“地下鏟運(yùn)機(jī)”一詞系參考英文“LHD unit"(Load-haul-dump unit) , 即裝—運(yùn)—卸設(shè)備演繹而來(lái),。 地下鏟運(yùn)機(jī)是以柴油機(jī)或以拖曳電纜供電的電動(dòng)機(jī)為原動(dòng)機(jī),、液壓或液力 -機(jī)械傳動(dòng)、鉸接式車(chē)架、輪胎行走,、前端前卸式鏟斗的裝載,、運(yùn)輸和卸載設(shè)備。主要用于地下礦山和隧道工程,。地下鏟運(yùn)機(jī)機(jī)身低矮,、駕駛室橫向布置、采用光面或半光面地下礦用耐切割工程輪胎且裝有柴油機(jī)尾氣凈化裝置,。
1,、鏟運(yùn)機(jī)的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)
鏟運(yùn)機(jī)按動(dòng)力源來(lái)分,可分為以柴油機(jī)為動(dòng)力的內(nèi)燃鏟運(yùn)機(jī)和以電動(dòng)機(jī)為動(dòng)力的電動(dòng)鏟運(yùn)機(jī),。
按斗容來(lái)分,,大致可分為:小型鏟運(yùn)機(jī):斗容 1.5m3 及以下的鏟運(yùn)機(jī);中型鏟運(yùn)機(jī):斗容 2~4m3 的鏟運(yùn)機(jī),;大型鏟運(yùn)機(jī):斗容 4m3 以上的鏟運(yùn)機(jī),。
此外,原中國(guó)有色金屬工業(yè)總公司所屬的衡陽(yáng)有色冶金機(jī)械總廠 和金川有色金屬公司第二機(jī)械廠生產(chǎn)的地下鏟運(yùn)機(jī)型號(hào)采用了 “ CY”系列或“JCY”系列命名方法,。
為簡(jiǎn)便起見(jiàn),,以下所使用的“鏟運(yùn)機(jī)”一詞,均指“地下鏟運(yùn)機(jī)”,。
一,、 20 世紀(jì) 60 --70 年代:地下鏟運(yùn)機(jī)發(fā)展和推廣的年代
進(jìn)入 20 世紀(jì) 70 年代,國(guó)外地下鏟運(yùn)機(jī)技術(shù)已漸趨成熟,, 形成了 系列化產(chǎn)品,。當(dāng)時(shí)的鏟運(yùn)機(jī)幾乎都是柴油機(jī)驅(qū)動(dòng)的內(nèi)燃鏟運(yùn)機(jī),, 為此, 需采用低污染柴油機(jī)并在機(jī)上設(shè)置柴油機(jī)尾氣凈化裝置,, 采用貴金屬催化凈化器(和 /或)水洗滌箱,,還需增設(shè)通風(fēng)設(shè)施,加大地下通風(fēng)量來(lái)稀釋柴油機(jī)尾氣,, 并將其排出坑外,, 以便為礦山提供合乎衛(wèi)生標(biāo) 準(zhǔn)的作業(yè)條件, 從而使礦山通風(fēng)費(fèi)用幾乎成倍增加,。如果用電動(dòng)鏟運(yùn) 機(jī)取代所用的全部?jī)?nèi)燃鏟運(yùn)機(jī),,則所需通風(fēng)量可減少一半以上。
廣泛的試驗(yàn)和實(shí)踐表明,,電動(dòng)鏟運(yùn)機(jī)具有低污染,;低熱量(熱量 不到同級(jí)內(nèi)燃鏟運(yùn)機(jī)的30%),低噪聲,;維修量很?。还β蕮p失小等 優(yōu)點(diǎn),。缺點(diǎn)是: 拖曳電纜限制了機(jī)器的機(jī)動(dòng)性能和活動(dòng)范圍,,也限制 了運(yùn)行速度,在運(yùn)距較長(zhǎng),, 或礦點(diǎn)分散,,或者在各采場(chǎng)或各分層頻繁 進(jìn)行調(diào)動(dòng)的地方使用, 其技術(shù)性能和經(jīng)濟(jì)效果還不如內(nèi)燃鏟運(yùn)機(jī),。此 外,,電動(dòng)鏟運(yùn)機(jī)還需要增加電纜,卷纜裝置及供電設(shè)施的設(shè)備投資,; 電纜易于磨損和損壞,,需定期更換,并需加強(qiáng)檢查和保護(hù),。
二,、 20 世紀(jì) 80~ 90 年代:地下鏟運(yùn)機(jī)迅速發(fā)展和技術(shù)進(jìn)步的年代
80年代,由于世界礦業(yè)不景氣,,礦山機(jī)械產(chǎn)品的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)更趨 激烈,。許多采礦與工程設(shè)備制造公司進(jìn)行了兼并或聯(lián)合,優(yōu)化資源組 合,,以增強(qiáng)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力,。 如美國(guó)瓦格納 ( Wagner)公司并人瑞典阿特拉 斯.柯普柯 (Atlas Copco)公司,成為后者的子公司,; 法國(guó)塞柯瑪 (Secoma) 公司并入艾姆科 (Eimco)公司,;隨后艾姆科公司又與賈維斯·克拉克 (larvisCLark)公司合并,,在加拿大組成EJC 公司。到 90 年代,,法國(guó) 采礦設(shè)備 (E.M.) 公司,、加拿大EJC公司相繼并人芬蘭湯姆洛克 (Tamrock)公司;隨后湯姆洛克公司又與瑞典山特維克(Sandvik)公 司合并,,組成山特維克·湯姆洛克公司,;以生產(chǎn)工程車(chē)輛傳動(dòng)部件著 稱(chēng)的美國(guó)克拉克 -赫斯(CLark Hurth)公司并人美國(guó)德納 (DANA) 公司,成為德納公司斯佩塞 (Spieer)非公路車(chē)輛零部件集團(tuán)的一部分,,C1arkHurth 的品牌已由 DANA Spieer 品牌取代,。
90年代以來(lái),,國(guó)外采礦界已逐漸不再?gòu)?qiáng)調(diào)鏟運(yùn)機(jī)向大型化發(fā)展 的問(wèn)題,, 而是把更多注意力集中到設(shè)備性能的改善、提高可靠性和現(xiàn) 代化的問(wèn)題上來(lái),。
1. 動(dòng)力機(jī)出現(xiàn)了重大的變革,。
地下鏟運(yùn)機(jī)一直采用德國(guó)道依茨(Deutz)公司的 FL912/913/413w 系列風(fēng)冷渦流燃燒室式柴油機(jī)。80 年代中期,,美國(guó)底特律(Detroit) 柴油機(jī)公司推出了柴油機(jī)電子控制系 統(tǒng)( DDEC),,接受來(lái)自司機(jī)和傳感器傳遞的各種電子信號(hào)(柴油機(jī)壓 力、溫度,、轉(zhuǎn)速等) ,,精確控制燃油噴油量和噴油時(shí)間,指示故障的 位置,,進(jìn)行故障診斷,,從而可使發(fā)動(dòng)機(jī)的燃油消耗減少3%-5%,并 縮短加速時(shí)間,,改善冷啟動(dòng)性能,,改善廢氣排放,使發(fā)動(dòng)機(jī)的使用壽 命大大延長(zhǎng),。
同時(shí),,還有一些知名的柴油機(jī)公司,諸如道依茨,、卡特皮勒,、康 明斯等公司也相繼推出了不同型式的電子控制式水冷柴油機(jī)。如道依 茨( Deutz)公司開(kāi)發(fā)的 1012,、1013,、1015 系列水冷柴油機(jī),功率65~ 400kW,,額定轉(zhuǎn)速 2100 - 2500r/min,,提供電子控制和渦輪增壓,。
2. 多用化、組合化,。
為了滿足不同礦山和不同作業(yè)的需要,,各 鏟運(yùn)機(jī)制造廠家在提供標(biāo)準(zhǔn)配置的機(jī)型外,還按不同的礦石物理機(jī)械 性質(zhì)和作業(yè)條件提供各種可選件,。 如根據(jù)礦石密度配備不同斗容和斗 形的鏟斗,; 根據(jù)卸載方式配置標(biāo)準(zhǔn)的前卸式鏟斗外,還可提供推卸式 鏟斗,、側(cè)卸式鏟斗和高舉升型鏟斗,;根據(jù)作業(yè)環(huán)境,配置風(fēng)冷柴油機(jī)或水冷柴油機(jī),; 根據(jù)作業(yè)條件,, 配置帶安全頂棚的通用駕駛室或全封閉空凋駕駛室, 手動(dòng)操縱或遙控操縱鏟運(yùn)機(jī),;有的機(jī)型還可根據(jù)用戶(hù) 的要求,, 在較短時(shí)間內(nèi)將柴油動(dòng)力設(shè)備更換成電動(dòng)設(shè)備,或?qū)㈦妱?dòng)設(shè) 備更換成柴油動(dòng)力設(shè)備,。
3.變速箱 采用電 /液換擋和電子控制技術(shù)
液力機(jī)械傳動(dòng)式鏟運(yùn) 機(jī)主要采用美國(guó)克拉克(Clark)公司的定軸式動(dòng)力換擋變速箱,,這種簡(jiǎn) 單可靠的變速箱除了發(fā)展“可調(diào)式”技術(shù)解決啟動(dòng)、換擋時(shí)的機(jī)械沖 擊問(wèn)題外,,還推出了電/液換擋和電子控制技術(shù),,如LH514和LH514E 。
4. 驅(qū)動(dòng)橋 采用防滑差速器,、全封閉濕式多盤(pán)制動(dòng)器和光面耐切割輪胎
國(guó)外鏟運(yùn)機(jī)大多數(shù)采用克拉克公可的行星剛性驅(qū)動(dòng)橋,。80年代以來(lái),鏟運(yùn)機(jī)驅(qū)動(dòng)橋內(nèi)廣泛采用自鎖式防滑差速器( NO-SPIN),。 這種差速器能隨路面條件的變化自動(dòng)分配傳動(dòng)力矩,,從而提高了機(jī)器 的通過(guò)性,防止車(chē)輪打滑現(xiàn)象,,減少輪胎磨損,。一般,中小型鏟運(yùn)機(jī) 的前橋采用防滑差速器,, 后橋采用標(biāo)準(zhǔn)差速器,; 大中型鏟運(yùn)機(jī)的前橋 采用標(biāo)準(zhǔn)差速器,后橋采用防滑差速器,。近幾年來(lái),,出現(xiàn)了一種“有 限打滑差速器”,這種差速器除了具有防滑差速器的優(yōu)點(diǎn)外,,還可消 除自鎖式防滑差速器接合時(shí)的振動(dòng)負(fù)荷,,能直接將打滑的扭矩加到牽 引力大的一側(cè)車(chē)輪上,, 使它獲得更好的牽引效果。 它與防滑差速器的 不同之處是: 當(dāng)一個(gè)車(chē)輪打滑時(shí),, 它的另一個(gè)車(chē)輪只能利用整個(gè)車(chē)橋 的大部分附著力,, 而防滑差速器的另一個(gè)車(chē)輪卻可百分之百地利用整 個(gè)車(chē)橋的附著力, 特別是在鏟掘作業(yè)時(shí)前橋負(fù)荷大,,這樣大的負(fù)荷若讓單個(gè)車(chē)輪的傳動(dòng)元件承受可能很困難,,甚至承受不了。因此,,近幾年有的大中型鏟運(yùn)機(jī)前橋采用“有限打滑差速器”,,后橋采用防滑 差速器。國(guó)外鏟運(yùn)機(jī)工作制動(dòng)從80年代就開(kāi)始采用全封閉濕式多盤(pán)制動(dòng)器,,90年代以來(lái)得到普遍應(yīng)用,。這種制動(dòng)器是全封閉式的,可防止泥沙,、污物的浸入,,采用油冷和多盤(pán)制動(dòng)結(jié)構(gòu),,圓盤(pán)間隙不用調(diào)整且 允許滑轉(zhuǎn)傳遞扭矩,,特別適用于重車(chē)下長(zhǎng)坡制動(dòng)工況。它制動(dòng)穩(wěn)定,、 性能良好,、簡(jiǎn)化維護(hù)保養(yǎng),使用壽命長(zhǎng),。這種制動(dòng)器分為液壓制動(dòng),、無(wú)壓松閘式 (LCB) 液壓制動(dòng)器和彈簧制動(dòng)、 液壓松閘式 (SAHR) 彈簧制 動(dòng)器兩種類(lèi)型,。有一種新型液壓制動(dòng)器稱(chēng)為行星液冷制動(dòng)器(PLCB) ,, 它裝在輪邊減速器內(nèi),維修時(shí)不需要拆卸輪胎,、輪輞與行星輪轂,。彈簧制動(dòng)器是一種新型安全型制動(dòng)器,若制動(dòng)油管破裂或油壓下降到一 定值時(shí)立即制動(dòng),,且停車(chē),、 緊急與工作制動(dòng)三者合一,只需采用單回 路制動(dòng),, 因而大大簡(jiǎn)化了制動(dòng)系統(tǒng),。 國(guó)外鏟運(yùn)機(jī)普遍采用光面或塊狀 深花紋礦用耐切割工程輪胎,這種輪胎承載能力大,,接地比壓較小,, 耐磨,、抗刺扎能力強(qiáng),使用壽命長(zhǎng),。
5. 液壓系統(tǒng)不斷完善提高
1)大中型鏟運(yùn)機(jī)液壓系統(tǒng)工作壓力有提高的趨勢(shì),。 工作系統(tǒng)壓力 由 14MPa 提高至 16~21MPa;轉(zhuǎn)向系統(tǒng)壓力由 10~12MPa 提高至 16~21MPa,。如 TORO301D 和安期生 ACY-3L 型鏟運(yùn)機(jī)工作壓力為2lMPa,,轉(zhuǎn)向壓力為 21MPa 等。
2)液壓系統(tǒng)動(dòng)力元件仍以高壓齒輪泵占統(tǒng)治地位,,但有的大中型鏟運(yùn)機(jī)制動(dòng)/轉(zhuǎn)向系統(tǒng)采用柱塞式壓力補(bǔ)償變量泵,,以充分利用發(fā)動(dòng)機(jī)功率,并減少系統(tǒng)發(fā)熱量,。
3)大中型鏟運(yùn)機(jī)工作裝置系統(tǒng)幾乎全都采用先導(dǎo)控制,,有的轉(zhuǎn)向 系統(tǒng)也采用先導(dǎo)控制,以減輕司機(jī)的勞動(dòng)強(qiáng)度,,簡(jiǎn)化管路布置,。
4)液壓回路中廣泛采用集成塊,以減少泄漏,,簡(jiǎn)化管路,,便于維 修,大限度提高能量效率,。
5)采用世界廠家的優(yōu)質(zhì)液壓元件,,提高液壓系統(tǒng)的可靠性。 Rexruth 公司的控制閥,, Parker 公司的密封件和蓄能器,,Mico 公司的 制動(dòng)閥等。
6)提高液壓油的清潔度和過(guò)濾精度,。 如 E.M. 公司的集中式過(guò)濾油 箱 (FIM) ,,過(guò)濾能力大,過(guò)濾精度高,,減少了背壓損失,,降低了油溫, 提高了濾芯使用壽命,,避免了油泵的氣穴現(xiàn)象和外來(lái)污染,。
6. 注重環(huán)保和安全
由于地下作業(yè)條件和環(huán)境十分惡劣,因此 現(xiàn)代鏟運(yùn)機(jī)特別重視人機(jī)工程學(xué)的設(shè)計(jì),。使操作系統(tǒng)適應(yīng)人的生理,、 心理特點(diǎn),符合人體功能的要求,取得人機(jī)的協(xié)調(diào),、操作迅速準(zhǔn)確和 理想的視覺(jué)效果,,以形成舒適安全的工作環(huán)境,減輕操作疲勞,,提高
工作效率,,維護(hù)人身健康。為此,,現(xiàn)代鏟運(yùn)機(jī)采取如下措施:
1)液壓系統(tǒng)普遍采用先導(dǎo)控制,,使操作輕便。
2)采用電 /液換擋或電子自動(dòng)換擋,,減輕司機(jī)操作疲勞,。
3)駕駛室更趨寬敞、舒適,,操作手柄,、按鈕及儀表盤(pán)布置符合人 機(jī)工程學(xué)要求,儀表顯示和聲光報(bào)警完善,、齊全,,安全頂棚采用落石 撞擊保險(xiǎn)結(jié)構(gòu)。
4)大型鏟運(yùn)機(jī)按人機(jī)工程學(xué)設(shè)計(jì)駕駛室,,具有密封,、 防塵、隔音,、減振,、防傾翻、防落石撞擊和空調(diào)的功能,,司機(jī)座椅舒適、可調(diào),。使 用更為安全,、高效。
7. 發(fā)展遙控鏟運(yùn)機(jī)(視距遙控)
為了在環(huán)境惡劣和危險(xiǎn)地區(qū)作業(yè),,國(guó)外從 70 年代中期就開(kāi)始發(fā)展鏟運(yùn)機(jī)的視距遙控,。操作人員位 于作業(yè)區(qū)內(nèi)的危險(xiǎn)范圍外, 直接觀察和用遙控設(shè)備控制鏟運(yùn)機(jī),。各主 要廠家都生產(chǎn)了不同遙控系統(tǒng)的這種遙控鏟運(yùn)機(jī),,在礦山取得了良好 的效果。在山東黃金的新城金礦有應(yīng)用,。
8.重視和發(fā)展自動(dòng)化技術(shù)
隨著社會(huì)對(duì)環(huán)境越來(lái)越嚴(yán)格的要求 和電子信息技術(shù)的迅速發(fā)展,, 鏟運(yùn)機(jī)自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展引起了人們更 大的興趣和關(guān)注。 1991 年,澳大利亞芒特艾薩礦業(yè)公司在希爾頓礦 開(kāi)發(fā)出一種稱(chēng)為T(mén)elelader 的遙控鏟運(yùn)機(jī),,其遙控系統(tǒng)是在其前后設(shè) 置 2 臺(tái)攝像機(jī),,但未設(shè)任何導(dǎo)向裝置, 該鏟運(yùn)機(jī)已在礦山生產(chǎn)中使用,, 隧道無(wú)線電(TunnelRadio) 公司為鏟運(yùn)機(jī)遙控自動(dòng)化項(xiàng)目研制的 TRAylll系統(tǒng)軟件,,該系統(tǒng)可對(duì)來(lái)自和去往移動(dòng)機(jī)械的信息提供位置 顯示、報(bào)告和電子郵件通信等功能,。 該系統(tǒng)已丁 1999 年在瑞典 LKAB 公司基魯納鐵礦的2 臺(tái) TOR0 2500E 型鏟運(yùn)機(jī)上了12 個(gè)月的試驗(yàn),, 獲得了零故障和l00%裝載率的成績(jī)。其導(dǎo)航系統(tǒng)是利用位于鏟運(yùn)機(jī) 上的激光掃描器測(cè)量巷道側(cè)壁上反射帶條的角度實(shí)現(xiàn)的,。加拿大國(guó)際 鎳公司正在追求一種稱(chēng)之為“遙控采礦”(Telemining)的全新的采礦 工藝,,它是“利用現(xiàn)代的新技術(shù),包括地下通迅,、定位,、信息處理、 監(jiān)測(cè)和控制系統(tǒng),, 去操作采礦設(shè)備和系統(tǒng)” 這種系統(tǒng)正在該公司薩德伯里的礦山中使用,。 遙控作業(yè)的鏟運(yùn)機(jī)上前后安裝2 臺(tái)攝像機(jī)操作控制站里裝有 4 臺(tái)電視屏幕、控制機(jī)器及鏟斗動(dòng)作的腳踏板和操縱桿,。 機(jī)上控制設(shè)備通過(guò)視頻系統(tǒng)跟蹤一串懸掛在頂板上的燈,,引導(dǎo)鏟運(yùn)機(jī) 行進(jìn)。在這臺(tái)設(shè)備行駛時(shí),, 操作人員可控制第2 臺(tái)設(shè)備裝卸,。用這種方式 1 名操作人員可同時(shí)操作3 臺(tái)鏟運(yùn)機(jī)。 山特維克· 湯姆洛克公司 與國(guó)際鎳公司等幾家公司合作,, 已經(jīng)啟動(dòng)了一個(gè)革命性的礦山自動(dòng)化 計(jì)劃 (MAP) ,,這使得以在危險(xiǎn)地區(qū)的機(jī)器自主方式工作為特征的機(jī)器人(自動(dòng)化)采礦展示出現(xiàn)實(shí)可能性。該公司研制成功的機(jī)器人(自動(dòng)化)式的新型TOR0 1250 型鏟運(yùn)機(jī)正在國(guó)際鎳公司所屬礦山進(jìn)行生產(chǎn)試驗(yàn),。
三,、進(jìn)入 21 世紀(jì),地下鏟運(yùn)機(jī)進(jìn)入成熟發(fā)展階段
目前,, 已進(jìn)入 21 世紀(jì),,國(guó)外地下鏟運(yùn)機(jī)在經(jīng)歷了將近40 年的發(fā) 展和技術(shù)進(jìn)步之后, 已經(jīng)進(jìn)人成熟發(fā)展階段,。 在經(jīng)歷了激烈競(jìng)爭(zhēng)和兼 并,、聯(lián)合等變動(dòng)之后,目前世界鏟運(yùn)機(jī)主要生產(chǎn)廠家有:
(1)山特維克·湯姆洛克 (Sandvik Tamrock)公司
該公司擁有 TORO,、EJC 和 E.M. 三家世界著名鏟運(yùn)機(jī)公司的實(shí) 力,,生產(chǎn)斗容0.5~l0m3、載重量 1000~ 25000kg 整個(gè)系列的內(nèi)燃和 電動(dòng)鏟運(yùn)機(jī), 其銷(xiāo)售量占世界鏟運(yùn)機(jī)市場(chǎng)份額的50%,。該公司研制的 機(jī)器人(自動(dòng)化) 式的新型鏟運(yùn)機(jī)在國(guó)際鎳公司所屬礦山的生產(chǎn)試驗(yàn) 已經(jīng)取得成功,,并進(jìn)人商業(yè)化階段。
(2)阿特拉斯·科普柯·瓦格納(Atlas Copc Wagner)公司
該公司是制造出世界上第 一臺(tái)稱(chēng)之為“地下鏟運(yùn)機(jī)” 的著名鏟運(yùn)機(jī)生產(chǎn)廠家,,生產(chǎn)S和 EST系列,、斗容0.76— 9.7m3、載重量1361--17500kg 的內(nèi)燃和電動(dòng)鏟運(yùn)機(jī),,其產(chǎn)品在中國(guó)的市場(chǎng)占有率較 大,,在世界鏟運(yùn)機(jī)市場(chǎng)也舉足輕重。該公司 1996 年推出了新一代ST 1000 型內(nèi)燃鏟運(yùn)機(jī),,目前已更新到第二代ST 1010 型,。
(3)G . H.H 公司
G.H.H 公司也是世界上著名的鏟運(yùn)機(jī)生產(chǎn)廠家,生產(chǎn)LF 系列,、 斗容 1.5~ 8.5m3,、載重量3500~ 17000kg 的內(nèi)燃和電動(dòng)鏟運(yùn)機(jī), 70— 80 年代,,其 LF-4.1 型等產(chǎn)品在中國(guó)占有較大的市場(chǎng)份額,,其地下 鏟運(yùn)機(jī)技術(shù)對(duì)中國(guó)有較大的影響。
3,、鏟運(yùn)機(jī)基本知識(shí)
一,、原動(dòng)機(jī) :
1、柴油機(jī):(油鏟)
(1)主要參數(shù):額定轉(zhuǎn)速 /額定功率 /額定扭矩,;
(2)構(gòu)造:電氣系統(tǒng) /潤(rùn)滑系統(tǒng) /進(jìn),、排氣系統(tǒng) /燃油系統(tǒng) /冷卻系 統(tǒng)等;
(3)控制方式:機(jī)械式 /電控式,;
(4)冷卻方式:風(fēng)冷 /水冷,;通風(fēng)與冷卻液;
2,、電動(dòng)機(jī):(電鏟)交流電壓 380V,、 550V 或 1000V 三相電動(dòng)機(jī);
二,、動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng):
三種方式
1、液力 -機(jī)械傳動(dòng):發(fā)動(dòng)機(jī)(電動(dòng)機(jī))--變矩器 --變速箱 --傳動(dòng)軸--前,、后橋差速器 --四輪終傳動(dòng),;
2、液壓 -機(jī)械傳動(dòng):發(fā)動(dòng)機(jī)(電動(dòng)機(jī))--液壓泵 —液壓馬達(dá) —機(jī) 械分動(dòng)箱 --傳動(dòng)軸 --前,、后橋差速器 --四輪終傳動(dòng),;
3、液壓傳動(dòng):發(fā)動(dòng)機(jī)(電動(dòng)機(jī))--液壓泵 —四輪液壓馬達(dá)終傳動(dòng);
三,、制動(dòng)系統(tǒng) :
1,、行車(chē)制動(dòng):采用全封閉液壓制動(dòng)、彈簧釋放的濕式多盤(pán)制動(dòng) 器,;小型設(shè)備為轂式剎車(chē),;
2、停車(chē)制動(dòng):停車(chē)制動(dòng)作用在前橋上,,制動(dòng)形式為彈簧制動(dòng),,液壓釋放
3、緊急制動(dòng):電 -液閥,;
四,、液壓系統(tǒng):
組成: 泵(齒輪、 柱塞,、葉片)— 液壓閥(滑閥)— 液壓油缸 (液 壓馬達(dá)) --輔助裝置(管路,、濾芯、冷卻器,、油箱等),;
故障:清潔 /溫度; 參數(shù):壓力 /額定壓力 /流量,;
1,、工作系統(tǒng):泵(雙聯(lián))--雙聯(lián)滑閥 — 大臂油缸和翻斗油缸;
2,、轉(zhuǎn)向系統(tǒng):泵(雙聯(lián)) --滑閥(轉(zhuǎn)閥) --轉(zhuǎn)向油缸,;鉸接式轉(zhuǎn)向;
3,、制動(dòng)系統(tǒng):泵(雙聯(lián))--控制閥 —制動(dòng)器,;
4、電纜卷筒系統(tǒng):泵 —控制閥 — 液壓馬達(dá),;
五,、電氣系統(tǒng):
直流單線制,電壓24V,;
1,、電源電路 :電瓶 /電源開(kāi)關(guān) /發(fā)電機(jī);
2,、啟動(dòng)電路:?jiǎn)?dòng)馬達(dá) /鑰匙開(kāi)關(guān),;
3、儀表電路:壓力表 /溫度表 /電壓表 /計(jì)時(shí)表 /轉(zhuǎn)速表 /報(bào)警裝置等,;
4,、燈光電路:前,、后燈光照明;
5,、動(dòng)力電路:電動(dòng)機(jī) /電纜卷筒 /電纜等,;
6、發(fā)動(dòng)機(jī) /變速箱控制電路,;
4,、鏟運(yùn)機(jī)工作裝置
一、鏟運(yùn)機(jī)工作裝置的總體結(jié)構(gòu)
工作裝置是地下鏟運(yùn)機(jī)鏟裝物料的裝置,,它的結(jié)構(gòu)和性能直接影響整機(jī)的工作尺寸和性能參數(shù),。因此,工作裝置的合理性直接影響地 下鏟運(yùn)機(jī)的生產(chǎn)效率,、工作負(fù)荷,、動(dòng)力與運(yùn)動(dòng)特性、不同工況下的挖 掘效果,、工作循環(huán)時(shí)間(包括鏟取,、舉升、卸料和鏟斗返回到原位的 時(shí)間 ),、外形尺寸和發(fā)動(dòng)機(jī)功率等,,不同類(lèi)型的工作裝置其組成是不 同的。圖 2-1 所示的工作裝置為Z 型反轉(zhuǎn)六桿機(jī)構(gòu),,由鏟斗,、動(dòng)臂、 連桿,、搖臂,、轉(zhuǎn)斗油缸和舉升油缸組成。
1--前車(chē)架 ;2--轉(zhuǎn)斗油缸 ;3--搖臂 ;3--連桿 ;4--鏟斗5--動(dòng)臂 ;7--舉升油缸 (兩個(gè) )
整個(gè)工作裝置鉸接在車(chē)架上,。 鏟斗通過(guò)連桿和搖臂與轉(zhuǎn)斗油缸鉸 接,,用以裝卸物料,動(dòng)臂與車(chē)架及與動(dòng)臂油缸鉸接,,用以升降鏟斗,。 鏟斗的翻轉(zhuǎn)和動(dòng)臂的升降采用液壓操縱。
二,、鏟運(yùn)機(jī)工作裝置工作原理及工作過(guò)程
地下鏟運(yùn)機(jī)是一種裝運(yùn)卸一體化的自行式設(shè)備,,它的工作過(guò)程均 可以反映在工作裝置上, 而工作裝置的各種工況由舉升油缸和轉(zhuǎn)斗油 缸的長(zhǎng)度共同決定,,它的工作過(guò)程由五種工況組成:
1,、插入工況:動(dòng)臂下放,鏟斗放置于地面,,斗尖觸地,,斗底與地面呈 3o~50°傾角,開(kāi)動(dòng)地下鏟運(yùn)機(jī),, 鏟斗借助機(jī)器的牽引力插入料堆,。
2、鏟裝工況:鏟斗插入料堆后,,轉(zhuǎn)動(dòng)鏟斗鏟取物料,,待鏟斗口 翻至近似水平為止。
3,、舉升工況:收斗后,,利用舉升油缸使動(dòng)臂轉(zhuǎn)動(dòng)到適當(dāng)?shù)男遁d 位置。
4,、卸載工況:在卸載點(diǎn),,利用轉(zhuǎn)斗油缸使鏟斗翻轉(zhuǎn),向溜井料 倉(cāng)或運(yùn)輸車(chē)輛卸載,, 鏟斗物料卸凈后下放動(dòng)臂,, 使鏟斗恢復(fù)至運(yùn)輸位 置。
5,、自動(dòng)放平工況: 鏟斗在一高舉升位置45’卸載后,, 保持轉(zhuǎn)斗油 缸長(zhǎng)度不變,將動(dòng)臂放至鏟掘位置時(shí),,斗底與地平面的后角為 30°~50°,。
5、鏟運(yùn)機(jī)的傳動(dòng)系統(tǒng)
一,、傳動(dòng)系統(tǒng)圖
二,、傳動(dòng)系統(tǒng)的由來(lái)
(一)車(chē)輛行駛的要求:
1、正常行駛的速度范圍:6~10 倍,;
2,、牽引力變化范圍: 10~15 倍;
3,、能夠倒駛,;
4、能夠切斷動(dòng)力,;
5,、能迅速制動(dòng);
6,、能夠修正或改變方向,;
(二)動(dòng)力裝置性能的不足:
1、轉(zhuǎn)速變化范圍不廣,,高轉(zhuǎn)速約為可用的低轉(zhuǎn)速的1.5 ~2.75倍,。
2,、轉(zhuǎn)矩變化范圍狹窄。
3,、不能雙向旋轉(zhuǎn)(倒轉(zhuǎn)) ,。
低速下不能輸出功率 , 即不能帶負(fù)荷啟動(dòng)。
三,、地下鏟運(yùn)機(jī)傳動(dòng)方案
地下鏟運(yùn)機(jī)通常采用液力機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng),,對(duì)于地下鏟運(yùn)機(jī)斗容 在 1m3以上采用液力機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng);斗容在1m3以下采用靜液壓傳動(dòng) 系統(tǒng)或液力機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng),。
(一) 液力機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)
其優(yōu)點(diǎn)是: 能充分利用動(dòng)力機(jī)的功率,, 并在一定范圍內(nèi)自動(dòng)適應(yīng) 外界阻力的變化,進(jìn)行無(wú)級(jí)調(diào)速,。在外界阻力突然增大時(shí),,可避免動(dòng)力機(jī)過(guò)載及機(jī)件損壞。操作平穩(wěn),,工作可靠,。
其缺點(diǎn)是:傳動(dòng)效率較低,結(jié)構(gòu)復(fù)雜,,制造和維修成本高,。
(二)液力機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)典型的傳動(dòng)路線如圖:
(三)靜液壓傳動(dòng)系統(tǒng)
1、 高速方案是采用高速液壓馬達(dá)和機(jī)械傳動(dòng),,即液壓機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng),;
2、 低速方案是采用輪邊低速大扭矩液壓馬達(dá)傳動(dòng),,即全液壓傳動(dòng)系統(tǒng),。
四、變矩器
(一)變矩器的作用
柴油機(jī)的扭矩適應(yīng)性系數(shù)小,,不能滿足地下車(chē)輛經(jīng)常過(guò)載與載荷頻繁變化的要求,。 為了解決這個(gè)問(wèn)題, 在柴油機(jī)后面加上液力變矩器,。
加變矩器后同機(jī)械傳動(dòng)相比具有的優(yōu)缺點(diǎn):
1,、優(yōu)點(diǎn): 使車(chē)輛具有自動(dòng)適應(yīng)性;提高車(chē)輛的使用壽命,;提高 車(chē)輛的通過(guò)性能,;提高車(chē)輛的舒適性;簡(jiǎn)化車(chē)輛的操作,。
2,、缺點(diǎn):與一般機(jī)械傳動(dòng)相比,成本高,,變矩器本身的效率低,, 維修制造成本高,。
(二)變矩器的參數(shù)測(cè)試
1、變矩器的壓力正常值為1.69 ~ 1.96Mpa, 變矩器壓力偏差不能超過(guò) 0.04Mpa,。
2,、油溫不允許超過(guò)121℃。正常工作油溫在82.2 ℃~93.3 ℃,。
3、油溫的測(cè)試方法:掛三檔,、踩剎車(chē),、車(chē)不動(dòng),發(fā)動(dòng)機(jī)的 轉(zhuǎn)速控制在 1500rpm,運(yùn)轉(zhuǎn) 25 分鐘,,變矩器油溫不超過(guò) 121℃,。
五、變速箱
(一)變速箱的作用
1,、改變動(dòng)力機(jī)與主驅(qū)動(dòng)輪間傳動(dòng)比,,從而改變車(chē)輛的牽引力和 行駛速度,以適應(yīng)車(chē)輛在作業(yè)與行駛工況中的需要,。
2,、使車(chē)輛倒退行駛。
3,、當(dāng)變速箱空檔時(shí),,動(dòng)力機(jī)傳給驅(qū)動(dòng)輪的動(dòng)力被切斷,以便動(dòng) 力機(jī)啟動(dòng),; 或者在動(dòng)力機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)的情況下,, 可以使車(chē)輛在較長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi) 停車(chē)。起分動(dòng)箱的作用,,如車(chē)輛為全驅(qū)動(dòng)時(shí),,動(dòng)力機(jī)的動(dòng)力經(jīng)變速箱 分別傳給前橋和后橋。
4,、變速變扭(嚴(yán)禁空檔下坡)
六,、驅(qū)動(dòng)橋
(一)驅(qū)動(dòng)橋的作用:驅(qū)動(dòng)橋作為底盤(pán)傳動(dòng)系的主要組成部分, 其主要功用是:增大由發(fā)動(dòng)機(jī)傳來(lái)的扭矩,;將扭矩分配給左,、右驅(qū)動(dòng) 輪,并使兩邊車(chē)輪具有差速功能,; 承受路面和車(chē)架傳來(lái)的各種作用力,。
(二)驅(qū)動(dòng)橋的結(jié)構(gòu):驅(qū)動(dòng)橋主要結(jié)構(gòu)包括:主傳動(dòng)、差速器,、 輪邊減速器,、制動(dòng)器,、橋殼、半軸等部件,。
(三)主傳動(dòng):主傳動(dòng)為螺旋錐齒輪,,承載能力大、效率高,。 作用是增大扭矩和改變扭矩的傳遞方向,。
(四)差速器:差速器是使 驅(qū)動(dòng)車(chē)輪在轉(zhuǎn)向或不平路面上行駛時(shí),左右驅(qū)動(dòng)輪以不同的角速度旋 轉(zhuǎn),。分為:普通差速器,;防滑差速器
(五)輪邊減速:輪邊減速器為行星減速結(jié)構(gòu),進(jìn)一步增大輸出 扭矩,。
(六)制動(dòng)器:制動(dòng)器采用全封閉液壓濕式多片制動(dòng),,制動(dòng)平穩(wěn)、 可靠,、適應(yīng)惡劣工作環(huán)境,。
七、傳動(dòng)軸
(一)傳動(dòng)軸的作用: 主要用于連接非同心軸線或在工作中有相 對(duì)位置變化的兩個(gè)部件之間的動(dòng)力傳遞,。
(二)傳動(dòng)軸又稱(chēng)萬(wàn)向傳動(dòng)裝置,,一般由萬(wàn)向節(jié)、傳動(dòng)軸,、中間 支撐組成,。
(三)萬(wàn)向節(jié):萬(wàn)向節(jié)有彈性和剛性?xún)煞N。剛性萬(wàn)向節(jié)可以保證 在周間夾角變化時(shí)可靠地傳遞運(yùn)動(dòng),,并且有較高的傳動(dòng)效率,。
(四)萬(wàn)向節(jié)的組成:潤(rùn)滑油嘴、油封,、滾針軸承,、軸承座、墊 圈,、十字軸,、連接法蘭等。
(五)傳動(dòng)軸的連接方式:圓法蘭與牙嵌式(C型法蘭)
八,、輪胎與輪輞
(一)輪胎
1,、輪胎的組成:外胎、內(nèi)胎,、內(nèi)臺(tái)墊(襯帶),。
2、輪胎的作用:支撐整車(chē);緩沖,;提供驅(qū)動(dòng)力,,制動(dòng)力;提供 側(cè)向力,。
3,、輪胎的合理使用
1)適當(dāng)?shù)能?chē)速:避免超速
2)適當(dāng)?shù)妮喬ヘ?fù)荷:超載140%,壽命縮短 50%
3)良好的車(chē)況:避免漏油腐蝕輪胎,、車(chē)輪安裝不對(duì)中4,、良好 的路面: 讓開(kāi)坡度、 排水區(qū)域 5,、適當(dāng)?shù)某錃鈮毫?(對(duì)于地下裝載機(jī),, 一般充氣壓力 0.34 ~0.55MPa,而且前輪壓力高于后輪,。壓力過(guò)高: 中部磨損過(guò)大、橡膠過(guò)渡拉伸破裂,、接地面積少牽引力大大減少,、打滑、空轉(zhuǎn),、緩沖性減少,、擺動(dòng)增加、車(chē)輛控制難,、花紋易損,。壓力過(guò)低:受力集中、變形大,、徑向裂紋,、簾線疲勞斷裂、增加側(cè)胎斷裂,、較高內(nèi)熱產(chǎn)生熱裂,、接地面積過(guò)大磨損不均。
6,、防止輪胎過(guò)熱,。
(二)輪輞
1、輪輞的組成:輪輞體,、擋圈,、鎖環(huán)
2、輪輞的合理使用:
(1)使用標(biāo)準(zhǔn)輪胎輪輞,;
(2)不可超負(fù)荷運(yùn)行,;
(3)充氣時(shí)不允許敲擊鎖圈或其它部件;
(4)定期檢查輪輞有無(wú)裂紋、裂,;有斷裂,、裂紋或損壞的部件, 在任何情況下都不得修理 ,、焊接或焊后重新使用 ,;
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