東方紅－WZJ300挖裝機(jī)的研究

欒新立，胡 渤

(洛陽(yáng)拖拉機(jī)研究所有限公司，河南洛陽(yáng) 471039)

0 引言

東方紅－WZJ300挖裝機(jī)能廣泛應(yīng)用于鐵路建設(shè)、公路建設(shè)、水利工程、軍事地下工程、地鐵等隧道施工中，用于爆破后礦渣出渣［1］。

隧道施工多采用鉆爆法［2－3］開(kāi)挖。出渣作業(yè)約占1個(gè)作業(yè)循環(huán)(鉆孔—裝藥—爆破—換氣—出渣—支護(hù)—防水—襯砌混凝土)時(shí)間的50%。隧道挖裝機(jī)是一種快速有效的清理設(shè)備。挖掘機(jī)是隧道內(nèi)施工用電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，工作效率高、安全可靠、無(wú)污染、適應(yīng)性強(qiáng)，深受隧道施工單位的喜愛(ài)。

目前國(guó)內(nèi)主要引進(jìn)德國(guó)TEREX公司的ITC312系列和日本KEMCO公司的KL系列隧道挖裝機(jī)，由于作業(yè)效率高，節(jié)能環(huán)保，已被鐵路、公路隧道等施工單位認(rèn)可［4］;但價(jià)格昂貴，維修不便且成本高。國(guó)內(nèi)雖有廠家生產(chǎn)，但可靠性差，效率低，操作使用維修不便;因此，迫切需要研制開(kāi)發(fā)高質(zhì)量的大型隧道挖裝機(jī)，以滿足國(guó)內(nèi)快速發(fā)展的軌道交通建設(shè)需要。

1 東方紅－WZJ300挖裝機(jī)主要技術(shù)參數(shù)

見(jiàn)表1。

2 關(guān)鍵技術(shù)研究

隧道挖裝機(jī)(Tunnel heading and loading machine，也稱(chēng)扒裝機(jī)、扒渣機(jī))是將反鏟液壓挖掘機(jī)［5］和輸送裝置有機(jī)地結(jié)合為一體的新型施工機(jī)械。通過(guò)對(duì)雙動(dòng)力(柴油機(jī)和電動(dòng)機(jī))驅(qū)動(dòng)裝置、液壓系統(tǒng)、反鏟工作裝置、輸送裝置、行走機(jī)構(gòu)、先導(dǎo)控制系統(tǒng)、電控系統(tǒng)、儀表顯示、故障報(bào)警系統(tǒng)和動(dòng)力裝置等技術(shù)研究，集成創(chuàng)新開(kāi)發(fā)了東方紅－WZJ300挖裝機(jī)。

2.1 整機(jī)雙動(dòng)力匹配技術(shù)

東方紅－WZJ300挖裝機(jī)采用雙動(dòng)力系統(tǒng)，柴油機(jī)匹配1106D－E66TA電噴發(fā)動(dòng)機(jī)，增壓中冷，燃油耗低，排放達(dá)到TierⅢ級(jí)。該發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)性能好，功率儲(chǔ)備大，能夠適應(yīng)不同地區(qū)。電動(dòng)機(jī)選用時(shí)充分考慮在隧道內(nèi)的安全防護(hù)要求，故訂做防護(hù)等級(jí)為IP55的電機(jī)(其中，IP為Ingress Protection;第1個(gè)5為防護(hù)灰塵，不可能完全阻止灰塵進(jìn)入，但灰塵進(jìn)入的數(shù)量不會(huì)影響設(shè)備的正常運(yùn)行;第2個(gè)5為防護(hù)射水，從任何方向?qū)?zhǔn)設(shè)備的射水不應(yīng)引起損害)。

內(nèi)燃機(jī)的驅(qū)動(dòng)用于隧道或地下建筑物以外的場(chǎng)所，轉(zhuǎn)場(chǎng)方便，使整機(jī)具有更大的靈活性。隧道內(nèi)作業(yè)則采用電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)。采用電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的最大優(yōu)點(diǎn)是噪音小、零排放、無(wú)污染、振動(dòng)低，且不會(huì)產(chǎn)生對(duì)人體及環(huán)境有害的油氣混合物。

表1 東方紅－WZJ300挖裝機(jī)主要技術(shù)參數(shù)Table 1 Major technical parameters of Dongfanghong-WZJ300 tunnel heading and loading machine

2.1.1 發(fā)動(dòng)機(jī)的匹配

隨著海拔的增加，大氣壓力降低，進(jìn)氣管真空度下降，對(duì)于一定型號(hào)的發(fā)動(dòng)機(jī)在轉(zhuǎn)速不變的情況下，平均指示壓力［6］降低直接影響著發(fā)動(dòng)機(jī)功率，即發(fā)動(dòng)機(jī)功率隨著海拔升而下降。發(fā)動(dòng)機(jī)功率與平均指示壓力成正比，即

式中:Ni為發(fā)動(dòng)機(jī)指示功率;Vk為發(fā)動(dòng)機(jī)總工作容積;pi為平均指示壓力;n為曲軸轉(zhuǎn)速。

海拔4000m比零海拔時(shí)的發(fā)動(dòng)機(jī)功率降低40%～50%。海拔每上升1 000 m，發(fā)動(dòng)機(jī)功率和轉(zhuǎn)矩分別下降10%和11%左右。初步計(jì)算功率為146 kW/2 200 r/m(考慮到發(fā)動(dòng)機(jī)功率儲(chǔ)備8% ～10%，實(shí)際選用發(fā)動(dòng)機(jī)功率159 kW/2 200 r/m)，選用增壓中冷發(fā)動(dòng)機(jī)。

2.1.2 電動(dòng)機(jī)功率匹配

電動(dòng)機(jī)的功率匹配與發(fā)動(dòng)機(jī)功率基本相當(dāng)，由于發(fā)動(dòng)機(jī)附件消耗功率為標(biāo)定功率的15%，持續(xù)功率為12h標(biāo)定功率的90%，海拔1 000 m以下增壓發(fā)動(dòng)機(jī)功率下降不考慮，海拔每上升1000m功率下降10%左右;故電機(jī)匹配功率為146 kW ×0.85 ×0.9 ×0.9 ×0.9=90.47 kW。

發(fā)動(dòng)機(jī)采用增壓中冷，水冷式電噴發(fā)動(dòng)機(jī)，排放達(dá)到TierⅢ級(jí)。電動(dòng)機(jī)采用三相異步電機(jī)，功率90 kW/1 485 r/m，防護(hù)等級(jí)IP55，在隧道內(nèi)工作時(shí)，可以防灰塵和水進(jìn)入電機(jī)內(nèi)。2種動(dòng)力都能滿足在海拔3 000m工作的要求。

2.2 工作裝置的有限元分析

反鏟工作裝置由動(dòng)臂、斗桿、鏟斗及工作裝置偏轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)等組成［5］。工作裝置動(dòng)臂采用直動(dòng)臂，以滿足挖高的要求。由于該工作裝置主要用于挖裝作業(yè)，在設(shè)計(jì)時(shí)優(yōu)先滿足挖高要求。工作裝置鏟斗采用加長(zhǎng)斗底板結(jié)構(gòu)，以便于挖裝作業(yè)。

偏轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)采用油缸控制的方式，左右偏轉(zhuǎn)角度均為55°，滿足挖掘范圍的要求。銷(xiāo)軸采用軸套結(jié)構(gòu)形式，銷(xiāo)軸兩端采用密封及端面減磨結(jié)構(gòu)。動(dòng)臂支座上部采用調(diào)心錐軸承，下部采用調(diào)心柱軸承，用銷(xiāo)軸把動(dòng)臂和支座連接成工作部件。

考慮到工作裝置的使用安全性，按挖掘力對(duì)工作裝置進(jìn)行有限元分析［7］。材料的屈服極限為345 MPa，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)最大應(yīng)力應(yīng)控制在220 MPa以下最安全，解決了工作裝置在使用斷裂的嚴(yán)重問(wèn)題。圖1為挖裝機(jī)斗桿有限元分析云圖。

圖1 挖裝機(jī)斗桿有限元分析云圖Fig.1 FE analysis on arm of tunnel heading and loading machine

2.3 負(fù)荷傳感液壓系統(tǒng)

負(fù)荷傳感使泵的流量和壓力與系統(tǒng)要求相匹配，將無(wú)用功率降至最小。針對(duì)泵的驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)速和負(fù)載壓力的變化，泵自動(dòng)調(diào)整使其輸出流量匹配負(fù)載要求，由于泵的負(fù)荷傳感控制將保持通過(guò)主系統(tǒng)節(jié)流閥上的壓降恒定，于是流量將保持恒定，與負(fù)載壓力和泵的轉(zhuǎn)速變化無(wú)關(guān)。

東方紅－WZJ300挖裝機(jī)采用完全負(fù)荷傳感液壓系統(tǒng)［8］，即由負(fù)荷傳感控制閥和負(fù)荷傳感控制變量泵組成的系統(tǒng)。發(fā)動(dòng)機(jī)、電動(dòng)機(jī)分別帶有3個(gè)泵，大排量變量泵的壓力油與7聯(lián)控制閥相接完成行走、動(dòng)臂升降、斗桿伸收、鏟斗提收和工作裝置左右偏轉(zhuǎn)的功能;較小排量變量泵的壓力油與5聯(lián)控制閥相接，完成輸送鏈驅(qū)動(dòng)、輸送槽升降、扒斗開(kāi)收的功能;定量齒輪泵的壓力油與冷卻風(fēng)扇驅(qū)動(dòng)馬達(dá)相接，完成冷卻液壓油的功能。

與傳統(tǒng)的液壓系統(tǒng)相比，負(fù)荷傳感系統(tǒng)的主要優(yōu)點(diǎn)有:

1)比普通三位六通閥節(jié)能。普通三位六通閥無(wú)論采用定量或變量泵，總有一部分油經(jīng)溢流閥卸掉，浪費(fèi)了能量;而使用負(fù)荷傳感變量系統(tǒng)，泵的流量全部用于負(fù)載上，泵的輸出壓力僅比負(fù)載壓力略高一點(diǎn)。

2)流量控制精度高，不受負(fù)載壓力變化的影響。

3)幾種執(zhí)行元件可以同步運(yùn)動(dòng)或以某種速比運(yùn)動(dòng)，且互不干擾。普通三位六通閥系統(tǒng)用的是并聯(lián)油路，當(dāng)幾個(gè)執(zhí)行元件同時(shí)動(dòng)作時(shí)，泵輸出的油先流到壓力低的執(zhí)行元件，不能同步。

2.4 電控風(fēng)扇系統(tǒng)

圖2為電控風(fēng)扇系統(tǒng)，其工作流程為:把要控制的溫度值輸入電子控制器1，電子控制器1的外部與溫度傳感器9相連，需要控制的溫度信號(hào)傳入電子控制器，與原來(lái)溫度值進(jìn)行比較，發(fā)出信號(hào)推動(dòng)電子開(kāi)關(guān)閥2打開(kāi)或關(guān)閉;當(dāng)液壓系統(tǒng)開(kāi)始工作時(shí)，液壓油溫度比較低，溫度傳感器9信號(hào)沒(méi)有達(dá)到電子控制器1設(shè)定的溫度，電子開(kāi)關(guān)閥2處于通油狀態(tài)，冷卻泵1的油流通過(guò)隨動(dòng)控制閥3;a和b之間設(shè)置了節(jié)流孔，使a點(diǎn)和b點(diǎn)產(chǎn)生壓差，即a點(diǎn)壓力pa遠(yuǎn)大于b點(diǎn)壓力pb，paA1＞pbA2+p1(p1左端彈簧力，A1，A2為閥芯兩端面積);在pa的作用下，閥芯下移，液壓油分2路通過(guò)閥芯，一路通過(guò)電子控制器1回油箱，另一路通過(guò)馬達(dá)7輸出口后回油箱，馬達(dá)7低速旋轉(zhuǎn)或不旋轉(zhuǎn);隨著油溫升高，電子開(kāi)關(guān)閥2慢慢關(guān)閉，當(dāng)溫度達(dá)到設(shè)定置時(shí)，電子開(kāi)關(guān)閥2關(guān)閉，油液不通，使a點(diǎn)和b點(diǎn)沒(méi)有壓差，即pa=pb;隨動(dòng)控制閥3在彈簧力的作用下，閥芯上移處于2的位置，在齒輪泵5的壓力油全部通過(guò)馬達(dá)7，使其高速轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)風(fēng)扇旋轉(zhuǎn)，對(duì)冷卻器8吹風(fēng)進(jìn)行冷卻，從而降低液壓油溫度。隨著溫度高低的變化，馬達(dá)轉(zhuǎn)速也跟著變化。

液壓冷卻器采用電子控制技術(shù)［9］，風(fēng)扇由液壓馬達(dá)驅(qū)動(dòng)，齒輪泵供油，風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速隨著油溫的高低而變換:油溫低時(shí)，風(fēng)扇轉(zhuǎn)速低，節(jié)省能源，減低噪音;油溫高時(shí)，風(fēng)扇轉(zhuǎn)速高，以快速降低油溫。

2.5 電控系統(tǒng)

電控系統(tǒng)包括動(dòng)力電系統(tǒng)和顯示控制電路系統(tǒng)，本系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)如下主要功能:1)電動(dòng)機(jī)具有減壓?jiǎn)?dòng)和過(guò)載保護(hù)功能;2)柴油機(jī)/電動(dòng)機(jī)電路的選擇和工作過(guò)程聯(lián)動(dòng)鎖功能;3)蓄電池能夠在電動(dòng)機(jī)工作狀態(tài)下進(jìn)行充電;4)電纜在到達(dá)極限長(zhǎng)度時(shí)自動(dòng)停車(chē)，保護(hù)電纜不被拉斷;5)相序保護(hù)電路可實(shí)現(xiàn)在外部接線時(shí)，如出現(xiàn)相序錯(cuò)誤能自動(dòng)斷開(kāi)啟動(dòng)電路，保護(hù)油泵旋向正確;6)操作過(guò)程中對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)、電動(dòng)機(jī)、液壓系統(tǒng)的工作狀態(tài)隨時(shí)監(jiān)控及保護(hù) ，在帶載狀態(tài)下將無(wú)法啟動(dòng);7)組合儀表上觸摸顯示器顯示發(fā)動(dòng)機(jī)工作的各種工況，顯示器上部是各種工報(bào)警燈:當(dāng)出現(xiàn)故障時(shí)，報(bào)警燈閃爍，同時(shí)伴有報(bào)警聲;發(fā)動(dòng)機(jī)出現(xiàn)故障時(shí)，可根據(jù)顯示屏上的提示，找出相應(yīng)的故障點(diǎn)。

圖2 電控風(fēng)扇系統(tǒng)Fig.2 Electric fan cooling system

3 東方紅－WZJ300主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)

3.1 雙動(dòng)力系統(tǒng)

東方紅－WZJ300挖裝機(jī)采用雙動(dòng)力系統(tǒng)，柴油機(jī)匹配的電噴發(fā)動(dòng)機(jī)。該發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)性能好、功率儲(chǔ)備大，能夠適應(yīng)包括高海拔、高寒、高濕地區(qū)在內(nèi)的不同地區(qū)作業(yè)要求;電動(dòng)機(jī)具有IP55防護(hù)等級(jí)，能滿足隧道內(nèi)防塵、防水要求。

3.2 負(fù)荷傳感液壓系統(tǒng)

東方紅－WZJ300挖裝機(jī)采用2組負(fù)荷傳感液壓系統(tǒng)，負(fù)荷傳感系統(tǒng)可根據(jù)負(fù)載的變化，對(duì)泵排出的流量作相應(yīng)的調(diào)節(jié)。隨著泵的驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)速和外界負(fù)載壓力的變化，液壓泵自動(dòng)調(diào)整使其輸出流量與外界負(fù)載匹配。負(fù)荷傳感控制將保持通過(guò)主系統(tǒng)節(jié)流閥上的壓降恒定，通過(guò)各閥的流量只與閥的開(kāi)口有關(guān)，與負(fù)載壓力和油泵轉(zhuǎn)速變化無(wú)關(guān)。負(fù)荷傳感系統(tǒng)與傳統(tǒng)的液壓系統(tǒng)相比具有節(jié)能、操縱方便、動(dòng)作控制精確度高、幾種執(zhí)行元件可以同步運(yùn)動(dòng)或以某種速比運(yùn)動(dòng)。

3.3 電控液壓風(fēng)扇冷卻系統(tǒng)

液壓油散熱器冷卻風(fēng)扇由液壓馬達(dá)驅(qū)動(dòng)，隨著液壓油溫度高低的變化，液壓馬達(dá)轉(zhuǎn)速也隨著變化。該系統(tǒng)節(jié)能效果好，從而避免油溫過(guò)高過(guò)低對(duì)液壓系統(tǒng)的影響。

3.4 橡膠板輸送機(jī)構(gòu)

東方紅－WZJ300挖裝機(jī)采用刮板+橡膠板輸送帶，刮板連接在2條輸送鏈之間，在每2個(gè)刮板之間連接有橡膠板，橡膠板可隔離物料和輸送槽，減小輸送阻力，降低輸送槽的磨損;橡膠板還可以阻止物料進(jìn)入刮板下面而使刮板抬高造成的卡鏈現(xiàn)象。

3.5 輸送鏈驅(qū)動(dòng)裝置

挖裝機(jī)輸送鏈驅(qū)動(dòng)裝置原設(shè)計(jì)為:在輸送驅(qū)動(dòng)支架左右兩側(cè)滑道內(nèi)，液壓馬達(dá)通過(guò)滑塊外側(cè)的定位止口，將液壓馬達(dá)軸頭插入鏈輪軸花鍵內(nèi)驅(qū)動(dòng)其旋轉(zhuǎn)，軸兩端類(lèi)似滑動(dòng)軸承支撐。此結(jié)構(gòu)存在以下不足:

1)由于鏈條輸送帶上的物料不均勻，導(dǎo)致2根鏈條的拉力有差異，使鏈輪軸軸向竄動(dòng)造成卡滯，需要軸向自動(dòng)調(diào)整功能，以免影響正常工作。

2)液壓馬達(dá)軸頭承受徑向和扭轉(zhuǎn)的交變復(fù)合力，受力復(fù)雜，液壓馬達(dá)軸易斷。

3)由于驅(qū)動(dòng)軸兩端為滑動(dòng)支撐，轉(zhuǎn)動(dòng)阻力比滾動(dòng)大，消耗功率高。

改進(jìn)的挖裝機(jī)輸送鏈驅(qū)動(dòng)裝置見(jiàn)圖3。焊接成槽型的輸送驅(qū)動(dòng)支架1左右兩側(cè)設(shè)置有對(duì)稱(chēng)滑道，在兩滑道內(nèi)裝上左滑塊張緊機(jī)構(gòu)2和右滑塊張緊機(jī)構(gòu)3，驅(qū)動(dòng)鏈輪軸9兩端軸頭分別插入左滑塊張緊機(jī)構(gòu)2和右滑塊張緊機(jī)構(gòu)3腔內(nèi)調(diào)心軸承11的內(nèi)圈中，液壓馬達(dá)12的外花鍵軸頭插入驅(qū)動(dòng)鏈輪軸9軸頭的內(nèi)花鍵里并用螺栓14穿過(guò)液壓馬達(dá)12的外殼端面、隔套13、調(diào)整墊圈15固定在左滑塊張緊機(jī)構(gòu)2和右滑塊張緊機(jī)構(gòu)3外側(cè)面上。左滑塊張緊機(jī)構(gòu)2和右滑塊張緊機(jī)構(gòu)3腔內(nèi)調(diào)心軸承11內(nèi)圈靠緊驅(qū)動(dòng)鏈輪軸9上的軸肩，外圈由裝在左滑塊張緊機(jī)構(gòu)2和右滑塊張緊機(jī)構(gòu)3內(nèi)的隔套13和調(diào)整墊圈15進(jìn)行調(diào)整后，由螺栓14擰緊。調(diào)心軸承11與左滑塊張緊機(jī)構(gòu)2和右滑塊張緊機(jī)構(gòu)3上的油道和油嘴4相通。

改進(jìn)后的驅(qū)動(dòng)鏈輪軸兩端由調(diào)心軸承支承、隔套和調(diào)整墊圈定位，首先，可根據(jù)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)零部件的制造公差來(lái)調(diào)整墊片厚薄保證鏈輪的軸向定位位置，輸送鏈條運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，由于其上運(yùn)載的物料不均勻產(chǎn)生下垂量不同，下垂量大的一邊產(chǎn)生的軸向力略大，軸向力推動(dòng)調(diào)心軸承軸自動(dòng)調(diào)整軸向間隙，防止軸向力損壞軸承和驅(qū)動(dòng)鏈輪軸;其次，驅(qū)動(dòng)鏈輪軸上的徑向載荷有調(diào)心軸承承擔(dān)，旋轉(zhuǎn)時(shí)由原來(lái)的滑動(dòng)摩擦變?yōu)闈L動(dòng)摩擦，可以有效地減少驅(qū)動(dòng)阻力，從而有效地提高輸送物料的效率;再次，液壓馬達(dá)安裝定位保證同軸度要求，隔套的外止口嵌入滑塊張緊機(jī)構(gòu)側(cè)板止口內(nèi)，液壓馬達(dá)的外止口嵌入隔套的外止口內(nèi)，液壓馬達(dá)軸通過(guò)花鍵插入驅(qū)動(dòng)鏈輪軸內(nèi)。工作時(shí)，馬達(dá)軸只承受純扭轉(zhuǎn)力，不承受徑向荷載，改善馬達(dá)軸受力狀況，延長(zhǎng)馬達(dá)使用壽命。本輸送鏈驅(qū)動(dòng)裝置軸向定位好、使用壽命長(zhǎng)、可靠性高。

圖3 輸送鏈驅(qū)動(dòng)裝置改進(jìn)圖Fig.3 Improved conveyor chain drive device

3.6 液壓系統(tǒng)集成化設(shè)計(jì)

以往的挖裝機(jī)控制系統(tǒng)采用管式連接系統(tǒng)，閥與閥之間用管路連接，管式連接占用空間大，而且容易產(chǎn)生泄漏，安裝維修不便。東方紅－WZJ300挖裝機(jī)液壓系統(tǒng)采用集成設(shè)計(jì)，液壓集成控制裝置是將挖裝機(jī)液壓控制系統(tǒng)集成于一體的裝置［10］，大大減少了外部管路的連接，減少了系統(tǒng)故障點(diǎn)，使液壓系統(tǒng)的組裝、安裝、維護(hù)更加方便。

3.7 防撞機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)

東方紅－WZJ300挖裝機(jī)設(shè)計(jì)有防碰撞機(jī)構(gòu)，在輸送槽下方礦車(chē)停止的位置設(shè)有防撞塊，防撞塊采用橡膠塊;防撞塊前方200 mm處設(shè)有報(bào)警燈開(kāi)關(guān)，以提示礦車(chē)司機(jī)，避免在隧道內(nèi)礦車(chē)倒車(chē)時(shí)與挖裝機(jī)相撞。

4 專(zhuān)利成果

東方紅－WZJ300挖裝機(jī)在研制過(guò)程中注重對(duì)新技術(shù)及創(chuàng)新結(jié)構(gòu)的保護(hù)工作，從項(xiàng)目開(kāi)始就陸續(xù)向國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局申請(qǐng)了6項(xiàng)專(zhuān)利，目前已獲得國(guó)家授權(quán)的專(zhuān)利5項(xiàng)。

5 樣機(jī)工業(yè)性試驗(yàn)

樣機(jī)于2009年12月完成試制。樣機(jī)于2010年6月經(jīng)國(guó)家工程機(jī)械質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心檢測(cè)，主要技術(shù)參數(shù)和性能指標(biāo)滿足設(shè)計(jì)要求。

2011年3 月到7月在張?zhí)畦F路燕山隧道進(jìn)行了近4個(gè)月工業(yè)性試驗(yàn)。2011年7月30日中國(guó)中鐵隧道集團(tuán)有限公司和中國(guó)一拖集團(tuán)有限公司組織專(zhuān)家對(duì)其進(jìn)行了工業(yè)性試驗(yàn)驗(yàn)收，認(rèn)為:

1)該機(jī)適應(yīng)于軟、硬渣土等不同地層環(huán)境下進(jìn)行不同斷面隧道連續(xù)、快速出渣。

2)該機(jī)采用全負(fù)荷傳感液壓系統(tǒng)、復(fù)合動(dòng)作好、工作效率高;采用電控液壓風(fēng)扇系統(tǒng)、達(dá)到了節(jié)能的目的;采用橡膠板輸送機(jī)構(gòu)，防止輸送裝置卡鏈;采用電纜自動(dòng)收放控制系統(tǒng)，防止電纜拉斷;采用新型輸送鏈驅(qū)動(dòng)裝置，有效延長(zhǎng)了輸送液壓馬達(dá)的壽命。另外，該機(jī)設(shè)計(jì)了多種電、液安全保護(hù)系統(tǒng)、發(fā)動(dòng)機(jī)CAN總線參數(shù)監(jiān)視系統(tǒng)及故障報(bào)警等先進(jìn)技術(shù)，創(chuàng)新性強(qiáng)，整機(jī)具有節(jié)能、環(huán)保、噪音小、安全可靠等特點(diǎn)。

3)經(jīng)過(guò)國(guó)家工程機(jī)械質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心的試驗(yàn)，主要技術(shù)參數(shù)、性能指標(biāo)及安全性符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。

4)經(jīng)過(guò)性能試驗(yàn)、可靠性試驗(yàn)及現(xiàn)場(chǎng)工業(yè)性試驗(yàn)，表明該機(jī)能夠滿足隧道施工要求。

綜上所述，東方紅－WZJ300挖裝機(jī)整機(jī)性能優(yōu)越，效率高，造價(jià)低，整機(jī)達(dá)到國(guó)際同類(lèi)產(chǎn)品的先進(jìn)水平，可替代同類(lèi)進(jìn)口產(chǎn)品。建議在不同圍巖隧道工程施工中推廣應(yīng)用，并加強(qiáng)售后服務(wù)。

6 結(jié)論與討論

東方紅－WZJ300挖裝機(jī)在設(shè)計(jì)之初，通過(guò)調(diào)查，對(duì)ITC312挖裝機(jī)使用中存在的輸送裝置卡鏈、行走系統(tǒng)斷履帶銷(xiāo)軸、液壓油溫高等問(wèn)題進(jìn)行分析和研究，并將改進(jìn)結(jié)果應(yīng)用到東方紅－WZJ300挖裝機(jī)上，經(jīng)工業(yè)性試驗(yàn)證明，取得了很好的效果。

東方紅－WZJ300挖裝機(jī)在燕山隧道使用近4個(gè)月，性能先進(jìn)、操作方便，在隧道內(nèi)電機(jī)驅(qū)動(dòng)，零排放、無(wú)污染，完全滿足隧道斜井和正洞施工要求。

挖裝機(jī)在隧道內(nèi)工作，粉塵大，今后，將在挖裝機(jī)上研究設(shè)計(jì)正氣壓式駕駛室，使外界的粉塵不能進(jìn)入駕駛室內(nèi)，既保證駕駛室能進(jìn)入過(guò)濾的新鮮空氣，又能滿足駕駛員有良好的視野，改善作業(yè)環(huán)境。

隨著我國(guó)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)規(guī)模的擴(kuò)大，隧道建設(shè)速度也越來(lái)越快，隧道挖裝機(jī)的用途正向城市地鐵建設(shè)、水利部門(mén)、軍事工程等領(lǐng)域擴(kuò)大，應(yīng)在以后的使用中不斷改進(jìn)，以滿足不同用戶需求。

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