,78,79,80,81,LIEBHERR R996 R996装备了Cummins康明斯V16涡轮增压柴油机K1800E，油箱容量13000L。 工作重量660吨,铲斗容量33M,铲斗载重量约60吨.功率2240 kW 采用模块化设计，所有组件均可以方便地运输,82,83,84,85,86,87,最小挖掘机,88,品牌：小松 型号：PC01 斗容：0.008 m 功率：2.6KW 质量：300kg,89,谢谢!,
