1.1.1装载机的用途 装载机是在底盘的前方铰装以由动臂、连杆机构和装载斗组成的工作装置，在行进中铲装、运送、卸载和平整作业的自走式土方机械。若换装相应的工作装置，还可以进行推土、起重、装卸木料及钢管等作业，是一种用途十分广泛的工程机械。
1.1.2装载机的分类 （1）按发动机功率分可分为大中小型。发动机功率小于74千瓦（100马力），称为小型装载机。发动机功率为74～147千瓦（100～200马力），称为中型装载机。发动机功率为147～515千瓦（200～700马力），称为大型装载机。
（2）按行走机构分可分为轮胎式和履带式两种。轮胎式装载机是以轮胎式专用底盘为基础，配置工作装置及其操纵系统而构成的。履带式装载机是以专用履带底盘或工作拖拉机为基础，装上工作装置及操纵系统而构成的。轮胎式装载机的优点是重量轻、速度快、机动灵活、效率高、行走时不破坏路面。特别是在工程量不大，作业点不集中，转移较频繁的情况下，生产率超过履带式装载机，在工程及农田基本建设中被广泛使用，是本节介绍的重点。
（3）按车架结构型式及转向方式分可分为铰接车架折腰转向和整体车架偏转车轮转向两种。
（4）按卸载方式分可分为前卸式（装载机在其前端铲装与卸载）和回转式（装载机的动臂安装在转台上，工作时铲斗在前端铲装，卸载时转台可相对车架转过一定的角度）两种。
1.2装载机发展概况 我国现代轮式装载机起始于20世纪60年代中期的Z435型。该机为整体机架、后桥转向。经过几年的努力，在吸收当时世界最先进的轮式装载机技术的基础上，开发成功了功率为162KW的铲接式轮式装载机，定型为Z450（即后来的ZL50），并于1971年12月18日正式通过专家鉴定。就这样诞生了我国第一台铰接式轮式装载机，从而开创了我国装载机行业形成与发展的历史。我国轮式装载机主要是20世纪70年代初期发展起来的。1978年，天工所根据机械部的要求，制订出以柳工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。到目前为止，我国轮式装载机已经发展到了第三代，但最基本的结构仍然是由Z450（ZL50）演变而来。第二代变化不很大，第三代变化稍大一些。以ZL50型装载机为主导产品，经过多年的发展，质量水平不断提高，已经形成独立的产品系列和行业门类。与工程机械其他机种相比，轮式装载机的桥、箱、泵、阀及缸等零部件产品配套相对成熟，已经形成了比较完整的配套体系。
我国装载机行业的自主品牌通过十几年的发展，在跨国公司强势品牌的重重包围之下，摸爬滚打，走出了一条自主发展的道路，并逐渐发展壮大，牢牢控制了国内90以上的市场份额。国内装载机市场的营业额近年来一直约占我国整个工程机械行业总营业额的半壁江山，其行业地位十分重要。同时国产装载机产品以其出色的性价比优势，已经开始在国际市场上崭露头脚，呈现出较好的发展势头。2001年我国装载机全行业总销售量已突破3万台，居世界装载机市场的前列。因此，目前我国已经成了世界上装载机产销大国。
1.3轮式装载机的发展趋势 轮式装载机与其它工程机械一样，发展至今，大致经历了以下4个阶段① 以满足减轻劳动强度为目的的机械驱动阶段。该阶段的主要特点是以机械传动为主，设备结构笨重，功能单一，作业效率低下。② 以提高设备生产率为目的的液压传动阶段。这一阶段工程机械设备由于采用了液压传动，其作业效率大大提高。③工程机械的电子控制阶段。由于电子控制技术的发展及其应用，使工程机械的控制精度、作业效率等都得到了更进一步的提高。④进入21世纪以后，工程机械的发展进入第四个发展阶段。“以人为本”和“人、机与自然相协调”的设计理念成为这一阶段的主导思想，环保、安全、舒适等要求进一步受到重视，人性化设计得到了充分的体现。
1.4轮式装载机的市场前景 1.4.1国际市场 世界交通、能源和其他基础建设事业发展迅速，每年投资额都在数千亿美元。目前世界各国装载机年总产量已达到15万台，美国、日本和西欧是装载机主要生产国家和地区，年产量均在万台以上，其中美国4.6万台，日本2.9万台。世界工程建设机械销售额已达到450亿美元，预计到2000年将达到500亿美元。其中美国占40，日本占35，其余为欧盟及其他国家。
1.4.2国内市场 受国家政策和投资方向的影响，今后5～10年内国内市场的发展趋势为 1.从地区看，安徽、河南、江西等市场需求在上升，国家向中西部投资的政策也将使该地区的市场具有广阔前景。
2.从用户看，国家鼓励多种经济形式并存，私营经济和个体用户市场需求仍然上升；
国家大型工程建设对大吨位装载机等工程建设机械需求量增加。
1.5隧道出渣装载机改进的必要性 在隧道掘进工程中，钻爆法施工后的装碴作业一直是影响工程进度的一道关键工序。现有的装碴设备有立爪装碴机、挖掘装载机、短臂挖掘机和普通装载机等，这些设备存在诸如作业效率低、作业面窄、造价昂贵、部件磨损严重和作业区空气质量差等缺点。本次毕业设计就是利用现有的装载机，保留其底盘结构和工作装置，但要将动力换成三相交流电动机，以满足隧道作业区对于空气质量的要求。在设计候，除了考虑产品的性能、功用、质量等指标外，还要注重产品在“方便”、“舒适”、“可靠”、“价值”、“安全”、“效率”和“环保”等方面的评价。以心理为圆心，生理为半径，以建立人与物之间和谐关系的方式，最大限度地挖掘人的潜能，综合平衡地发挥人的机能，保护人体健康，从而提高生产率。
1.6电气系统的设计过程 1、在液压图设计的基础上，按照液压系统的设计时的控制方式和控制意图，选用合适的控制方式、控制回路和控制元件。
2、由于是属于改装，所以，原机上的电气系统如照明系统、音乐播放系统以及空调冷气的控制系统（暖气系统省略，详细情况见正文部分的电气控制系统中的叙述）等无须再进行设计回路，直接采用原机上的控制回路即可。
3、因为本车上使用的电源是通过电缆输送的高压交流电，不是安全电压，所以必须使用一个变压（降压）整流回路，将电压降为24v，然后加以采用；
但是设计时必须为安全用电做好充分的考虑。
4、根据电动机功率、电流等要求选择合适的电缆，然后根据线型、线长、绕转速度，设计相配的电缆转筒。
第2章 装载机电气系统 2.1电气系统概述 2.1.1机电气系统的设计原理 由于装载机特殊的工作性质和恶劣的工作环境，尤其是隧道出渣装载机，使装载机整机电气系统有别于汽车电气系统。在设计时要注意他们的不同之处。装载机的电子技术及应用 现代装载机越来越多的采用智能控制（电子控制）和电子监控与故障诊断系统。智能控制可以使过去纯机械式操纵难以实现的精细操纵及自动化得以实现。而且使既复杂又需要高度熟练操纵的作业或工人操纵的作业简单化。电子监控装置通过分析相应信息，进行故障诊断和预测，判断故障和潜在故障部位，做出相应处理，由此大大提高装载机的运转率。
2.1.2装载机的电子技术及应用 够成电子控制和电子监控系统的主要元件有控制器、传感器、输入信号采集卡、A/D转化模块、显示装置、键盘等，由它们构成相应电路实现控制和监控。
目前，应用在装载机上的电子技术有以下几个方面。
1）工作装置的电子控制。包括动臂举升自动限位电子控制、铲斗自动平放控制、工作装置行驶减振电子控制系统和装载机有效载荷测量系统等。
2）故障诊断系统。
3）随机自动保护系统。包括发动机自动熄火电子控制系统、防滑控制系统等。
4）动力与传动系统的电子控制。包括发动机极限