地下铲运机发展与结构原理介绍

点击次数:   更新时间:2020-08-05 17:18     作者:亚冠游戏

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  地 下 铲 运 机 第一章:国内外地下铲运机的现状和发展趋势 “地下铲运机” 一词系参考英文 “LHD unit(Load-haul-dump unit), 即装—运—卸设备演绎而来。 地下铲运机是以柴油机或以拖曳电缆供 电的电动机为原动机、液压或液力-机械传动、铰接式车架、轮胎行 走、前端前卸式铲斗的装载、运输和卸载设备。主要用于地下矿山和 隧道工程。地下铲运机机身低矮、驾驶室横向布置、采用光面或半光 面地下矿用耐切割工程轮胎且装有柴油机尾气净化装置。 按动力源来分,可分为以柴油机为动力的内燃铲运机和以电动机 为动力的电动铲运机。 按斗容来分,大致可分为: 小型铲运机:斗容 1.5m3 及以下的铲运机; 中型铲运机:斗容 2~4m3 的铲运机; 大型铲运机:斗容 4m3 以上的铲运机。 此外, 原中国有色金属工业总公司所属的衡阳有色冶金机械总厂 和金川有色金属公司第二机械厂生产的地下铲运机型号采用了 “CY” 系列或“JCY”系列命名方法。 为简便起见, 以下所使用的 “铲运机” 一词, 均指 “地下铲运机” 。 一、 20 世纪 60 --70 年代:地下铲运机发展和推广的年代 进入 20 世纪 70 年代,国外地下铲运机技术已渐趋成熟,形成了 系列化产品。 当时的铲运机几乎都是柴油机驱动的内燃铲运机, 为此, 需采用低污染柴油机并在机上设置柴油机尾气净化装置, 采用贵金属 1 / 19 催化净化器(和/或)水洗涤箱,还需增设通风设施,加大地下通风 量来稀释柴油机尾气,并将其排出坑外,以便为矿山提供合乎卫生标 准的作业条件,从而使矿山通风费用几乎成倍增加。如果用电动铲运 机取代所用的全部内燃铲运机,则所需通风量可减少一半以上。 广泛的试验和实践表明,电动铲运机具有低污染;低热量(热量 不到同级内燃铲运机的 30%) ,低噪声;维修量很小;功率损失小等 优点。缺点是:拖曳电缆限制了机器的机动性能和活动范围,也限制 了运行速度,在运距较长,或矿点分散,或者在各采场或各分层频繁 进行调动的地方使用,其技术性能和经济效果还不如内燃铲运机。此 外,电动铲运机还需要增加电缆,卷缆装置及供电设施的设备投资; 电缆易于磨损和损坏,需定期更换,并需加强检查和保护。 二、 20 世纪 80~90 年代:地下铲运机迅速发展和技术进步的年代 80 年代,由于世界矿业不景气,矿山机械产品的市场竞争更趋 激烈。许多采矿与工程设备制造公司进行了兼并或联合,优化资源组 合,以增强市场竞争力。如美国瓦格纳( Wagner)公司并人瑞典阿特拉 斯.柯普柯(Atlas Copco)公司, 成为后者的子公司; 法国塞柯玛(Secoma) 公司并入艾姆科(Eimco)公司;随后艾姆科公司又与贾维斯·克拉克 (larvis CLark)公司合并,在加拿大组成 EJC 公司。到 90 年代,法国 采 矿 设备 (E.M.) 公司 、 加拿 大 EJC 公 司 相继 并人 芬兰 汤 姆洛 克 (Tamrock)公司;随后汤姆洛克公司又与瑞典山特维克(Sandvik)公 司合并,组成山特维克·汤姆洛克公司;以生产工程车辆传动部件著 称的美国克拉克-赫斯 (CLark Hurth) 公司并人美国德纳(DANA)公司, 2 / 19 成为德纳公司斯佩塞(Spieer)非公路车辆零部件集团的一部分,C1ark Hurth 的品牌已由 DANA Spieer 品牌取代。 90 年代以来,国外采矿界已逐渐不再强调铲运机向大型化发展 的问题,而是把更多注意力集中到设备性能的改善、提高可靠性和现 代化的问题上来。 (1)动力机出现了重大的变革。地下铲运机一直采用德国道依茨 (Deutz)公司的 FL912/913/413w 系列风冷涡流燃烧室式柴油机。80 年代中期,美国底特律(Detroit)柴油机公司推出了柴油机电子控制系 统( DDEC),接受来自司机和传感器传递的各种电子信号(柴油机压 力、温度、转速等) ,精确控制燃油喷油量和喷油时间,指示故障的 位置,进行故障诊断,从而可使发动机的燃油消耗减少 3%-5%,并 缩短加速时间,改善冷启动性能,改善废气排放,使发动机的使用寿 命大大延长。 同时,还有一些知名的柴油机公司,诸如道依茨、卡特皮勒、康 明斯等公司也相继推出了不同型式的电子控制式水冷柴油机。 如道依 茨( Deutz)公司开发的 1012、1013、1015 系列水冷柴油机,功率 65~ 400kW,额定转速 2100 - 2500r/min,提供电子控制和涡轮增压。 (4)多用化、组合化。为了满足不同矿山和不同作业的需要,各 铲运机制造厂家在提供标准配置的机型外, 还按不同的矿石物理机械 性质和作业条件提供各种可选件。 如根据矿石密度配备不同斗容和斗 形的铲斗;根据卸载方式配置标准的前卸式铲斗外,还可提供推卸式 铲斗、侧卸式铲斗和高举升型铲斗;根据作业环境,配置风冷柴油机 3 / 19 或水冷柴油机;根据作业条件,配置带安全顶棚的通用驾驶室或全封 闭空凋驾驶室,手动操纵或遥控操纵铲运机;有的机型还可根据用户 的要求,在较短时间内将柴油动力设备更换成电动设备,或将电动设 备更换成柴油动力设备。 (5)变速箱采用电/液换挡和电子控制技术。液力机械传动式铲运 机主要采用美国克拉克(Clark)公司的定轴式动力换挡变速箱, 这种简 单可靠的变速箱除了发展“可调式”技术解决启动、换挡时的机械冲 击问题外,还推出了电/液换挡和电子控制技术,如 LH514 和 LH514E。 (6)驱动桥采用防滑差速器、全封闭湿式多盘制动器和光面耐切 割轮胎。国外铲运机大多数采用克拉克公可的行星刚性驱动桥。 80 年代以来,铲运机驱动桥内广泛采用自锁式防滑差速器( NO-SPIN)。 这种差速器能随路面条件的变化自动分配传动力矩, 从而提高了机器 的通过性,防止车轮打滑现象,减少轮胎磨损。一般,中小型铲运机 的前桥采用防滑差速器,后桥采用标准差速器;大中型铲运机的前


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