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装载机是一种广泛应用于公路、铁路、港口、码头、煤炭、矿山、水利、国防等工程和城市建设等场所的铲土运输机械。它对于减轻劳动强度，加快工程建设速度，提高工程质量起着重要的作用。那么装载机的工作原理是什么?发展前景如何呢?下面yjbys对其结构及工作原理做简单介绍。
结构及工作原理：
上图为轮式装载机总体结构示意图，装载机一般由车架、动力传动系统、行走装置、工作装置、转向制动装置、液压系统和操纵系统等组成。发动机1的动力经变矩器2传给变速箱14，再由变速箱把动力经传动轴13及16分别传到前后桥10，以驱动车轮转动。内燃机动力还经过分动箱驱动液压泵3工作。工作装置由动臂6、摇臂7、连杆8、铲斗9、动臂液压缸12和摇臂液压缸5组成。动臂一端铰接在车架上，另一端安装了铲斗，动臂的升降由动臂液压缸来带动，铲斗的翻转由转斗液压缸通过摇臂和连杆来实现。车架11由前后两部分组成，中间用铰销4连接，依靠转向液压缸可以使前后车架绕铰销相对转动，以实现转向。
功能： 其主要功能是对松散物料进行铲装及短距离运输作业。它是工程机械中发展最快、产销量及市场需求最大的机种之一。我们平时看到最多的是轮式装载机，与它相对的是履带式的装载机。与履带式的相比它具有机动性能好，不破坏路面，操作方便等优点。所以轮式装载机得到广泛的应用。本文的研究对象均为轮式装载机。
从装载机的总体结构图可以看出，装载机可分为：动力系统、机械系统、液压系统、控制系统。装载机作为一个有机整体，其性能的优劣不仅与工作装置机械零部件性能有关，还与液压系统、控制系统性能有关。动力系统：装载机原动力一般由柴油机提供，柴油机具有工作可靠、功率特性曲线硬、燃油经济等特点，符合装载机工作条件恶劣，负载多变的要求。机械系统：主要包括行走装置、转向机构和工作装置。液压系统：该系统的功能是把发动机的机械能以燃油为介质，利用油泵转变为液压能，再传送给油缸、油马达等转变为机械能。控制系统：控制系统是对发动机、液压泵、多路换向阀和执行元件进行控制的系统。液压控制驱动机构是在液压控制系统中，将微小功率的电能或机械能转换为强大功率的液压能和机械能的装置。它由液压功率放大元件、液压执行元件和负载组成，是液压系统中进行静态和动态分析的核心。
装载机国内外发展状况和存在的难题：
目前，国外多功能物流装备及其相关技术正日益的完善，并朝着系列化、大型化、微型化、多用途等方向发展。国际知名厂商(如山猫，凯斯，卡特彼勒、小松、利渤海尔、沃尔沃等)一则广泛应用微电子技术与信息技术，完善计算机辅助驾驶系统、信息管理系统，如应用电子监控和自动报警系统，用于物料精确装、载、运作业的GPS定位与重量自动称量装置;二则采用特殊降噪材料、噪声抑制方法等，消除或降低装载机工作时的机器噪声;三则通过不断改善电喷装置，进一步降低柴油发动机的尾气排放量，研究无污染、经济型、环保型的动力装置;四则优化工作装置的结构设计，如由单一的?Z?型连杆机构演变出八杆平行机构、TP连杆机构和?ERASLINK?机构(单动臂铸钢结构)，以及O&K公司专为小型多功能装载机而设计的LEAR连杆机构等，为了提高装载机的作业生产率，相继研制出许多功能超强的系统，例如：动力电子控制/管理系统，自动调节发动机输出功率;发动机自动控制系统，当装载机处于非作业工况是，自动降低发动机转速，减少燃料消耗及发动机噪音;关键信息显示系统等。
我国装载机行业的'主导产品，基本上都是以柳工70年代初开发的ZL50为基础发展起来的，属国际60年代技术水平。进入80年代消化吸收美国Caterpillar、日本小松等先进技术，逐步开发成功了我国第二代装载机产品。我国的第二代产品与国际先进产品相比，在机电一体化、操纵舒适度、作业效率等方面有较大差距，差距最大的是产品可靠性，国产多功能装载机整机可靠性差(平均无故障工作时间不足400小时)，缺乏核心技术、主要关键部件都依赖进口、产品单一，产品档次低。虽然国内装载机及相关技术研究工作起步较晚，但是发展速度很快，如多功能装载机的销售量已经占据了世界装载机市场的半壁江山，我国已成为世界多功能装载机第一产销大国。
目前我国装载机行业已经出现了第三代产品。第三代产品的整机可靠性有很大的提高，各主要性能指标基本上能与国际先进水平接轨。但是在可靠性、舒适度、作业效率及制造水平等发面和国外先进水平还有相当差距。第四代产品在第三代的基础上也已出现，进一步优化了整机的性能及配置，电控箱、湿式制动器等技术得到了应用，并形成了各企业的专有技术及专利技术，使产品以崭新的面目推向市场。这些都将是进一步促进我国装载机行业的技术进步。
装载机的发展趋势：
微电子技术与信息技术将得到广泛应用，进一步完善计算机辅助驾驶系统、信息管理系统及故障诊断系统;采用单一吸声材料、噪声抑制方法等消除或降低机器噪声;通过不断改进电喷装置，进一步降低柴油发动机的尾气排放量。除了上述这些外，还有：多功能铲斗、松土器、液村锤、扫雪器等多种工作装置，体积小、功率大、轻巧灵活、燃油经济性更好，增大驾驶室尺寸和玻璃窗面积，提高室内的气压以防尘，改善控制系统和操纵杆的位置，提高操作环境的舒适性，降低操作者的劳动强度以及美化外观造型等。特别的由于我国挖掘装载机起步晚，不论是产品品种、性能参数还是使用可靠性、售后服务等都和国外存在着相当大的差距。因此，它的发展趋势是引进国外的先进技术开发出高质量、多功能、多品种、多规格的系列产品以提高产品的市场竞争力;加强基础元件、部件的生产和质量，尤其是提高液压元件的质量，以达到满足产品可靠性要求的前提下降低产品成本;提高产品售后服务质量。
参考文献：
王国彪 《国外轮式装载机技术的发展现状》
宋占伟，闻邦椿 《装载机电子控制技术的发展及应用》
朱长亮 《我国轮式装载机产品的发展》
王国彪，王岩松，马铸 《轮式装载机的现状与技术发展》
利用颚爪装载木材的自行式机械。颚爪一般置在前面，用于木材采运中的装卸、归楞和场内运输作业。如换颚爪为铲斗，也可供林区道路建筑施工之用。分轮式和履带式两类装载机。
20世纪50年代已有液压操纵的四轮驱动式和履带式装载机。60年代出现了铰接式车架的轮式装载机，改善了运行性能，并适应复杂地形上的作业。装载机的起重量从小型发展到一次铲装木材50吨的大型机械。中国在60年代初开始制造装载机，70年代又研制木材专用装载机。
类型
有轮式、履带式两种。
轮式木材装载机
四轮驱动铰接式车架的后部安装发动机，中部为司机室，前部为铲装木材的工作装置（见图）。工作装置包括起重臂、摇臂、连杆、可换式属具装置（如颚爪或铲斗）。颚爪的托架、起重臂、连杆与车架上的支座构成平行四连杆机构。因此，当起重臂的提升和翻转油缸闭锁时，颚爪或铲斗始终保持平移状态，所铲装的木材或斗内物料不致散落。起重臂由16Mn钢板制成。轻型或中型的采取一对单块厚钢板结构；如承受较大载荷时，则采取箱形焊接结构的臂架。铲取木材的颚爪包含下颚和上颚。下颚中部铰接于翻转油缸的活塞杆，使其俯仰翻转，以便铲装或倾卸木材。为了防止木材掉落，用液压操纵的上颚爪抓紧木材。铰接式车架由前、后两段车架铰接而成，两者可以相对地绕铰接点回转一定角度而实现转向，故转弯半径较小。发动机所输出动力经液力变矩器，输入液压换档变速箱以取得数档不同的正、反转传动比，也就是产生数种前进或后退的行驶速度。接着，经过前、后传动轴和配有差速装置的前桥和后桥，从而驱动半轴及轮边减速器，使车轮旋转。轮式装载机的特点是运行速度高、机动灵活、不破坏地面，但在泥泞场地上工作的适应性较差。一般用在贮木场、贮材场中的装卸、归堆、搬运以及山场装车作业。
履带式木材装载机
司机室位于履带行走系的车架上，起重臂与车架铰接，臂端装颚爪。车架承受各机械部件传来的全部力矩，因而必须具备足够的强度和刚度，并且在一定的离地间隙条件下，尽量降低机械重心位置，维持整机稳定性。所以多用整体式车架，通常为由两根槽钢的纵梁和横向联结件组合而成的焊接结构。传动系由离合器、变速箱、传动轴、后桥和履带驱动轮组成，类似履带式拖拉机的传动装置。履带式的特点是，接地比压小，牵引力大，工作稳定性好，但运行速度低，易破坏场地，常用在多沼泽的伐区装载作业。
常用木材装载机的额定起重量为3～8吨，卸载高度在3米以上，伸幅约1.5～2米左右，爬坡能力20°～30°，发动机采用50～200千瓦柴油机，牵引力100千牛左右，外侧车轮的转弯半径约6米，行驶速度可达30公里/小时以上。中国制造的ZLM-30型木材装载机中，ZL代表轮式装载机，M表示木材专用型，数字表示额定起重量吨位的10倍（即3吨起重量），而履带式以ZD标志。
发展趋势
①采用简单合理的直线形臂架，更换习惯使用的曲臂型式。②为了谋求适应贮木场归高楞作业，采用弯曲主臂和副臂铰接成的起重臂组，使臂端的抓具能升达较高位置，例如当起重量为5吨时，其有效装载高度可达6米左右。③发挥一机多用功能。例如在装载机后端添装可拆式并配备液压支脚的起重臂；更换工作属具变成营林用的挖坑、开沟、碎土、整地机械；改换特制的液压剪式伐木头，装在起重臂端，变成伐木—归堆联合机，等等。④减轻机械振动和噪声，改善司机室的舒适性和工作可靠性。
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