Устройство погрузчика: из чего состоит и как работает
Коротко: фронтальный погрузчик состоит из шарнирно-сочленённой рамы, силовой установки, трансмиссии, ведущих мостов, гидросистемы, рабочего оборудования (стрела и ковш), тормозов, электрооборудования и кабины. Принцип работы простой: двигатель через гидротрансформатор и коробку передач вращает колёса, а насосы гидросистемы подают масло в цилиндры, которые поднимают стрелу, поворачивают ковш и складывают раму при повороте. У электрических погрузчиков вместо дизеля — тяговая батарея и электродвигатели хода и гидравлики.
Материал для механиков, операторов и покупателей, которые хотят понимать машину не только по каталогу: из каких узлов она собрана, что за что отвечает и на что смотреть в характеристиках. Основной пример — фронтальный погрузчик, отдельно разобраны электрические и мини-погрузчики.
Схема погрузчика: основные узлы
| Узел | Где находится | Что делает |
|---|---|---|
| Передняя полурама | Перед кабиной | Несёт стрелу, ковш и цилиндры рабочего оборудования |
| Задняя полурама | За шарниром | Несёт двигатель, трансмиссию, кабину и противовес |
| Центральный шарнир | Между полурамами | Позволяет раме складываться при повороте |
| Двигатель или электродвигатели | Задняя часть | Дают мощность для хода и гидравлики |
| Гидротрансформатор и коробка передач | За двигателем | Передают крутящий момент на мосты и меняют скорость |
| Ведущие мосты | Спереди и сзади | Передают тягу на все четыре колеса |
| Гидросистема | Насосы у двигателя, цилиндры на раме | Поднимает стрелу, поворачивает ковш, управляет рулём |
| Рабочее оборудование | Спереди | Стрела, рычаги и ковш или другое навесное |
| Кабина | На задней полураме | Рабочее место и органы управления |
Рама и рулевое управление
Рама фронтального погрузчика разделена на две половины, соединённые вертикальным шарниром. При повороте два гидроцилиндра складывают раму, и задние колёса идут по следу передних. Поэтому машина манёвренна, хотя её мосты не поворачиваются. У XC958 и LW330RU рулевое управление полностью гидравлическое, с шарнирно-сочленённой рамой, у электрического XC918-EV рама складывается на ±40°.
Центральный шарнир — один из самых нагруженных узлов: через него проходят все силы от ковша. У XC938-EV расстояние между верхним и нижним шкворнями увеличено, чтобы разгрузить шарнир и продлить срок службы подшипников, а основные шарниры получили двухуровневую защиту от пыли.
Двигатель и трансмиссия погрузчиков
Дизельный фронтальный погрузчик XC958 оснащён шестицилиндровым четырёхтактным двигателем с наддувом и непосредственным впрыском мощностью 162 кВт; LW330RU — шестицилиндровым двигателем мощностью 92 кВт.
Крутящий момент идёт по цепочке:
- Гидротрансформатор — гидравлическая муфта между двигателем и коробкой. Он сам увеличивает тяговое усилие, когда ковш упирается в штабель, и не даёт двигателю заглохнуть. У XC958 — одноступенчатый, двухфазный, четырёхэлементный.
- Коробка передач с переключением под нагрузкой: передачи меняются без остановки и без педали сцепления. У XC958 она планетарная, две передачи вперёд и одна назад.
- Карданные валы передают момент на передний и задний мосты.
- Ведущие мосты с главной передачей, дифференциалом и колёсными редукторами — у фронтального погрузчика ведущие оба моста.
Благодаря этой цепочке погрузчик развивает большую тягу на малой скорости: у XC958 максимальная сила тяги — 160 кН, у LW330RU — 95 кН.
Гидросистема и рабочее оборудование
Гидросистема — «мышцы» погрузчика. Насос забирает масло из бака (у XC958 его объём 150 л) и через распределитель подаёт в цилиндры. Оператор управляет распределителем джойстиком или рычагами.
- Цилиндры подъёма стрелы поднимают и опускают стрелу. Подъёмная сила стрелы XC958 — не меньше 8 200 кг, LW330RU — не меньше 4 900 кг.
- Цилиндр поворота ковша через систему рычагов запрокидывает ковш при наборе и опрокидывает при разгрузке. Угол разгрузки у XC958 и LW330RU — 45°.
- Рулевые цилиндры складывают раму.
Полный рабочий цикл гидравлики — подъём, разгрузка, опускание — у XC958 занимает не больше 9,8 с. Вместо ковша на стрелу ставят вилы, захваты, отвал для снега: у XC958 для этого есть быстросъёмное соединение. У XC938-EV ковш автоматически выравнивается в любом положении, и оператору не нужно доводить его перед следующим набором.
Погрузчик: принцип работы
- Погрузчик разгоняется к штабелю с опущенным ковшом и врезается в материал за счёт тяги.
- Оператор запрокидывает ковш и приподнимает стрелу — материал набран.
- Машина отъезжает задним ходом, разворачивается за счёт складывающейся рамы и одновременно поднимает стрелу.
- У самосвала или бункера ковш опрокидывается, материал высыпается. Высота разгрузки XC958 — 3 070 мм, вылет при максимальном подъёме — 1 240 мм.
- Ковш возвращается вниз, цикл повторяется.
Устойчивость в этом цикле держит противовес и масса задней полурамы. Опрокидывающая нагрузка XC958 при полном повороте рамы — от 11 100 кг, при прямой раме — от 13 150 кг.
Тормоза и электрооборудование
Рабочие тормоза XC958 и LW330RU — дисковые на всех четырёх колёсах, с пневматическим управлением; стояночный тормоз — отдельный. Бортовая сеть у этих дизельных моделей — 24 В от двух аккумуляторов 12 В ёмкостью 120 А·ч.
Электрическая схема погрузчика с дизелем включает аккумуляторы и выключатель массы, стартер и генератор, освещение, приборную панель, датчики двигателя и трансмиссии, электромагнитные клапаны управления. Подробные гидравлическая и электрическая схемы конкретной модели приводятся в её руководстве по эксплуатации и сервисной документации.
Чем отличается устройство электрических и мини-погрузчиков
Электрический фронтальный погрузчик
У электрического фронтального погрузчика нет двигателя внутреннего сгорания, топливной системы и выхлопа. Вместо них:
- Тяговая батарея — у XC938-EV литий-железо-фосфатная, 181 кВт·ч при напряжении платформы 521 В; у XC918-EV — 70 кВт·ч и 310 В.
- Электродвигатель хода — у XC938-EV один, 120 кВт, связан с ведущим мостом карданным валом.
- Отдельный электродвигатель гидравлики — 36 кВт у XC938-EV и 18 кВт у XC918-EV: он вращает насос рабочей и рулевой системы.
- Система управления согласует мощность, скорость и крутящий момент; у XC938-EV она также управляет температурным режимом и возвращает энергию при торможении.
Без подзарядки XC938-EV работает в обычном режиме 4–5 ч, в тяжёлом — 3–4 ч; с зарядной станцией 240 кВт его можно зарядить за 45 минут. Рама, мосты, стрела и ковш у электрических машин устроены так же, как у дизельных.
Мини-погрузчик с бортовым поворотом
Мини-погрузчик с бортовым поворотом устроен иначе. Рама у него цельная, а поворачивает он, вращая колёса левого и правого борта с разной скоростью или в разные стороны, — так машина разворачивается почти на месте. Стрела с ковшом крепится по бокам и поднимается за кабиной: у SR710RU и ESR740RU подъём стрелы радиальный.
Компактный SR710RU весит 1 550 кг, его габариты — 2 545 × 914 × 1 854 мм, управление — рычагами. Электрический ESR740RU весит 3 150 кг, приводится двумя электродвигателями по 8,5 кВт, управляется джойстиками, а его гидросистема даёт поток 95 л/мин при давлении 210 бар для навесного оборудования.
Что выбрать из линейки XCMG
- XC958 — дизельный на 5,5 т, 162 кВт, планетарная коробка с переключением под нагрузкой, ковш 3,2 м³: стройки, склады сыпучих, карьеры.
- XC938-EV — электрический на 3,5 т, батарея 181 кВт·ч, ковш 2,1 м³: помещения, где недопустим выхлоп.
- ESR740RU — мини-погрузчик с электроприводом грузоподъёмностью 0,975 т: тесные площадки и работа внутри зданий.
Все виды машин — в разделе «Погрузчики».
Вопросы и ответы
Из каких узлов состоит погрузчик?
Из рамы, силовой установки, трансмиссии, ведущих мостов, гидросистемы, рабочего оборудования, тормозов, электрооборудования и кабины. У фронтального погрузчика рама шарнирно-сочленённая, у мини-погрузчика — цельная.
Какая трансмиссия у фронтального погрузчика?
Гидромеханическая: гидротрансформатор, коробка передач с переключением под нагрузкой, карданные валы и два ведущих моста. У XC958 коробка планетарная, с двумя передачами вперёд и одной назад.
Где найти схему и чертежи погрузчика?
Гидравлические и электрические схемы, каталоги деталей и порядок обслуживания — в руководстве по эксплуатации и сервисной документации конкретной модели. Основные размеры, которые показывают на габаритном чертеже, приведены в характеристиках модели в каталоге.
Чем электрический погрузчик отличается по устройству от дизельного?
Вместо дизеля и топливного бака — тяговая батарея и электродвигатели: отдельный для хода и отдельный для гидравлики. Рама, мосты, стрела и ковш устроены так же.
Итог
Погрузчик — это связка из рамы, силовой установки, трансмиссии, гидросистемы и рабочего оборудования, и каждая из них отвечает за свою часть цикла «набрал — перевёз — выгрузил». Понимая устройство, проще сравнивать машины и планировать обслуживание. Модели XCMG с характеристиками — в разделе «Погрузчики»; обслуживание и ремонт ведут сервисные центры АДК, оригинальные запчасти есть на складе — контакты филиалов.
