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1绪论1

1.1地下装载机及其特点1

1.1.1地下装载机的作用1

1.1.2地下装载机的特点1

1.2地下装载机分类与基本结构2

1.2.1地下装载机分类2

1.2.2地下装载机基本结构2

1.3地下装载机与露天装载机3

1.3.1特点比较4

1.3.2主要参数计算4

1.3.3主要参数分析5

1.4国内地下装载机发展概况9

1.4.1产品现状9

1.4.2发展趋势12

1.4.3主要生产厂家产品的技术性能参数13

1.5国外地下装载机发展概况17

1.5.1产品现状17

1.5.2发展趋势41

2动力系统46

2.1地下装载机用柴油机46

2.1.1对柴油机的安全要求46

2.1.2柴油机的常用类型47

2.1.3柴油机特性47

2.1.4空冷柴油机基本构造及工作原理51

2.1.5水冷柴油机基本构造及工作原理59

2.1.6国内外柴油机及主要技术参数66

2.1.7柴油机配套系统设计73

2.1.8柴油机的废气排放及排放控制技术96

2.1.9柴油发动机的安装106

2.1.10柴油机的正确选择108

2.1.11作业环境对柴油机和装载机性能的影响115

2.1.12柴油机的维护保养与故障排除124

2.2地下装载机用电动机136

2.2.1概述136

2.2.2对电动机的要求137

2.2.3电动机的特性138

2.2.4电动机的选择与使用139

2.2.5作业环境对电动机和装载机性能的影响151

2.2.6电动机常有故障与排除157

3传动系统159

3.1液力变矩器159

3.1.1液力传动的主要优点159

3.1.2液力变矩器的分类159

3.1.3液力变矩器的结构160

3.1.4液力变矩器的工作原理及其特性160

3.1.5液力变矩器的选择164

3.1.6液力变矩器常有故障与排除178

3.2动力换挡变速箱179

3.2.1变速箱功能及对变速箱要求180

3.2.2 DANA公司定轴式动力换挡变速箱180

3.2.3 CAT公司行星动力换挡变速箱209

3.3驱动桥211

3.3.1驱动桥的组成及作用211

3.3.2对驱动桥的要求211

3.3.3驱动桥制造厂产品和技术参数简介212

3.3.4驱动桥的结构225

3.3.5 驱动桥的选择240

3.3.6驱动桥的设计244

3.3.7驱动桥调整、保养与常见故障254

3.4万向传动装置263

3.4.1对万向传动装置的安全要求263

3.4.2典型万向传动装置263

3.4.3万向传动装置的设计267

3.4.4万向传动装置的安装与使用270

3.4.5万向传动装置的故障与排除273

4行走系统274

4.1概述274

4.2车架274

4.2.1前车架与后车架274

4.2.2摆动车架结构275

4.2.3三点中心摆动铰接结构276

4.2.4摆动车架与中心摆动装载机稳定性分析及计算277

4.3铰接式车架铰销结构280

4.3.1球铰式281

4.3.2圆锥轴承式281

4.3.3销轴式282

4.4车轮282

4.4.1轮胎283

4.4.2轮辋297

5制动系统303

5.1概述303

5.2对制动系统的要求303

5.2.1对制动系统的安全要求303

5.2.2对各制动系统的一般要求304

5.3国内外制动器安全标准简介304

5.3.1国际标准305

5.3.2欧洲标准306

5.3.3美国标准（SAE J1329 JUL89）308

5.3.4美国标准（MSHA 30CFR 14101）310

5.3.5美国标准（SAE J1473 OCT90）311

5.3.6加拿大标准311

5.3.7澳大利亚标准312

5.3.8南非标准313

5.3.9中国国家标准314

5.3.10美国瓦格纳公司标准314

5.3.11英美资源集团标准315

5.4行车制动器的类型、结构和工作原理315

5.4.1机内制动器316

5.4.2行星制动器317

5.4.3液压制动器317

5.4.4弹簧制动-液压松闸制动器318

5.5美国DANA公司封闭湿式多盘制动器简介318

5.5.1 DANA公司制动器系列318

5.5.2 DANA公司封闭湿式制动器的结构及特点319

5.5.3 DANA公司制动器技术参数322

5.6封闭湿式多盘制动器的设计与选择324

5.6.1 LCB制动器的设计与选择324

5.6.2 POSI-STOP制动器设计与选择326

5.7停车制动器及其设计计算327

5.7.1停车制动器的结构与工作原理327

5.7.2停车制动器的设计与计算331

5.8制动器的试验与故障排除333

5.8.1制动器的试验333

5.8.2制动器故障与排除334

6转向系统336

6.1概述336

6.2对转向系统的要求336

6.3铰接转向系统的组成及结构337

6.3.1转向油缸的布置337

6.3.2转向操纵机构338

6.4转向系统的设计338

6.4.1转向阻力矩338

6.4.2转向时间339

6.4.3方向盘上操纵力339

6.4.4油缸力臂、油缸长度与油缸内径的计算339

6.4.5转向器的选择341

6.4.6其他要求341

7工作装置342

7.1对工作装置的要求342

7.1.1工艺要求342

7.1.2运动要求342

7.1.3结构要求342

7.1.4动力性要求342

7.1.5辅助要求343

7.2工作装置类型343

7.2.1 Z形反转六杆装置343

7.2.2正转四杆装置343

7.2.3正转五杆装置343

7.2.4正转六杆装置343

7.3工作装置特性344

7.3.1 Z形反转六杆装置特性344

7.3.2正转四杆装置特性344

7.3.3正转五杆装置特性345

7.3.4正转六杆装置特性345

7.4工作装置的组成及其结构346

7.4.1铲斗346

7.4.2举升臂351

7.4.3摇臂353

7.4.4连杆353

7.5工作装置运动状态图的计算机辅助绘制353

7.5.1工作装置数学模型的建立353

7.5.2程序设计358

7.5.3绘画实例359

7.6基于Pro/Engineer的地下装载机工作装置的运动仿真和有限元分析362

7.6.1运动仿真362

7.6.2机构有限元应力分析365

8液压系统368

8.1概述368

8.2对液压系统的安全要求368

8.2.1对液压系统的一般要求368

8.2.2液压回路368

8.2.3充气式蓄能器368

8.3国内外地下装载机典型液压系统369

8.3.1国内地下装载机液压系统原理图369

8.3.2国外地下装载机液压系统原理图371

8.4液压系统分析371

8.4.1工作装置液压系统371

8.4.2转向液压系统385

8.4.3制动液压系统401

8.4.4冷却液压系统413

8.4.5动力换挡变速箱与变矩器液压控制系统415

8.4.6集中润滑系统434

8.4.7其他液压系统436

8.5地下装载机静液压传动442

8.5.1静液压-机械传动系统的组成442

8.5.2静液压传动系统的原理443

8.5.3静液压-机械传动系统操作过程446

8.5.4静压传动特点446

8.5.5静液压传动的制动系统447

8.5.6静液压传动装置的保养448

8.5.7静液压传动装置的常见故障与排除448

8.6地下装载机用油450

8.6.1油品与油质451

8.6.2换油周期466

8.6.3油压467

8.6.4油温468

8.6.5油位468

8.6.6油的泄漏469

8.6.7排气469

8.6.8油的过滤470

8.7液压系统故障与排除470

9电动地下装载机卷排缆装置与设计477

9.1对卷排缆装置安全要求477

9.2电缆卷筒装置形式及传动系统477

9.2.1电缆卷筒装置形式477

9.2.2电缆卷筒的传动方式479

9.3卷排缆装置结构479

9.3.1电缆卷筒的结构479

9.3.2排缆装置480

9.3.3电缆导辊481

9.4卷缆装置的设计481

9.4.1电缆的选择481

9.4.2排缆装置488

9.4.3油马达选型计算489

10电气系统491

10.1对电气系统的安全要求491

10.2柴油地下装载机电气系统491

10.2.1蓄电池492

10.2.2起动机494

10.2.3发电机494

10.2.4停车制动指示与制动欠压报警494

10.2.5手动制动电磁阀DCF1与挡位控制电磁阀DCF494

10.2.6空挡开关KK1495

10.2.7风扇皮带报警开关495

10.2.8预热启动开关495

10.2.9停车装置495

10.3电动地下装载机电气系统496

10.3.1 380V主回路系统497

10.3.2低压24V回路497

10.3.3电气保护系统497

10.4电气系统的故障与排除498

10.4.1柴油地下装载机电气系统的故障与排除498

10.4.2电动地下装载机电气系统的故障与排除499

11地下装载机自动化501

11.1概述501

11.2地下装载机自动化现状501

11.2.1人工控制502

11.2.2遥控控制502

11.2.3远程遥控操作504

11.2.4半自主与自主控制504

11.2.5自动化系统实例505

11.3地下装载机自动化应用实例515

11.3.1视距、视频和远距离控制实例515

11.3.2半自主、自主控制实例515

12地下装载机主要技术参数计算517

12.1变矩器与发动机的匹配517

12.1.1发动机与变矩器共同工作输入特性517

12.1.2变矩器的输出特性曲线520

12.1.3各挡车速、牵引特性与爬坡能力计算521

12.1.4变矩器变速油泵冷却能力计算523

12.1.5其他技术参数计算524

12.1.6例题525

12.2电动机与液力变矩器的匹配527

12.2.1液力变矩器与电动机匹配的输入与输出特性528

12.2.2电动地下装载机的牵引特性528

12.2.3液力变矩器与电动机匹配特点529

12.3主要技术参数531

12.3.1操作参数531

12.3.2尺寸参数540

12.3.3用数学统计的方程确定总体参数543

13地下装载机性能检测544

13.1动力装置的性能测定544

13.1.1目的544

13.1.2测试仪表与精度544

13.1.3测量程序545

13.1.4测量方法545

13.1.5超过变矩器失速公差的原因546

13.2地下装载机的最终检验546

13.2.1检验前提546

13.2.2柴油机系统546

13.2.3传动系统547

13.2.4行走系统——轮胎548

13.2.5转向系统548

13.2.6工作装置——铲斗548

13.2.7液压系统548

13.2.8电气系统549

13.2.9其他549

13.3试验方法550

13.3.1全身振动试验550

13.3.2落物保护结构试验与翻车保护结构试验551

13.4最终检验报告557

附录 单位换算表560

参考文献561