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10 福田欧力FLB468挖掘装载机总体方案说明

来源:乌哈旅游
 福田欧力FLB468A挖掘装载机 总体方 案说明 编制 装载机研究所 审核 审定 批准 日期 工程机械事业部装载机研究所 1 方案设计依据

1.1 福田FLB468A挖掘装载机产品设计任务书。

2 产品用途和适用范围

福田FLB468A挖掘装载机主要适用于公路养护及维修、管道铺设及维护、管道抢险、农田水利、市政工程等

3.开发机型的型式(面向北美市场)

整体车架、四轮驱动、四档同步电液前进倒腿换档;H型支腿;机械操纵、负荷敏感液压系统;前部工作装置为八连杆机构,保证铲斗的平移性能。

4整机主要技术参数

4.1 尺寸参数

运输状态外形尺寸(长※宽※高)(mm) 7500x2320x3540 轴距(mm) 2170 前轮轮距(mm) 1850 后轮轮距(mm) 1730 最小离地间隙(mm) 370 前桥最大转向角(º) 左右各37 前桥摆动角 (º) 11 支腿最大支起高度(mm) 316 最小转弯半径(铲斗外侧)(mm) 5475 前轮胎外侧 4120 装载部分:

卸载高度(mm) 2670 卸载距离(mm) 730 挖掘部分:

最大挖掘深度(mm) 4230 挖斗到后轮中心的水平距离(mm) 6720 挖斗到旋转中心的水平距离(mm) 5370 挖斗工作高度(mm) 5530 最大装载高度(mm) 3840 挖斗回转角度(º) 201 大臂回转角(º) 90 4.2 质量参数

操作质量(kg) 8160 4.3 性能参数

装载额定斗容(m³) 1.0 最大掘起力(kN) 40 最大牵引力(kN) 58 车速(km/h)

Ⅰ档(前进) 5.6 Ⅰ档( 后退 ) 5.6 II档(前进) 9.5 II档(后退) 9.5 III档(前进) 20.1 III档(后退) 20.1 IV档(前进) 36 IV档(后退) 36

5.整机布置图、数模图、液压系统图及工作装置的运动图简介

5.1整体布置方案图(二维图) 三数模图见电子版图

5.2 液压系统原理图

液压锁b1f4b3f2c4c2c1a2b2b4f1d2e2d3d4d1e1f3c3a1a3a4液压锁

该机工作液压系统采用德国力士乐公司的整套闭中位负荷敏感系统,即系统采用了斜盘变量轴

d1d2d3d4e1e2b1b2b3b4c2c1c4c3a1a2a3a4f1f2f3f4

向柱塞泵以及带有梭阀信号反馈的多路阀,泵—阀系统组成了一个信号反馈系统。这个系统具有以下特征:液压泵始终输出和负载相适应的压力和流量,而没有多余的流量溢出,从而保证了合理的功率匹配,并且使液压油的温升降低,保证了系统的正常工作,系统节能、工作装置个动作协调性好、操作舒适。

转向液压系统采用静态优先负荷传感,优先阀设置在装载多路换向阀上,转向器采用济宁伊顿BZZ5-250 负荷传感转向器,转向油缸由前驱动桥带。 5.3 工作装置运动分析

5.3.1.装载工作装置连杆机构运动分析

从上图可以看出特殊的八连杆机构可保持铲斗角变化在6-7度,铲斗的平移性较好。 5.3.2.挖掘工作装置连杆机构运动分析

6主要部件选型分析。

6.1 发动机 发动机厂家、功率/转速最大扭矩/转速 发动机型式 型号 (kw/r/min) (N.m/r/min) 康明斯B4.5T 涡轮增压 67.5/2200 365/1400-1600 天津帕金斯365/1400-16涡轮增压 67.5/2200 1004-4T 00 油耗 g/kw.h 235 240 备注 6.2 液力变矩器、变速箱

变速箱厂家、型号 变速箱型式 额定输入额定输入转速功率(kw) (r/min) 变速箱传动比 前进Ⅰ挡:5.603 前进Ⅱ挡:3.480 III挡:前进1.584 前进IV挡:0.793 备注 四档同意大利步、电液CARRARO 2200 控制前TLB1 进/倒退 82 后退Ⅰ挡:5.603 后退Ⅱ挡:变距器零速变矩3.480 比:2.64:1 后退III循环圆直径12英挡:1.584 寸 后退IV挡:0.793

6.3传动轴

后传动轴水平布置,传动角等于零,安装长度为425mm;前传动轴与水平面成2度夹角,安装长度为698mm。 6.4驱动桥 驱动桥厂家、型号 前桥型式 主减速比 轮边速比 桥总速比 12.8:1 备注 转向驱动桥 意大利CARRARO 湿式制动、行星式轮6.923:1. 边减速 后桥固定,前桥摆动,中心铰接,摆角11°。 6.5车轮

转向驱动 带液控防滑2.333:1 16.154:1 差速器 低压宽基轮胎,前轮规格12.8/80-18(12PR);前轮气压0.31MPa,轮辋规格W9,偏心距10mm ;后轮规格19.5L-24 (12PR)气压0.275Mpa。轮辋规格DW16A,偏心距38mm。 6.6转向系

全液压,负荷传感优先。工作压力16MPa,缸径65mm,杆径36 mm,转向角内外各37°;转向泵A10VO71(与工作泵共泵分流) 6.7 车架 前车架整体箱型 6.8 工作装置

装载工作装置采用特殊的八连杆机构,使铲斗具有较好的平移行能,销轴密封,动臂箱型结构;整体斗刃板,宽度2350mm,斗容1.0 m³。挖掘工作装置的大臂、斗杆均采用焊接箱型结构,摆动架采用球墨铸铁结构,强度高、吸震性好。 6.9工作液压

工作液压系统采用德国力士乐闭中位负荷敏感系统:液压泵采用柱塞变量负荷敏感泵,装载及挖掘

阀采用闭中位负荷敏感阀;操纵为液控先导,系统压力21MPa,为便于管路布置及维修方便,液压泵安装于变速箱后部的取力口上。 6.10行车制动

杠杆加力、制动总泵增力的湿式制动,制动器最高压力0.43 MPa,最大轮边制动力矩34500Nm,后桥制动油量恒定为22毫升。 6.11驻车制动(手制动)

驻车制动为湿式制动,制动器装载后桥内部,最大停车力矩制动力矩13000 Nm,在不小于26%的坡道上保证停车的可靠性。 6.12电气

单线制负极搭铁。线路电压12V。电瓶采用敖铁马免维护蓄电池,仪表布置于驾驶室右侧部,便于装载机及挖掘作业均可监控。为布置方便仪表台只布置三块表(发动机转速表、油位表、发动机水温表),其余均为指示灯监控。 6.12 外装

6.12.1 驾驶室(特色点)

整体流线型,大曲面挡风玻璃。冲击、动感、美观、视野开阔。从铲斗的边角到后轮胎,驾驶室可提供360度的视野,除前挡风玻璃外其余玻璃均可打开,为操作者提供良好的通风环境及视野;驾驶室内部具有宽敞的空间,驾驶员坐在座椅上依靠座椅的旋转即可完成装载与挖掘角色的转变,室内布置冷暖空调。 6.12.2 护罩(特色点)

动感、美观、适用,两侧面、顶部、前部均可打开,便于发动机、散热器、电瓶的保养及维修。 6.12.3 座椅

座椅选配浙江天成座椅有限公司的气悬浮减震座椅,可左旋180度,前后可调100 mm。

7.工艺性分析

该机开发的最大难点在于驾驶室,其工艺性复杂,与投入较多的工装模具。

8.方案特色及创新之处

▼360度视野 ▼冷暖空调 ▼气悬浮座椅

▼闭中位负荷敏感系统高效节能、工作装置动作协调性好 ▼特殊的八连杆机构铲斗平移性好

▼ 前桥中心摆动,适应性强

▼后桥具有液压控制机械差速锁,以适应不同的作业工况 ▼展翼式支腿挖掘作业更稳定

9.方案成本与概念开发报告差异性分析

9.1、FLB468A样机采购成本

系统名称 零部件名称 1、发动机1004-4T 2、油门操纵系统 一、发动机系统 3、水箱 4、燃油箱 小计 1、变速箱总成 2、前桥 3、后桥 二、传动系统部件 3、轮胎 4、轮辋 5、传动轴 小计 1、油缸 2、转向器 3、液压油箱 4、工作泵 三、液压系统部件 5、分配阀、先导手柄 6、液压锁 7、管路(意大利manuli) 小计 1、刹车助力泵(包括四、制动系统部件 管路及油杯) 2、手制动系统 德国力士乐 芜湖盛力 洛阳黄河 46794(到厂价) 250 6000 71144 900 250 贵州轮胎 张家口 许昌 济宁伊顿 意大利CARRARO 配套厂家 天津珀金斯 单台产品配套价格(元) 25000 100 2000 1000 28100 23880 17500 23270 6000 2500 1200 74350 16500 800 800 备注 系统名称 零部件名称 3、管路及其它件 小计 1、车架总成 配套厂家 单台产品配套价格(元) 300 1450 备注 五、结构件及配重部2、工作装置 件 3、配重 小计 1、驾驶室 2、档泥瓦 六、薄板件部件 3、发动机机罩 小计 1、电瓶 2、仪表盘 3、其它电器元件 4、灯具喇叭 七、电气系统部件 5、线束 6、雨刷 7、旋转座椅 小计 1、液压油 2、柴油 八、油料及油漆、密封胶、螺栓、螺母、3、润滑油 垫圈、标识等部件 4、其它(螺栓、螺母、垫圈、标识等) 小计 九、材料成本合计 自制协作 40000 扬州 瑞典傲铁马 40000 14500 1000 1500 17000 1100 意大利COBO公司 7000 江苏华骋 浙江天成 2000 10100 800 500 200 1200 2700 244844 9.2、方案成本与概念开发报告差异性分析

方案成本比概念开发报告成本增加29644元

1.传动系方案变速箱增加工作泵取力口成本增加4650元

2.液压系统由意大利WOLVOIL的开中位系统改为德国力士乐的闭中位负荷敏感系统成本增加,操纵也由拉杆操纵改为液控先导成本增加21794元

3.结构件、驾驶室等成本增加3200元

10.FLB468A设计方案与竞争品牌对比分析

10.1主要技术状态对比

生产厂家 机架形式 CASE 整体式 JCB 整体式 CAT 整体式 VOLVO 整体式 过中点铰接 常林股份 整体式 过中点铰接 福田 整体式 过中点铰接 北美过中点 铰接 挖市掘场 机欧构 洲可侧移 市场 北美展翼式支腿 支市腿场 形欧式 洲H型立式市支腿 场

过中点 过中点铰铰接 接 可侧移 可侧移 可侧移 可侧移 可侧移 展翼式支腿 展翼式支腿 展翼式支腿 展翼式支腿 展翼式支腿 H型立式支腿 H型立式支腿 H型立式支腿 H型立式H型立式支腿 支腿 变矩器变矩器加 加 四档四档同同步、前低步、前进进倒退配 倒退动力动力换传变矩器加 换档变速档变速动全动力换箱 箱 系 档变速箱 变矩器变矩器加 高加 全动全动力换配 力换档档变速箱 变速箱 双齿轮泵+普通阀变量泵+负液低定量泵+普系统 压荷传感(闭配 通阀系统 操纵为机中心负荷系械拉杆 敏感系统) 统 高变量泵+负双齿轮+变矩器变矩器加 四档加 四档变矩器加 同步、前同步、前全动力换进倒退进倒退档变速箱 动力换动力换档变速档变速箱 箱 定量泵+变量泵+负定量泵+普通阀荷传感(闭普通阀系统(操中心负荷(手动) 纵为液敏感系统) 控先导) 配 荷传感(闭普通阀系中心负荷统 敏感系统) 操纵为液控先导 变量泵+负荷传定量泵+感(闭中普通阀心负荷(先导) 敏感系统) 两轮或四轮 前轮(或四轮) 两轮或四轮 前轮(或四轮) 两轮或四轮 两轮或四轮 驱动轮数量 两轮或四轮 前轮(或四轮) 两轮或四轮 前轮(或四轮) 转向形式

前轮 前轮 从对比表看,福田挖掘装载机与国外品牌对比属中高配置。

10.2主要技术参数对比 生产厂家 常林股份(标杆) 型号 车辆总重(kg) WZ30-25C(标杆) 7400 VOLVO BL70 8074 CAT 428D 7748 CASE 580M turbo 6460 JCB 3CX-4 7500 福田 FLB468A 7500 珀金斯1004-4T 康明斯B4.5T(出口机型) 67.5/2200 与标杆机对比 相同 相同 发动机型号 珀金斯1004-4T VOLVO D4D CAT 凯斯JCB1004-445T/M2 40T 优 发动机功率(kw/rpm) 最高时速(km/h) 挖掘斗斗容(m3) 最大挖掘深度(m) 最大挖掘半径(mm) 67/2200 70/2200 62/2200 63/2200 67.5/2200 36.1 优 40.2 0.3 4338 5481 35 0.3 4485 5910 40.1 0.3 4854 40.2 40.2 0.3 4240 5370 相同 相同 低 低 0.1-0.34 0.06-0.3 4340 5440 4240 5370 生产厂家 常林股份(标杆) 型号 挖掘斗最大通过高度 装载斗斗容(m3) 最大卸载高度(mm) 最大卸载距离(mm) 地面收斗角 最大崛起力(KN) 最大牵引力(KN) 轴距 轮前轮 1840 距 后轮 1720 WZ30-25C(标杆) VOLVO BL70 CAT 428D CASE 580M turbo 3400 JCB 3CX-4 福田 FLB468A 与标杆机对比 3400 3998 3840 3840 高 1.0 2626 726 40 40 70 2150 1.0 2591 895 40 53 70 2190 1850 1730 1.0 2700 810 40 50 70 2170 1850 1730 0.8-1.0 2640 720 40 42 1.0 2740 830 45 53 1.0 2740 830 45 40 70 2170 1850 1730 相同 高 高 高 相同 相同 两轮43.5两轮43.5四轮70 四轮70 2150 1840 1720 2170 1850 1730 11.总体方案与设计任务书符合性说明

序项目 号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 输入要求值 实际设计设实际值于数值 要求值符合性 轴距(mm) 2170 2170 √ 前轮轮距(mm) 1850 1850 √ 后轮轮距(mm) 1730 1730 √ 主机最大宽度(支腿2250 2250 √ 收起)(mm 装载最大卸载高度2740 2740 √ (mm) 装载最大卸载距离830 830 √ (mm) 挖掘最大卸料高度3840 3840 √ (mm) 最大挖掘深度(mm 4240 4240 √ 最大挖掘半径(mm) 5370 5370 √ 装载斗最大通过高3230 3230 √ 原因说明 度(mm) 整机重量(kg) 11 装载斗额定斗容12 (m³) 挖掘斗额定斗容13 (m³) 反铲装置左右回转14 角度 装载额定提升能力15 (kN) 装载最大掘起力16 (kN) 最大牵引力(kN) 17 前进、倒退Ⅰ档车速 18 70 5.8/ 7.0 70 5.68 7500 1.0 0.3 90 >25 >40 7500 1.0 0.3 90 >25 >40 √ √ √ √ √ √ √ 选配的意大利CARRARO变速箱带泵取力口 前进、倒退II档车19 速 前进、倒退III档车20 速 前进、倒退ⅠV档车21 速 发动机 22 10.5/12.6 20.1/24.3 40.2/48.6 天津帕金斯1004-4T68.5/2200 9.18 18.47 40.2 天津帕金斯1004-4T68.5/2200 12.8:1 16.154 12.5/80-18-12PR 19.5L-24-12PR W9 √ √ 前转向驱动桥 23 后驱动桥 24 前轮规格 25 后轮规格 26 桥总速比12:1 桥总速比16.154:1 12×16.5 19.5L-24-12PR 9.75 WD16A 意大利回转座椅 开式液压系统 √ √ 意大利CARRARO改型 受传动轴摆角限制 前轮轮胎变化 考虑成本 考虑整机性能、供货、服务 27 28 29 前轮轮辋型号 后轮轮辋型号 座椅 WD16A √ 浙江天成 回转座椅 闭中位液压系统 工作装置液压系统 30

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