鏟運機

—種利用鏟斗鏟削土壤

鏟運機是—種利用鏟斗鏟削土壤,並將碎土裝入鏟斗進行運送的鏟土運輸機械,能夠完成鏟土、裝土、運土、卸土和分層填土、局部碾實的綜合作業。適用於鐵路,道路、水利、電力等工程平整場地工作。鏟運機具有操縱簡單,不受地形限制,能獨立工作,行駛速度快,生產效率高等優點。其適用一至三類土,如鏟削三類以上土壤時,需要預先鬆土。目前,市場上廣泛應用的鏟運機分為內燃鏟運機與電動鏟運機兩種,內燃鏟運機適用於通風良好的作業環境,擁有靈活、高效的特點;電動鏟運機則更加環保,無污染。詳細介紹了其特點、構造、分類、發展成就、作業過程、安全規程等。

產品特點


鏟運機,屬於一種鏟土、運土一體化機械。本發明的要點,是設計了一個由斗體、鏟刃、破土刀、轉動擋板、滑動擋板組成的帶鏟土機構的鏟斗和由前支杆、2個側支杆、擋板支杆組成的支架機構。轉動擋板和滑動擋板設置在斗體開口處,兩者之間由合頁聯結,合頁的兩端出軸插入斗體前端的滑槽內,可沿滑槽移動。鏟刃焊固在斗體底的前端,破土刀焊固在鏟刃上。支架機構用以控制滑動擋板和轉動擋板的升降。本發明結構簡單,施工效率高,適用於修河築壩和水災后清除淤泥等。
鏟運機
鏟運機

產品構造


鏟運機、包括車輪、牽引梁、車架、液壓裝置、帶鏟土機構的鏟斗、支架機構和車架升降調整機構,其特徵在於所述的帶鏟土機構的鏟斗,由斗體、滑動擋板、轉動擋板、鏟刃和破土刀組成;在斗體的兩側壁上各有1個支杆軸和斗體轉動支承軸孔,在斗體的兩側壁的前端內側有滑道,鏟刃焊固在斗體底的前端,破土刀焊固在鏟刃上;滑動擋板和轉動擋板設置在斗體的開口處,滑動擋板和轉動擋板通過2個合頁聯結,2個合頁的兩端出軸,分別插入斗體的兩側壁的前端內側的滑道內;所述的支架機構,由擋板支杆、2個側支杆和前支杆組成,前支杆的前端由固定在車架前端的前支杆支承軸予以支承,前支杆的後端軸孔,套入擋板支杆,且位於擋板支杆的中部,擋板支杆固定在滑動擋板的上端,兩端留有出軸,2個側支杆的前端有軸孔,其後端有滑槽,2個側支杆的前端軸孔分別套裝在擋板支杆的兩端出軸上,2個側支杆的後端滑槽,分別套裝在斗體上的2個支杆軸上;2個斗體支軸分別穿過斗體兩側壁上的2個斗體轉動支承軸孔和車架兩側壁上的軸孔,液壓裝置的升降桿與固定在斗體後端的橫軸聯結;所述的車架升降調整機構,由絲杠、絲母盤和轉盤組成,轉盤固定在絲杠的頂端,絲母盤與車架連成一整體結構,絲杠旋進絲母盤,其下端插入牽引樑上的絲杠端孔內。

主要分類


按行走方式分
按行走方式分自行式和拖式兩種。自行式鏟運機由牽引車和鏟斗車兩部分合成整體,中間用鉸銷連接,牽引車和鏟斗車均為單軸,其經濟運距可達1500m以上,具有結構緊湊、機動性大、行駛速度高等優點,得到廣泛的應用。又分為:①單軸——鏟運機自重和斗中土的重量部分通過牽引裝置傳至牽引車;②雙軸——牽引車不承受鏟運機自重和斗中土的重量。
拖式鏟運機需要有拖拉機牽引作業,裝有寬基低壓輪胎,適用於土質鬆軟的丘陵地帶,其經濟運距一般為50~500m,由於機動性差,工程中較少應用。 · 1)按發動機數可分為:單發動機——由一台發動機驅動;雙發動機——由二台發動機分別前後驅動。2)按軸數可分為:二軸式——以專用單軸牽引車為動力;三軸式——以專用雙軸牽引車為動力。
按照鏟斗卸土方法
分強制卸土、半強制卸土和自由卸土三種。
強制卸土依靠活動的鏟斗後壁向前推移,將土強制推出,卸土乾淨,但動力消耗大;
半強制卸土的后斗壁與斗底連成整體,卸土時,斗底與后斗壁一起向前翻轉,碎土在推力與重力雙重作用下卸出,能夠卸凈兩側壁之間的土;
自由卸土依靠整個鏟斗向前翻轉將碎土倒出,不能保證土的卸凈,但動力消耗低,用於小型鏟運機。
按照鏟斗容量
鏟運機按照鏟斗容量分小、中、大、特大四種型式,中型的鏟斗容量一般為6~15m3,大型的一般為15~30m3,特大型的可達30m3以上。
按行走裝置形式
(1)輪式鏟運機; (2)履帶式鏟運機
按裝土方式
(1)開斗裝載式 (2)鏈板裝載式
按操縱方式
(1)鋼絲繩式 (2)液壓式
鏟運機
鏟運機

發展成就


鏟運機的發展已經有上百年的歷史。18世紀就出現了馬拉式鏟運機,其鏟運斗置於地面,用馬拖拉,運距約15~50m。1883年製造出輪式全金屬鏟運機。1910年,美國製造了拖拉機牽引的專用鏟運機。前蘇聯在20世紀20年代以後成批製造輪胎拖式鏟運機。
1938年美國製造出自行式鏟運機。1949年製造出雙發動機鏟運機,20世紀60年代製造出了鏈板裝載式鏟運機和世界上最大的鏟運機(其斗容量為200m3)。
與第一代自行式鏟運機相比,CL7自行式鏟運機的產品檔次發生了質變,開創了我國鏟運機的一個新時代。
鏟運機在中國的榮耀史
中國在20世紀60年代開始鏟運機的研發。1961年4月,鄭州工程機械製造廠\一機部工程機械研究所和廈門工程機械廠(分別為宇通重工、天津工程機械研究院和廈工集團的前身)成立聯合設計組,參考國外樣機,研製開發我國第一代自行式鏟運機。同年8月完成設計。1962年12月22日,中國第一台自行式鏟運機樣機C-6106在鄭州工程機械製造廠誕生。
鏟運機能單機同時具備鏟運和運輸功能,特別當運送距離在二三百米至一二千米時,它的作業經濟效率明顯優於其他機械組合的施工效率。鑒於此,在20世紀六七十年代,鏟運機的研發受到了國家相關部門的重視。1963年8月,根據國家科委“1964年新產品重點控制項目”計劃,鄭州工程機械製造廠與一機部工程機械研究所成立聯合設計組,開發設計CL7自行式鏟運機。1972年試製的CL7自行式鏟運機,採取液力機械傳動,它的鏟斗各部分動作也改為用液壓油缸控制,與第一代自行式鏟運機相比,CL7自行式鏟運機的產品檔次發生了質變,開創了我國鏟運機的第一個新時代。該機代表了當時中國機電產品的最新水平,於1975年6月送到德國科隆參加國際展覽;並在1978年獲得了全國科技大會獎。1978年10月,根據一機部要求,2台CL7自行式鏟運機在擬建青藏鐵路的格爾木至西大灘一段,進行了我國工程機械在高原築路的首次工業性試驗。
幾十年後的今天,當初承載者使命和榮譽的鏟運機卻在苦苦掙扎。雖然鏟運機在鏟運運輸作業中具有相當的經濟性,但卻被挖掘機或是裝載機加自卸車的組合模式所代替。根據統計,在美國,鏟運機完成了土方量占土方工程總量的40%。
鏟運機
鏟運機

作業過程


鏟運工作過程包括:放下鏟斗,打開斗門,向前開行,斗前刀片切削土壤,碎土進入鏟斗並裝滿,提起鏟斗,關上斗門,進行運土;到卸土地點后打開斗門,卸土,並調節斗的位置,利用刀片刮平土層;卸土完畢,返回。
(1)鏟土過程
(2)運土過程
(3)卸土過程
(4)返回過程

作用方式


鏟運機運行路線和施工方法視工程大小、運距長短、土的性質和地形條件等而定。其運行線路可採用環形路線或8字路線。採用下坡鏟土、跨鏟法、推土機助鏟法等,可縮短裝土時間,提高土斗裝土量,以充分發揮其效率。

安全規程


準備工作

(1)檢查工作面的安全隱患和道路的平整情況,有問題及時處理。
(2)檢查液壓系統油箱的油麵,不能低於油標。
(3)檢查各潤滑點的潤滑情況是否良好。
(4)檢查剎車油、輪胎氣壓是否足夠,輪輞是否鬆動。
(5)檢查電纜固定處是否牢靠,接地線是否完好。

開車操作

(1)檢查各操作手柄是否在正常位置上,確定無誤後方可合上主開關;
(2)接通電源后,一定要通知鏟運機周圍人員撤至安全地帶,然後再啟動鏟運機;
(3)啟動后檢查儀錶讀數是否正常,各部位有無不正常的聲響,制動是否可靠,液壓系統是否漏油等。
(4)小心駕駛,尤其在道路狹窄地段或急轉彎地段應緩慢低速行駛,嚴禁鏟運機碰撞兩旁支柱或邊幫。
(5)在整個鏟裝過程中,要合理使用鏟斗操縱桿和加速機構,使所有輪胎都在運行中,防止打滑或空轉。
(6)鏟運機後退時,應避免機身軸線與排出的拖曳電纜夾角小於90℃,前進時,應保證滾筒上的剩餘電纜有3圈以上,以防止損壞電纜或拉脫滑環裝置。
(7)上坡或下坡時鏟斗端總是指向坡底,在情況危險時,可以放下鏟斗來幫助停止鏟運機。
(8)遇故障或包紮電纜介面時,先斷開主電源,嚴禁禁電作業。

結束工作

(1)將鏟運機停在無松石、無滴水、無天井跨塌、無爆破作業砸壞等情況發生的安全處。
(2)將各操縱桿複位,動臂放到底,鏟斗下翻並接觸地面。
(3)將停車閉鎖放到鎖定位置。
(4)斷開車上電源開關及主電源開關。將鏟運機停在平地上,若停在斜坡上,須用三角木或石塊將車輪楔住。
(5)拖動鏟運機,在正常的拖掛或拉杆之外要加用安全鏈條或鋼絲繩索,長距離牽引時,必須斷開驅動系統。
主動式鏟運機接地比壓小,能實現原地轉向。在氣候惡劣、場地狹窄、地質狀況差的泥濘和沼澤地帶,能實現全天候、連續、高效作業,具備良好的可靠性和適應性。機器利用鏟削土壤,並將碎土裝入鏟斗進行運送和卸土整平,一台主動式鏟運機在單位時間內相當於一台挖機、一台推土機和兩台裝載車共同的作業量。
大型土石方轉移的最佳機械,集運土、鏟土、鬆土、推土、卸土於一體的多功能鏟運機,鏟運的距離在2000米以內。能夠廣泛用於建築施工、機場修建、礦山開採、水利水電等。
主動式多功能履帶鏟運機是其全稱,它採用先進的電控、動力傳動系統、電液控制的變速操縱系統,電液控制轉向制動系統和自動卸荷液壓先導控制系統等,整機性能優越,操縱輕鬆;超強結構設計的車架,適用於重載工程作業;全液壓的濕式轉向制動系統,使機器工作時更加靈活、高效;特殊設計的駕駛室,布局合理、視野開闊、操作舒適。1、美國CUMMINS電控發動機,強力強勁、性能卓越;
2、德國ZF自動變速箱,動力換擋,操作簡單;
3、德國REXROTH液壓系統,質量可靠,穩定性好;
4、美國PARKER流體連接件,經久耐用,可靠性高;
5、德國GESSMANN操縱系統,輕便靈活,安全高效;
6、芬蘭EPEC控制系統,速度快捷、抗干擾強;
7、瑞士FRUTIGER全液壓轉向制動系統,能實現原地轉向;
8、瑞典高耐磨鋼板HARDOX材料,強度高、耐磨性好,壽命長;
9、按歐盟CE標準設計的駕駛室, 帶有防翻車及墜物保護結構和自動升降功能;
10、美國康明斯環保發動機QSM11達到stageIII/EPA TierIII排放標準,駕駛室配有無氟環保型空調,油耗低、排放少、節能環保。
鏟運機
鏟運機

性能參數


1、發動機功率:250KW(335hp)
額定轉速:2100r/min
2、鏟斗容量:堆裝12立方米
鏟斗寬度(切削寬度):1980mm
最大切土深度:350mm
最大挖掘力:22100kg
3、整機工作質量:31000kg
額定載重量:20000kg
4、行駛最大速度:25.2km/h(前進4檔,後退3檔)
最小轉彎半徑:5000mm
爬坡能力:30%
5、最大離地間隙:573mm
6、液壓系統工作最大壓力:21Mpa
7、履帶:單履齒
節距:228.6mm
寬度:710mm
接地比壓:0.06Mpa
8、外形尺寸:長6730X寬3480X高4215mm
運輸尺寸:長6730X寬3480X高3445mm

運作程序


一人一機四步操作:
鬆土——裝載——運輸——傾倒
1、鬆土
鏟斗設低至理想深度,並鏟起待運土方。
2、裝載
鏟斗靠前進裝置裝載土方,根據機器的不同尺寸,鏟運距離可為25-40 米。此過程花時24-40秒。
3、運輸
裝滿土方的鏟鬥上抬。機器以20公里的時速駛往土方傾倒的地點。
4、傾倒
土方通過液壓後壁從鏟斗中推出倒空,其堆放方式有如下幾種:
1)鋪展作業
機器以向前或迴旋的方式將土方堆放至所需要的厚度,且不會造成明顯的被履帶壓實后的現象。
2)場底作業
無論本地或指定地點作業,一次傾倒的土方堆鋪高度最高可至2米。
3)坡邊作業。
土方可直接倒放在斜坡邊。
4)推土板作業
利用推土板作業,特別適合於開展短距離的如路面建設、夷平土地和大規模土方轉移等工作。
主動式多功能履帶鏟運機在引進國外先進技術的基礎上,實施了全方位的技術創新,集中採用了兩級燃燒低污染風冷發動技術、動力換檔變速技術、單路穩定分流轉向技術,不僅實現了傳動結構和行走方式的整機技術創新,而且實現視距內遙控,大大提高了設備的工作效能。主動式鏟運機的成功研發,是鏟運機發展史上一個新的里程碑。