CYC-1.0型側(cè)卸式地下鏟運(yùn)機(jī)

王文順， 包瑞斌， 任平義

（山東金嶺礦業(yè)，山東 淄博255081）

0 引言

CYC-1.0型側(cè)卸式地下鏟運(yùn)機(jī)是一種地下采掘作業(yè)的主體設(shè)備，是以電動(dòng)機(jī)（柴油機(jī)）為原動(dòng)機(jī)、靜液壓-機(jī)械傳動(dòng)、鉸接式車架、輪胎行走、正面鏟取物料、運(yùn)輸、前卸式或側(cè)卸式卸載的設(shè)備。設(shè)計(jì)斗容為1m3，額定載重為2000kg，最大鏟取力≥42 kN。設(shè)計(jì)生產(chǎn)符合機(jī)械行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)［1-2］的規(guī)定。該鏟運(yùn)機(jī)廣泛適用于無(wú)爆炸介質(zhì)的礦山和地下工程（巷道斷面：寬×高≥2500 mm×2500 mm；轉(zhuǎn)彎半徑≥4500 mm；坡度＜12°）的出礦和巷道掘進(jìn)出渣等。該鏟運(yùn)機(jī)嚴(yán)禁用于有瓦斯、煤塵等易燃、易爆氣體的場(chǎng)所。

CYC-1.0型側(cè)卸式地下鏟運(yùn)機(jī)包括前機(jī)架和后機(jī)架兩部分，前機(jī)架和后機(jī)架通過(guò)鉸接機(jī)構(gòu)連接。前機(jī)架裝有工作機(jī)構(gòu)、操控系統(tǒng)、駕駛棚等。后機(jī)架裝有動(dòng)力系統(tǒng)、卷纜系統(tǒng)、左油箱、右油箱、傳動(dòng)系統(tǒng)等，其總體結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖如圖1。

圖1 總體結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖

運(yùn)輸時(shí)，可以整機(jī)運(yùn)輸，運(yùn)輸狀態(tài)外形尺寸（長(zhǎng)×寬×高）5938 mm×1330 mm×1965 mm，也可以拆分運(yùn)輸。鏟運(yùn)機(jī)下井時(shí)，可以將整機(jī)解體為鏟斗、前機(jī)架、后機(jī)架后分別下井，在采掘面重新組裝，組裝后需要經(jīng)過(guò)嚴(yán)格調(diào)試后方能使用。使用時(shí)要根據(jù)要求進(jìn)行潤(rùn)滑保養(yǎng)，并及時(shí)對(duì)液壓系統(tǒng)清洗維護(hù)，這樣才能有效延長(zhǎng)鏟運(yùn)機(jī)的壽命。

1 行走系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及其工作原理

該側(cè)卸式地下鏟運(yùn)機(jī)的行走系統(tǒng)由靜液壓傳動(dòng)系統(tǒng)和驅(qū)動(dòng)橋等機(jī)械裝置組成。靜液壓系統(tǒng)以電動(dòng)機(jī)（或柴油機(jī)）為動(dòng)力，通過(guò)彈性柱銷聯(lián)軸器帶動(dòng)變量泵工作，變量泵和定量馬達(dá)組成封閉負(fù)載反饋回路。通過(guò)調(diào)節(jié)變量泵上補(bǔ)油泵的壓力，改變泵體內(nèi)斜盤的傾角來(lái)控制泵體的排量和油液流動(dòng)方向，實(shí)現(xiàn)定量馬達(dá)的換向和無(wú)級(jí)變速。驅(qū)動(dòng)橋是輪式機(jī)械上的主要零件之一，起著支承輪式機(jī)械荷重的作用，并傳給車輪，主要包括差速器、主傳動(dòng)器、車輪傳動(dòng)裝置和驅(qū)動(dòng)橋殼等。定量馬達(dá)輸出動(dòng)力，經(jīng)過(guò)減速箱減速后，通過(guò)十字軸式萬(wàn)向傳動(dòng)軸傳遞到前后橋差速器，并依次通過(guò)半軸、輪邊行星減速，驅(qū)動(dòng)鏟運(yùn)機(jī)行走。行走系統(tǒng)工作原理見(jiàn)圖2。

靜液壓-機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)廣泛適用于1 m3以下的小型地下鏟運(yùn)機(jī)，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、性能可靠等特點(diǎn)，且無(wú)級(jí)變速、易于操縱，具有較好的經(jīng)濟(jì)性和較高的牽引效率［3］。

2 工作系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及其工作原理

該側(cè)卸式地下鏟運(yùn)機(jī)的工作系統(tǒng)包含液壓系統(tǒng)和機(jī)械系統(tǒng)兩部分。

1）液壓系統(tǒng)。電機(jī)通過(guò)花鍵套驅(qū)動(dòng)三聯(lián)泵。三聯(lián)泵的第一聯(lián)油泵連接多路換向閥，通過(guò)操作多路換向閥的操縱手柄，改變液壓油的流量和壓力，控制油缸運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)鏟斗的舉升、翻斗、側(cè)翻，如圖3。三聯(lián)泵的第二聯(lián)驅(qū)動(dòng)全液壓轉(zhuǎn)向器，推動(dòng)轉(zhuǎn)向油缸，使整車沿鉸接機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)動(dòng)，鉸接機(jī)構(gòu)加裝限位塊，防止過(guò)度轉(zhuǎn)向。三聯(lián)泵的第三聯(lián)連接卷纜閥，卷纜閥內(nèi)的高壓油帶動(dòng)擺線馬達(dá)，卷纜馬達(dá)利用鏈條驅(qū)動(dòng)卷筒，實(shí)現(xiàn)對(duì)拖曳電纜的卷放，其中卷纜閥設(shè)置可調(diào)節(jié)的高壓溢流閥，防止電纜過(guò)卷，保護(hù)電纜。

圖2 行走系統(tǒng)工作原理

圖3 工作系統(tǒng)液壓原理圖

2）機(jī)械部分。該側(cè)卸式地下鏟運(yùn)機(jī)的舉升和翻斗工作機(jī)構(gòu)是由舉升油缸、翻斗油缸、小搖臂、大臂、鏟斗組成的正轉(zhuǎn)五桿機(jī)構(gòu)［4］，克服了正轉(zhuǎn)四桿機(jī)構(gòu)卸載時(shí)翻斗油缸和鏟斗相碰的缺點(diǎn)。其中鏟斗刃板采用高強(qiáng)度的硼化鋼板，具有高硬度和高耐磨性，小搖臂采用高強(qiáng)度鋼板焊接，具有較高的韌性。

側(cè)卸部分在傳統(tǒng)地下鏟運(yùn)機(jī)的正轉(zhuǎn)五桿機(jī)構(gòu)的基礎(chǔ)上，將裝載部分的鏟斗變?yōu)殓P斗和托架的組合，并在鏟斗和托架之間安裝一個(gè)側(cè)卸油缸，使工作機(jī)構(gòu)類似于六桿機(jī)構(gòu)［5］，實(shí)現(xiàn)側(cè)卸功能。其中鏟斗的側(cè)面擋板和溜槽均為可拆卸式，可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的情況選擇左面卸載或右面卸載，如不需要側(cè)卸，可兩邊同時(shí)安裝擋板，進(jìn)行常規(guī)裝卸及運(yùn)輸作業(yè)，如圖4。

圖4 工作側(cè)卸作業(yè)圖

3 側(cè)卸式地下鏟運(yùn)機(jī)工作過(guò)程及適用情況

1）側(cè)卸式地下鏟運(yùn)機(jī)工作循環(huán)。鏟斗的運(yùn)動(dòng)是由舉升油缸、翻斗油缸、側(cè)卸油缸和機(jī)體的行走部分共同控制的。將鏟斗放平，機(jī)體的行走及慣性作用將鏟斗推入料堆，邊推進(jìn)邊翻轉(zhuǎn)鏟斗，使物料裝滿鏟斗，然后鏟斗轉(zhuǎn)正，舉升油缸將鏟斗舉升到合適的位置，機(jī)體行走運(yùn)輸至物料的卸載點(diǎn)（如距離很長(zhǎng)或巷道狹窄，可先將鏟斗放下，到卸載點(diǎn)再舉升），舉升油缸將鏟斗托舉到合適高度，翻斗油缸推動(dòng)鏟斗正面卸載，或者側(cè)卸油缸推動(dòng)鏟斗側(cè)翻，實(shí)現(xiàn)側(cè)面卸載，進(jìn)行物料卸載。嚴(yán)禁正面卸載和側(cè)面卸載同時(shí)進(jìn)行。卸載后側(cè)卸油缸收縮將鏟斗放平，并將鏟斗收回下落，完成一個(gè)工作循環(huán)［6］。

圖5 使用工況

2）側(cè)卸式地下鏟運(yùn)機(jī)兩種適用情況。

大巷道的掘進(jìn)：側(cè)卸地下鏟運(yùn)機(jī)適用于巷道斷面尺寸較大（寬×高 ≥4500 mm×3000 mm）［7］的巷道掘進(jìn)。使用時(shí)將側(cè)卸式地下鏟運(yùn)機(jī)和礦車平行放置，側(cè)卸地下鏟運(yùn)機(jī)裝料移動(dòng)后從側(cè)面直接向礦車（輸送帶、礦倉(cāng)等）裝礦，如圖5。優(yōu)點(diǎn)是避免因巷道狹小引起的鏟運(yùn)機(jī)掉頭困難，裝載效率極高。

采掘面的裝礦和短途運(yùn)輸：在短距離運(yùn)輸條件下（運(yùn)距≤150 m）該機(jī)可以獨(dú)立作業(yè)，適用于采掘面礦石的裝載、短途運(yùn)輸、倒礦等情況。采掘面的巷道狹小，使用該機(jī)器可提高機(jī)械化水平，降低工人勞動(dòng)強(qiáng)度，有效提高出礦率，提高生產(chǎn)效率。具有靈活高效、操作方便、運(yùn)行平穩(wěn)可靠、維護(hù)簡(jiǎn)單等特點(diǎn)［7］。

［1］ JB/T5500-2004 地下鏟運(yùn)機(jī)［S］.

［2］ JB8518-1997 地下鏟運(yùn)機(jī)安全要求［S］.

［3］ 張棟林.地下鏟運(yùn)機(jī)［M］.北京：冶金工業(yè)出版，2002：304-305.

［4］ 張棟林.地下鏟運(yùn)機(jī)［M］.北京：冶金工業(yè)出版，2002：54-56.

［5］ 姜金秋.ZYC-120型側(cè)卸裝載機(jī)結(jié)構(gòu)分析［J］.煤礦機(jī)械，1997（3）：36-38.

［6］ 石志勇.側(cè)卸式鏟斗裝載機(jī)總體設(shè)計(jì)和工作機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)［D］.阜新：遼寧工程技術(shù)大學(xué)，2011：6-7.

［7］ 山東金嶺礦業(yè).CYC1.0型側(cè)卸式地下鏟運(yùn)機(jī)說(shuō)明書(shū)［M］.2012.