“地下鏟運機(jī)”一詞系參考英文“LHD unit"(Load-haul-dump unit) , 即裝—運—卸設(shè)備演繹而來。 地下鏟運機(jī)是以柴油機(jī)或以拖曳電纜供電的電動機(jī)為原動機(jī)、液壓或液力 -機(jī)械傳動、鉸接式車架、輪胎行走、前端前卸式鏟斗的裝載、運輸和卸載設(shè)備。主要用于地下礦山和隧道工程。地下鏟運機(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、鏟運機(jī)的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢
鏟運機(jī)按動力源來分,可分為以柴油機(jī)為動力的內(nèi)燃鏟運機(jī)和以電動機(jī)為動力的電動鏟運機(jī)。
按斗容來分,大致可分為:小型鏟運機(jī):斗容 1.5m3 及以下的鏟運機(jī);中型鏟運機(jī):斗容 2~4m3 的鏟運機(jī);大型鏟運機(jī):斗容 4m3 以上的鏟運機(jī)。
此外,原中國有色金屬工業(yè)總公司所屬的衡陽有色冶金機(jī)械總廠 和金川有色金屬公司第二機(jī)械廠生產(chǎn)的地下鏟運機(jī)型號采用了 “ CY”系列或“JCY”系列命名方法。
為簡便起見,以下所使用的“鏟運機(jī)”一詞,均指“地下鏟運機(jī)”。
一、 20 世紀(jì) 60 --70 年代:地下鏟運機(jī)發(fā)展和推廣的年代
進(jìn)入 20 世紀(jì) 70 年代,國外地下鏟運機(jī)技術(shù)已漸趨成熟, 形成了 系列化產(chǎn)品。當(dāng)時的鏟運機(jī)幾乎都是柴油機(jī)驅(qū)動的內(nèi)燃鏟運機(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)費用幾乎成倍增加。如果用電動鏟運 機(jī)取代所用的全部內(nèi)燃鏟運機(jī),則所需通風(fēng)量可減少一半以上。
廣泛的試驗和實踐表明,電動鏟運機(jī)具有低污染;低熱量(熱量 不到同級內(nèi)燃鏟運機(jī)的30%),低噪聲;維修量很??;功率損失小等 優(yōu)點。缺點是: 拖曳電纜限制了機(jī)器的機(jī)動性能和活動范圍,也限制 了運行速度,在運距較長, 或礦點分散,或者在各采場或各分層頻繁 進(jìn)行調(diào)動的地方使用, 其技術(shù)性能和經(jīng)濟(jì)效果還不如內(nèi)燃鏟運機(jī)。此 外,電動鏟運機(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)品的市場競爭更趨 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)市場競爭力。 如美國瓦格納 ( 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 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)工程車輛傳動部件著 稱的美國克拉克 -赫斯(CLark Hurth)公司并人美國德納 (DANA) 公司,成為德納公司斯佩塞 (Spieer)非公路車輛零部件集團(tuán)的一部分,C1arkHurth 的品牌已由 DANA Spieer 品牌取代。
90年代以來,國外采礦界已逐漸不再強(qiáng)調(diào)鏟運機(jī)向大型化發(fā)展 的問題, 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) 代化的問題上來。
1. 動力機(jī)出現(xiàn)了重大的變革。
地下鏟運機(jī)一直采用德國道依茨(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),接受來自司機(jī)和傳感器傳遞的各種電子信號(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間,指示故障的 位置,進(jìn)行故障診斷,從而可使發(fā)動機(jī)的燃油消耗減少3%-5%,并 縮短加速時間,改善冷啟動性能,改善廢氣排放,使發(fā)動機(jī)的使用壽 命大大延長。
同時,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, 手動操縱或遙控操縱鏟運機(jī);有的機(jī)型還可根據(jù)用戶 的要求, 在較短時間內(nèi)將柴油動力設(shè)備更換成電動設(shè)備,或?qū)㈦妱釉O(shè) 備更換成柴油動力設(shè)備。
3.變速箱 采用電 /液換擋和電子控制技術(shù)
液力機(jī)械傳動式鏟運 機(jī)主要采用美國克拉克(Clark)公司的定軸式動力換擋變速箱,這種簡 單可靠的變速箱除了發(fā)展“可調(diào)式”技術(shù)解決啟動、換擋時的機(jī)械沖 擊問題外,還推出了電/液換擋和電子控制技術(shù),如LH514和LH514E 。
4. 驅(qū)動橋 采用防滑差速器、全封閉濕式多盤制動器和光面耐切割輪胎
國外鏟運機(jī)大多數(shù)采用克拉克公可的行星剛性驅(qū)動橋。80年代以來,鏟運機(jī)驅(qū)動橋內(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分配傳動力矩,從而提高了機(jī)器 的通過性,防止車輪打滑現(xiàn)象,減少輪胎磨損。一般,中小型鏟運機(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,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)點外,還可消 除自鎖式防滑差速器接合時的振動負(fù)荷,能直接將打滑的扭矩加到牽 引力大的一側(cè)車輪上, 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)一個車輪打滑時, 它的另一個車輪只能利用整個車橋 的大部分附著力, 而防滑差速器的另一個車輪卻可百分之百地利用整 個車橋的附著力, 特別是在鏟掘作業(yè)時前橋負(fù)荷大,這樣大的負(fù)荷若讓單個車輪的傳動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機(jī)前橋采用“有限打滑差速器”,后橋采用防滑 差速器。國外鏟運機(jī)工作制動從80年代就開始采用全封閉濕式多盤制動器,90年代以來得到普遍應(yīng)用。這種制動器是全封閉式的,可防止泥沙、污物的浸入,采用油冷和多盤制動結(jié)構(gòu),圓盤間隙不用調(diào)整且 允許滑轉(zhuǎn)傳遞扭矩,特別適用于重車下長坡制動工況。它制動穩(wěn)定、 性能良好、簡化維護(hù)保養(yǎng),使用壽命長。這種制動器分為液壓制動、無壓松閘式 (LCB) 液壓制動器和彈簧制動、 液壓松閘式 (SAHR) 彈簧制 動器兩種類型。有一種新型液壓制動器稱為行星液冷制動器(PLCB) , 它裝在輪邊減速器內(nèi),維修時不需要拆卸輪胎、輪輞與行星輪轂。彈簧制動器是一種新型安全型制動器,若制動油管破裂或油壓下降到一 定值時立即制動,且停車、 緊急與工作制動三者合一,只需采用單回 路制動, 因而大大簡化了制動系統(tǒng)。 國外鏟運機(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。
5. 液壓系統(tǒng)不斷完善提高
1)大中型鏟運機(jī)液壓系統(tǒng)工作壓力有提高的趨勢。 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 型鏟運機(jī)工作壓力為2lMPa,轉(zhuǎn)向壓力為 21MPa 等。
2)液壓系統(tǒng)動力元件仍以高壓齒輪泵占統(tǒng)治地位,但有的大中型鏟運機(jī)制動/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)動機(jī)功率,并減少系統(tǒng)發(fā)熱量。
3)大中型鏟運機(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)的勞動強(qiáng)度,簡化管路布置。
4)液壓回路中廣泛采用集成塊,以減少泄漏,簡化管路,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 制動閥等。
6)提高液壓油的清潔度和過濾精度。 如 E.M. 公司的集中式過濾油 箱 (FIM) ,過濾能力大,過濾精度高,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)代鏟運機(jī)特別重視人機(jī)工程學(xué)的設(shè)計。使操作系統(tǒng)適應(yīng)人的生理、 心理特點,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、按鈕及儀表盤布置符合人 機(jī)工程學(xué)要求,儀表顯示和聲光報警完善、齊全,安全頂棚采用落石 撞擊保險結(jié)構(gòu)。
4)大型鏟運機(jī)按人機(jī)工程學(xué)設(shè)計駕駛室,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)展遙控鏟運機(jī)(視距遙控)
為了在環(huán)境惡劣和危險地區(qū)作業(yè),國外從 70 年代中期就開始發(fā)展鏟運機(jī)的視距遙控。操作人員位 于作業(yè)區(qū)內(nèi)的危險范圍外, 直接觀察和用遙控設(shè)備控制鏟運機(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)展自動化技術(shù)
隨著社會對環(huán)境越來越嚴(yán)格的要求 和電子信息技術(shù)的迅速發(fā)展, 鏟運機(jī)自動化技術(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 開發(fā)出一種稱為Telelader 的遙控鏟運機(jī),其遙控系統(tǒng)是在其前后設(shè) 置 2 臺攝像機(jī),但未設(shè)任何導(dǎo)向裝置, 該鏟運機(jī)已在礦山生產(chǎn)中使用, 隧道無線電(TunnelRadio) 公司為鏟運機(jī)遙控自動化項目研制的 TRAylll系統(tǒng)軟件,該系統(tǒng)可對來自和去往移動機(jī)械的信息提供位置 顯示、報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 TOR0 2500E 型鏟運機(jī)上了12 個月的試驗, 獲得了零故障和l00%裝載率的成績。其導(dǎo)航系統(tǒng)是利用位于鏟運機(jī) 上的激光掃描器測量巷道側(cè)壁上反射帶條的角度實現(xiàn)的。加拿大國際 鎳公司正在追求一種稱之為“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)的鏟運機(jī)上前后安裝2 臺攝像機(jī)操作控制站里裝有 4 臺電視屏幕、控制機(jī)器及鏟斗動作的腳踏板和操縱桿。 機(jī)上控制設(shè)備通過視頻系統(tǒng)跟蹤一串懸掛在頂板上的燈,引導(dǎo)鏟運機(jī) 行進(jìn)。在這臺設(shè)備行駛時, 操作人員可控制第2 臺設(shè)備裝卸。用這種方式 1 名操作人員可同時操作3 臺鏟運機(jī)。 山特維克· 湯姆洛克公司 與國際鎳公司等幾家公司合作, 已經(jīng)啟動了一個革命性的礦山自動化 計劃 (MAP) ,這使得以在危險地區(qū)的機(jī)器自主方式工作為特征的機(jī)器人(自動化)采礦展示出現(xiàn)實可能性。該公司研制成功的機(jī)器人(自動化)式的新型TOR0 1250 型鏟運機(jī)正在國際鎳公司所屬礦山進(jìn)行生產(chǎn)試驗。
三、進(jìn)入 21 世紀(jì),地下鏟運機(jī)進(jìn)入成熟發(fā)展階段
目前, 已進(jìn)入 21 世紀(jì),國外地下鏟運機(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)歷了激烈競爭和兼 并、聯(lián)合等變動之后,目前世界鏟運機(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. 三家世界著名鏟運機(jī)公司的實 力,生產(chǎn)斗容0.5~l0m3、載重量 1000~ 25000kg 整個系列的內(nèi)燃和 電動鏟運機(jī), 其銷售量占世界鏟運機(jī)市場份額的50%。該公司研制的 機(jī)器人(自動化) 式的新型鏟運機(jī)在國際鎳公司所屬礦山的生產(chǎn)試驗 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 一臺稱之為“地下鏟運機(jī)” 的著名鏟運機(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)燃和電動鏟運機(jī),其產(chǎn)品在中國的市場占有率較 大,在世界鏟運機(jī)市場也舉足輕重。該公司 1996 年推出了新一代ST 1000 型內(nèi)燃鏟運機(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)燃和電動鏟運機(jī), 70— 80 年代,其 LF-4.1 型等產(chǎn)品在中國占有較大的市場份額,其地下 鏟運機(jī)技術(shù)對中國有較大的影響。
3、鏟運機(jī)基本知識
一、原動機(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、電動機(jī):(電鏟)交流電壓 380V、 550V 或 1000V 三相電動機(jī);
二、動力傳動系統(tǒng):
三種方式
1、液力 -機(jī)械傳動:發(fā)動機(jī)(電動機(jī))--變矩器 --變速箱 --傳動軸--前、后橋差速器 --四輪終傳動;
2、液壓 -機(jī)械傳動:發(fā)動機(jī)(電動機(jī))--液壓泵 —液壓馬達(dá) —機(jī) 械分動箱 --傳動軸 --前、后橋差速器 --四輪終傳動;
3、液壓傳動:發(fā)動機(jī)(電動機(jī))--液壓泵 —四輪液壓馬達(dá)終傳動;
三、制動系統(tǒng) :
1、行車制動:采用全封閉液壓制動、彈簧釋放的濕式多盤制動 器;小型設(shè)備為轂式剎車;
2、停車制動:停車制動作用在前橋上,制動形式為彈簧制動,液壓釋放
3、緊急制動: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、制動系統(tǒng):泵(雙聯(lián))--控制閥 —制動器;
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 /電源開關(guān) /發(fā)電機(jī);
2、啟動電路:啟動馬達(dá) /鑰匙開關(guān);
3、儀表電路:壓力表 /溫度表 /電壓表 /計時表 /轉(zhuǎn)速表 /報警裝置等;
4、燈光電路:前、后燈光照明;
5、動力電路:電動機(jī) /電纜卷筒 /電纜等;
6、發(fā)動機(jī) /變速箱控制電路;
4、鏟運機(jī)工作裝置
一、鏟運機(jī)工作裝置的總體結(jié)構(gòu)
工作裝置是地下鏟運機(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 下鏟運機(jī)的生產(chǎn)效率、工作負(fù)荷、動力與運動特性、不同工況下的挖 掘效果、工作循環(huán)時間(包括鏟取、舉升、卸料和鏟斗返回到原位的 時間 )、外形尺寸和發(fā)動機(jī)功率等,不同類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、動臂、 連桿、搖臂、轉(zhuǎn)斗油缸和舉升油缸組成。
1--前車架 ;2--轉(zhuǎn)斗油缸 ;3--搖臂 ;3--連桿 ;4--鏟斗5--動臂 ;7--舉升油缸 (兩個 )
整個工作裝置鉸接在車架上。 鏟斗通過連桿和搖臂與轉(zhuǎn)斗油缸鉸 接,用以裝卸物料,動臂與車架及與動臂油缸鉸接,用以升降鏟斗。 鏟斗的翻轉(zhuǎn)和動臂的升降采用液壓操縱。
二、鏟運機(jī)工作裝置工作原理及工作過程
地下鏟運機(jī)是一種裝運卸一體化的自行式設(shè)備,它的工作過程均 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 缸的長度共同決定,它的工作過程由五種工況組成:
1、插入工況:動臂下放,鏟斗放置于地面,斗尖觸地,斗底與地面呈 3o~50°傾角,開動地下鏟運機(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,利用舉升油缸使動臂轉(zhuǎn)動到適當(dāng)?shù)男遁d 位置。
4、卸載工況:在卸載點,利用轉(zhuǎn)斗油缸使鏟斗翻轉(zhuǎn),向溜井料 倉或運輸車輛卸載, 鏟斗物料卸凈后下放動臂, 使鏟斗恢復(fù)至運輸位 置。
5、自動放平工況: 鏟斗在一高舉升位置45’卸載后, 保持轉(zhuǎn)斗油 缸長度不變,將動臂放至鏟掘位置時,斗底與地平面的后角為 30°~50°。
5、鏟運機(jī)的傳動系統(tǒng)
一、傳動系統(tǒng)圖
二、傳動系統(tǒng)的由來
(一)車輛行駛的要求:
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、能夠切斷動力;
5、能迅速制動;
6、能夠修正或改變方向;
(二)動力裝置性能的不足:
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。
三、地下鏟運機(jī)傳動方案
地下鏟運機(jī)通常采用液力機(jī)械傳動系統(tǒng),對于地下鏟運機(jī)斗容 在 1m3以上采用液力機(jī)械傳動系統(tǒng);斗容在1m3以下采用靜液壓傳動 系統(tǒng)或液力機(jī)械傳動系統(tǒng)。
(一) 液力機(jī)械傳動系統(tǒng)
其優(yōu)點是: 能充分利用動力機(jī)的功率, 并在一定范圍內(nèi)自動適應(yīng) 外界阻力的變化,進(jìn)行無級調(diào)速。在外界阻力突然增大時,可避免動力機(jī)過載及機(jī)件損壞。操作平穩(wěn),工作可靠。
其缺點是:傳動效率較低,結(jié)構(gòu)復(fù)雜,制造和維修成本高。
(二)液力機(jī)械傳動系統(tǒng)典型的傳動路線如圖:
(三)靜液壓傳動系統(tǒng)
1、 高速方案是采用高速液壓馬達(dá)和機(jī)械傳動,即液壓機(jī)械傳動系統(tǒng);
2、 低速方案是采用輪邊低速大扭矩液壓馬達(dá)傳動,即全液壓傳動系統(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,不能滿足地下車輛經(jīng)常過載與載荷頻繁變化的要求。 為了解決這個問題, 在柴油機(jī)后面加上液力變矩器。
加變矩器后同機(jī)械傳動相比具有的優(yōu)缺點:
1、優(yōu)點: 使車輛具有自動適應(yīng)性;提高車輛的使用壽命;提高 車輛的通過性能;提高車輛的舒適性;簡化車輛的操作。
2、缺點:與一般機(jī)械傳動相比,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 0.04Mpa。
2、油溫不允許超過121℃。正常工作油溫在82.2 ℃~93.3 ℃。
3、油溫的測試方法:掛三檔、踩剎車、車不動,發(fā)動機(jī)的 轉(zhuǎn)速控制在 1500rpm,運轉(zhuǎn) 25 分鐘,變矩器油溫不超過 121℃。
五、變速箱
(一)變速箱的作用
1、改變動力機(jī)與主驅(qū)動輪間傳動比,從而改變車輛的牽引力和 行駛速度,以適應(yīng)車輛在作業(yè)與行駛工況中的需要。
2、使車輛倒退行駛。
3、當(dāng)變速箱空檔時,動力機(jī)傳給驅(qū)動輪的動力被切斷,以便動 力機(jī)啟動; 或者在動力機(jī)運轉(zhuǎn)的情況下, 可以使車輛在較長的時間內(nèi) 停車。起分動箱的作用,如車輛為全驅(qū)動時,動力機(jī)的動力經(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)動橋
(一)驅(qū)動橋的作用:驅(qū)動橋作為底盤傳動系的主要組成部分, 其主要功用是:增大由發(fā)動機(jī)傳來的扭矩;將扭矩分配給左、右驅(qū)動 輪,并使兩邊車輪具有差速功能; 承受路面和車架傳來的各種作用力。
(二)驅(qū)動橋的結(jié)構(gòu):驅(qū)動橋主要結(jié)構(gòu)包括:主傳動、差速器、 輪邊減速器、制動器、橋殼、半軸等部件。
(三)主傳動:主傳動為螺旋錐齒輪,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)動車輪在轉(zhuǎn)向或不平路面上行駛時,左右驅(qū)動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)制動器:制動器采用全封閉液壓濕式多片制動,制動平穩(wěn)、 可靠、適應(yīng)惡劣工作環(huán)境。
七、傳動軸
(一)傳動軸的作用: 主要用于連接非同心軸線或在工作中有相 對位置變化的兩個部件之間的動力傳遞。
(二)傳動軸又稱萬向傳動裝置,一般由萬向節(jié)、傳動軸、中間 支撐組成。
(三)萬向節(jié):萬向節(jié)有彈性和剛性兩種。剛性萬向節(jié)可以保證 在周間夾角變化時可靠地傳遞運動,并且有較高的傳動效率。
(四)萬向節(jié)的組成:潤滑油嘴、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)臺墊(襯帶)。
2、輪胎的作用:支撐整車;緩沖;提供驅(qū)動力,制動力;提供 側(cè)向力。
3、輪胎的合理使用
1)適當(dāng)?shù)能囁伲罕苊獬?/span>
2)適當(dāng)?shù)妮喬ヘ?fù)荷:超載140%,壽命縮短 50%
3)良好的車況:避免漏油腐蝕輪胎、車輪安裝不對中4、良好 的路面: 讓開坡度、 排水區(qū)域 5、適當(dāng)?shù)某錃鈮毫?(對于地下裝載機(jī), 一般充氣壓力 0.34 ~0.55MPa,而且前輪壓力高于后輪。壓力過高: 中部磨損過大、橡膠過渡拉伸破裂、接地面積少牽引力大大減少、打滑、空轉(zhuǎn)、緩沖性減少、擺動增加、車輛控制難、花紋易損。壓力過低: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、接地面積過大磨損不均。
6、防止輪胎過熱。
(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)荷運行;
(3)充氣時不允許敲擊鎖圈或其它部件;
(4)定期檢查輪輞有無裂紋、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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