自行履带式或轮胎式机器，前段装有主要用于装载作业（用铲斗）的工作装置，通过机器向前运动进行装载或挖掘，其工作循环通常包括物料的装载、提升、运输和卸载。

装载机是从拖拉机的附件发展为完整产品的。20世纪20年代出现了世界上最早的装载机，其装配有装载机铲斗的小型农用拖拉机，该设备最初用来处理轻质材料。1929年英国以28马力的福特森农用拖拉机为基础，生产出铲斗容积为5立方码（约为0.38立方米）的轮胎式装载机，该机铲斗的升降由钢丝绳操纵。30年代末，其他小型的轮胎式装载机相继出现。第二次世界大战结束后，装载机向大型化、多功能方向发展。1948年，推出了一款新的液压式铲斗设备，用来配合阿里斯-查尔莫斯公司（Allis-Chalmers）的HD-5型拖拉机，该铲斗首次使用液压驱动，并能在挖掘和铲取中进行反转。50年代起，液力变矩器开始应用于轮胎式装载机。1958年凯斯（CASE）公司推出了第一辆四轮驱动式装载机：W9型装载机，之后又推出了其升级版W9A型和W9B型。1953年，波特兰俄勒冈汽车制造商制造出第一台铰接式装载机——LD-5型铰接轮式装载机。所有大型装载机和大多数的小型装载机都使用铰接转向结构。

为适应工业需求，1963年，卡特彼勒公司生产了容积为4.58立方米的988型铰接轮式装载机，这也是卡特彼勒生产的第一辆铰接式装载机。1964年，霍夫公司生产了第一辆容积为7.65立方米的铰接轮式装载机。1986年，日本的川崎重工生产了当时世界上最大的轮式装载机，容积为19.11立方米。勒图尔勒公司偏重于最大型轮式装载机的制造，1990年的21.41立方米的L-1400型装载机、1993年的25.23立方米的L-1800型装载机，以及2000年的43.58立方米的L2350型装载机，在当时都是世界上最大的轮式装载机。而L2350型装载机仍保持着铲斗容积最大的纪录。

与轮式装载机相比，履带式装载机稳定性好，履带行走机构对路面的要求不太高，越野性能和牵引能力都优于轮胎式行走机构。但随着液压技术的发展、轮胎式装载机工作能力的提升、轮胎的改进和保护装置的应用，履带式装载机的优势逐渐消退。

装载机通常与自卸汽车配合进行装卸作业。最常见的典型装卸方式为V型作业（图1），具有作业效率高的特点，应用广泛。

图1 装载机V型作业示意图

首先，装载机以低速、直线驶向料堆，接近料堆时，放下动臂、转斗，使铲斗刀刃接地，铲斗底部与地面成3°～7°角，插入料堆。铲斗以全力插入料堆，并间断地操纵铲斗转动和动臂上升，直至铲斗装满，把铲斗上翻至运输位置。装载机满载后退并转向，随后驶向自卸汽车，同时提升动臂至卸载高度进行卸料。最后空车退回，同时调整动臂为运输姿态。作业过程中动臂的升降通过动臂油缸动作来实现，当动臂油缸伸缩时，动臂绕其后端销轴转动，实现铲斗提升或下降，铲斗的翻转由铲斗油缸动作来实现，当铲斗油缸伸缩时，摇臂绕其中间支承点转动，并通过拉杆使铲斗上转或下翻。车架的转向是由转向油缸动作使前后车架绕铰销相对转动来实现的。

装载机结构包括动力系统、工作装置、液压系统、转向系统及其他结构件等部分。

包括发动机、液力变矩器、动力换挡变速器、前后传动轴和驱动桥等。发动机大多采用柴油机，用变矩器以提高装载机传动系统的柔性。变速器均采用动力换挡变速器，有行星式和定轴式两大类。变速器一般有2～4个挡排，两挡型变速器主要与双涡轮（或双导轮）液力变矩器配套使用，前后均为3挡的变速器与三元件单涡轮液力变矩器配套使用。

装载机为充分利用机重，提高牵引力，都采用双桥驱动。驱动桥均带有轮边减速装置，该装置均为行星式，大多置于轮辋内，也可置于桥壳里差速器两侧。

包括铲斗、动臂、摇臂、连杆和液压缸等。连杆机构可分为正转和反转两类（图2），正转连杆机构摇臂转动方向与铲斗转动方向相同，反转连杆机构（又称Z型连杆机构）摇臂转动方向与铲斗转动方向相反。正反转连杆机构掘起力随铲斗底与地面夹角的大小变化而变化。反转连杆机构最大掘起力发生在铲斗角大于零时，即铲斗上转装料时，适合于铲装矿石、岩石等坚硬物料，因此大多数装载机多用反转连杆机构。

图2 典型装载机工作装置机构

装载机液压系统一般由工作装置液压系统、转向装置液压系统和变速器操纵液压系统三部分组成。装载机大多采用定量系统，有的采用有级变量系统。小型装载机多用单泵向工作装置液压系统和转向液压系统两个系统供油。中大型装载机均用多泵式，即每个系统均配置独立的泵供油，有的将几个泵的流量通过流量阀进行组合。当需要大流量时由各泵合流，而需要小流量时，某泵单独供油，其他泵处于无负荷空循环工况，在一定程度上满足了装载机工况要求，同时节省功率，减少系统发热。

包括制动器和制动器驱动机构两部分。轮式装载机的制动器包括主制动器、停车制动器和紧急制动器。主制动器一般置于4个车轮内，多用钳盘式制动器，也有少量型号采用蹄式制动器，此外，由于多片湿式制动器完全置于壳内油中，因此其防泥砂及自动调整性能突出。停车制动器是保证装载机在坡道上停歇制动的装置，安装在变速器前输出轴上，均采用带式或蹄式制动器。紧急制动器常与停车制动器合并，当某些紧急情况如制动系统空气压力下降时，为防止主制动器失效造成事故，紧急制动器即行制动。

制动器驱动器有压缩空气式、静液压式和气顶油式。后者由压缩空气推动静液压进行制动，由于它能获得较大的制动力，因此使用最广。

包括车架、驾驶室、发动机罩等件。车架分整体式和铰接式两种，铰接式车架包括前、后车架，两车架通过垂直铰销联接，利用转向液压缸使其相对转动，以实现装载机转向。铰销位置有两种布置方法，一种铰点位于前后轴距的中点附近，优点是转向行驶时，前、后轮胎轨迹相同，后胎沿着前胎压实过的轨迹滚动，减少了运动阻力，且整机转向半径小，还减少了前后桥件的寄生功率和轮胎磨损。另一种布置在离前桥1/3～1/2.5的轴距处，优点是铲斗原地摆动角度大，便于原地对准料堆，且司机不易疲劳。

驾驶室的位置也有两种：一种位于后车架上，在转向时，铲斗、前车架对司机有相对转动，司机对转向角度有直观感受，倒车时装载机后退的方向与司机感觉倒车方向一致。另一种位于前车架上，司机前方视野好，便于装卸料时铲斗对准料堆或车辆，但倒车时司机感觉方向与装载机实际倒车方向不一致，且向后视野不好。

装载机主要用于装、卸散状物料，也可以挖掘不太坚硬的物料，但挖掘深度不大。其变形产品（更换工作装置）可用于井下金属矿装渣，林场集材、装运和牵引作业等。其分类主要有：

①按铲斗载重量大小可分为微型装载机（载重量为1吨以下）、小型装载机（载重量为1～3吨）、中型装载机（载重量为3～8吨）和大型装载机（载重量为8吨以上）。

②按行走装置可分为轮胎式装载机和履带式装载机。轮胎式装载机行驶速度高，机动灵活，使用方便，应用广泛。履带式装载机接地比压低，牵引力大，路面通过性好，但行驶速度低。

轮胎式装载机按其转向方式又可分为铰接式转向、后轮转向与滑移转向3种形式。其中，铰接式转向形式的转弯半径小，提高了装载机的灵活性，使其能够在有限空间进行作业。后轮转向型除在部分小型和微型装载机上仍采用外，几乎全被铰接式所取代。滑移转向仅用于微型装载机。

③按传动形式可分为机械式、液力机械式、液压式和电驱动式。机械式传动装载机其牵引力不能随外载荷的变化而自动变化，牵引力的大小只能通过柴油机的油门变化和变速箱挡位的改变在一定范围内变化，因此只在部分履带式装载机上采用。液力机械传动由于液力变矩器作用，装载机的牵引力和车速变化范围大，随着外阻力的增加，车速可自动下降至零，而牵引力增加到最大。液力机械传动还可以减少冲击，减少动载荷，保护机器，因此得到普遍采用。液压传动由液压泵、液压马达系统驱动装载机，可无级调速，从而可以充分利用发动机功率，降低油耗，提高作业经济性，但车速变化范围较窄，致使装载机车速偏低，一般只用于功率在110千瓦以下的装载机上。电驱动式传动由柴油机驱动交流发电机，经过整流，驱动轮毂电动机（或履带驱动电动机），适用于特大型装载机使用，装载机电驱动功率已达到900千瓦。

随着新材料、电子信息技术的不断发展和未来市场的要求，装载机主要向以下几个方向发展。

①人机电一体化。各子系统及整机系统广泛应用微电子技术与信息技术，如液压、转向、速度和引擎等控制系统，不断提升智能化控制；完善计算机辅助驾驶系统、信息管理系统及故障诊断系统；未来的工程机械更加注重网络通信、协同工作的能力，如通过全球定位系统GPS和无线通信技术等，使机载电子控制系统与地面基站实现网络化，协同控制路线导航、多个车辆之间的控制调度，实现工程机械群作业统一管理。

②大型化及小型化。为适应越来越多的大型工程建设发展的需要，装载机（特别是轮胎式装载机）向大容量大功率方向发展。同时现代城市发展中市政建设、环境维护等小工程增加，以及工厂车间内部和狭小场地物料装卸和搬运等，对小型装载机需求增多，促进了小型装载机的发展。

③环保型。如卡特彼勒装载机装有负载感应的液压系统，提升效率、降低油耗；小松、凯斯等公司努力提高装载机产品部件的再利用，发展循环经济。

④人性化设计、提高舒适性。采用吸声材料、噪声抑制方法等消除或降低机器噪声，随意搭配倾斜转向柱、自由调节座椅、扶手和控制装置，使之符合人机工程学要求，使司机在轻松、舒适、安全环境下高效工作。

⑤安全性。在已有的装载机上，采用标准的翻车保护结构和电子监控系统，提高驾驶的安全性；广泛采用高性能轮胎、轮胎电子监测系统、防滑防超速系统，提高机器作业的安全性。