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正铲挖掘机

正铲挖掘机是指铲斗和斗杆向机器前上方运动进行挖掘的单斗挖掘机。主要用于露天采矿和剥离作业,适于挖掘停机面以上的岩堆。可平装车、倒堆和向上水平装车。 [1]

正铲挖掘机的主要组成有工作装置、回转装置和履带行走装置三大部分。

1.工作装置

根据动臂与斗柄的相互联接关系以及推压斗柄的方式,正铲工作装置大致可以分为三种型式:双梁动臂内斗柄齿条推压型式、双梁动臂内斗柄钢绳推压型式和单梁动臂双斗柄齿条推压型式。这里主要介绍单梁动臂双斗柄齿条推压式和双梁动臂内斗柄钢绳推压式两种。

2.回转装置

单斗挖掘机的回转装置是用来使回转平台旋转的装置。实践证明,正铲挖掘机回转运动的时间占工作循环时间的65~75%。因此,回转装置对单斗挖掘机的生产率有着较大的影响。

3.履带运行装置

履带运行装置是挖掘机上部重量的支承基础。这种运行装置的主要优点是:对土壤的接地比压小,附着力大,可适用于道路凹凸不平的场地,如浅滩、沟或有其他障碍物;具有一定的机动性,能通过陡坡和急弯而不需要太多时间。其缺点是:运行和转弯耗功大,效率低;构造复杂,造价高;零件易磨损,常需要更换等。 [2]

正铲挖掘机的主要特点是:

1.正铲挖掘时,动臂倾斜角不变,斗柄和铲斗作转动和推压运动,形成复杂的运动轨迹,满足工作要求;

2.由于动臂和斗柄的布置和联接的结构特点,决定了这种正铲挖掘机不宜挖掘低于停机面以下的工作面,而适用于挖掘高出停机平面的工作面。

3.因具有足够大的提升力和推压力,并且是作推压强制运动,因此,它可用于各级土壤。 [2]

适用于开挖含水量不大于27%的一~四类的土和已爆破后的岩石和冻土。岩块及冻土块粒径应小于土斗口宽度的1/3。正铲主要用于开挖停机面以上的土方,工作面的高度一般不应小于1.5m,过低一次不易装满铲斗,生产效率将降低。开挖高度超过挖土机挖掘高度时,可分层开挖。正铲开挖应配备一定数量的自卸汽车运土,汽车道路应设置在正铲头回转半径之内,可以在同一平面上,也可略高于正铲的停机面,以便正铲下沟槽挖土。由于正铲不便于转移,一般用于较大型土方工程。 [3]

1.开挖方式

根据开挖路线与运输汽车相对位置的不同,一般有以下几种:

1)正向开挖,侧向装土。正铲向前进方向挖土,汽车位于正铲的侧面装车,铲臂卸土时角度在90°内,且汽车行驶方便,生产率高,一般采用较多。

2)侧向开挖,侧向装土。正铲沿侧向挖土,汽车停在正铲的侧向装土,铲臂卸土时角度亦在90°内,但运输汽车要侧行车,生产效率要降低一些。

3)正向挖土,后方装车。正铲向前进方向挖土,汽车停在正铲的后面。铲臂回转角度较大(180°左右),运输汽车要侧行,生产效率降低,仅用于开挖工作面狭小且较深的基坑(槽)、管沟和路堑等工程。

2.挖土方法

1)分层挖土。将开挖面按机械的合理挖掘高度分为多层开挖,当开挖面高度不能成为一次挖掘深度的整数倍时,则可在挖方的边缘或中部先开一条浅槽作为第一次挖土的运输路线,然后再逐次开挖直至基坑底部。这种方法多用于开挖大型基坑或沟渠。

2)多层挖土。将开挖面按机械的合理开挖高度,分为多层同时开挖,以加快开挖速度,土方可以分层运出,亦可分层递送,至最上层用汽车运出。这种方法适用于开挖边坡或大型基坑。

3)中心开挖法。正铲先在挖土区的中心开挖,然后转向两侧开挖,运输汽车按“八”字形停放装土。挖土区宜在40m以上,以便汽车靠近正铲装车。这种方法适用于开挖较宽的山坡和基坑。

4)顺铲法。即铲斗从一侧向另一侧一斗一斗地顺序开挖,使挖土多一个自由面,以减小阻力,易于挖掘,装满铲斗。适用于开挖坚硬的土。

5)间隔挖土。即在开挖面上第一铲与第二铲之间保留一定距离,使铲斗接触土的摩擦面减少,两侧受力均匀,铲土速度加快,容易装满铲斗,效率提高。 [3]


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