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挖掘機裝載機的裝載“自動調平”是指裝載工作裝置工作時，隨著動臂的舉升，鏟斗能自動調整與動臂的相對角度以保持鏟斗與地面的夾角，防止舉升過程中鏟斗向后傾灑物料，引發危險。
挖掘裝載機裝載工作裝置由于結構布置的關系，常采用托架連桿機構的各點參數，可從機構上實現自動調平功能。本文提出通過液壓系統實現托架連桿機構的裝載工作裝置自動調平功能。
1自動調平的實現方法
如圖1所示，從地面收斗位置舉升動臂，即角度從α增大到α′，根據運動分析，當鏟斗油缸不動作，這時鏟斗切削刃底面與地面的夾角β也增大到β′，鏟斗向后傾。這樣，隨著動臂的提升，鏟斗相對地面后傾，將會導致向后灑料。
為避免出現這各情況，在動臂舉升過程中，通過驅動鏟斗油缸使鏟斗前傾，修正鏟斗與地面的夾角，保證物料不向后傾灑。
自動調平實現的方法有如下兩種：
(1)一邊舉升、一邊調整，始終保持鏟斗與地面的夾角不變;或者舉升到一定位置時(鏟斗處于臨界灑料狀態，與地面夾角47°～61°)開始調整，兩個動作同時進行。這種方法的優點是動作連貫，缺點是用并聯的2片多路閥無法實現復合動作，只能是負載小的先動。要實現復合動作就必須使用負荷傳感型多路閥，實現的成本較高，在此不作討論。
(2)舉升一定位置時停下(鏟斗處于臨界灑料狀態)，調整鏟斗，調整完后繼續舉升，反復調整，直到卸料位置。其優點是容易實現，缺點是舉升動作不連貫。該方法簡單，將多路閥的鏟斗聯與動臂聯順序連接，使鏟斗優先即可實現，成本較低。實現這一調平的液壓原理如圖2所示。
2反饋機構的設計方法
實現自動調平的關鍵在于如何在指定位置自動操縱鏟斗閥，使鏟斗缸動作。為此必須通過反饋機構將動臂的轉角變化轉變成對閥芯的操縱力，使鏟斗在臨界灑料時及時前傾。
反饋機構原理如圖3所示。
反饋轉盤通過一軟軸連接杠桿，杠桿的另一端壓在閥芯上。反饋連桿一端與反饋轉盤連接，另一端與搖臂相連。動臂舉升中當反饋轉盤轉到臨界角度時，帶動軟軸拉動杠桿將鏟斗聯的閥芯壓下，鏟斗缸收縮，鏟斗前傾。鏟斗缸收縮的同時搖臂前傾，固定在搖臂上的反饋連桿帶動反饋轉盤反轉。杠桿失去拉力后閥芯復位，鏟斗停止前傾，動臂繼續舉升。如此反復循環，直到鏟斗到達卸料位置。由于系統多路閥采用鏟斗優先，所以在鏟斗前傾時動臂的舉升將停止，雖然動作略有停頓，但時間很短，不影響作業。
臨界卸料時，反饋轉盤的轉角如下：
δ=α′-α(1)
式中δ――反饋轉盤的轉角;
α′――臨界卸料時，動臂與車架夾角;
α――在地面最大收斗角時，動臂與車架的夾角。
由公式(1)可以計算出鏟斗開始調整時反饋轉盤所轉地的角度，從而計算出與軟軸相連的杠桿推動閥芯所需行程。在實際使用中，軟軸一端采用螺紋連接，可以在一定范圍內調整軟軸長度，從而調整杠桿壓閥芯的時間，以消除因制造、裝配引起的誤差，使作業更安全。
3實現自動調平前后動臂舉升時間對比
在廈工集團XG765挖掘裝載機上，對不同發動機轉速下的動臂舉升時間進行調平前后的對比測試，結果如表1所示。
實現自動調平后，動臂舉升時間盡管有所增加，但仍小于國標規定的7s，可滿足性能要求。另外，由于鏟斗在舉升過程中能自動調平，降低了操作者的勞動強度，提高了作業安全性，所以總體作業效率得到提升。
上述方案在廈工集團公司批量生產的XG765挖掘裝載機上應用后，實現了裝載工作裝置的自動調平功能。經用戶實際使用證明，調平方法是可行的，并且可靠性和作業效率均得到提高。
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