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简介
前装前卸式铲斗装载机。主要用于露天采矿、剥离装运爆破后的中硬和坚硬矿岩,以及直接挖掘软岩,最大运距≤1km。与挖掘机比较,它具有外形尺寸小,行走速度高(20~30km/h),机动灵活,可同时在几个工作面或工作水平作业,有利于分别回采,购置费和运营费低,生产能力不受工作面高度的影响等特点;因而成为露天矿很有发展前途的装载机械。
类型 (1)按用途分为工程型和矿用型。前者用于各种工程装运松散物料或挖土;后者结构加强。(2)按斗容分为小型(≤5m3)、中型(5~10m3)和大型(>10m3),大型机适于在年产≤150万t中小型矿山作为主要采剥装运设备,运距≤250m,中小型机适于大型露天矿作为辅助作业设备,清理工作面、修路、排土等。(3)按行走底盘分为轮胎式和履带式,露天矿主要使用轮胎式。
工作原理 装载机低速驶向岩堆,接近岩堆时放下动臂,转动铲斗,使铲刃接地,斗底与地面成3°~7°角,全力插入岩堆,并间断操纵转斗和举臂,直至装满,将铲斗转至运输位置,后退并转向,驶向运输机械,举升动臂至卸载高度,向前转斗卸载;空车退回,动臂下落至运输位置,驶向铲装地点。
基本构造 由工作机构、行走底盘、传动系统、液压系统、操纵系统和司机室组成(见图)。
前端装载机
1—铲斗;2—动臂;3—连杆;4—转斗液压缸;
5—举升液压缸;6—行走底盘;7—发动机;8—司机室
工作机构由铲斗、连杆、动臂、摇杆、转斗液压缸和举升液压缸组成。铲斗为耐磨钢板焊接结构,刃口装有可更换的斗齿或唇缘;大多数机型的连杆与铲斗、动臂构成四连杆机构,使铲斗举升时保持平动。
轮胎行走底盘由车架、悬挂装置、车轮和轮胎组成。车架由前车架和后车架铰接而成。前车架安装工作机构和转向机构,后车架上安装发动机、传动系统、操纵系统、司机室和油箱等。大型机采用油气悬挂装置和无内胎低压宽基轮胎。
传动系统的基本功能是按需要将动力传递给驱动轮和其他操纵机构,使输出扭矩和转数适应外负载变化。传动系统分为液力机械驱动和电力驱动两类。液力机械驱动应用较普遍,由发动机、离合器、液力变矩器、变速箱、分动箱、万向传动轴、驱动桥和轮边减速驱动车轮组成。前桥刚性地固定在载重半车架上,后桥铰接悬挂在发动机半车架上,全桥驱动。电力驱动型式是由柴油机驱动交流发电机发电,经可控硅整流器向轮毂内直流电动机供电,经轮边行星减速器驱动车轮,称为电动轮前端装载机。由脚踏板控制励磁电流进行调速。下坡时可用发电制动。
液压系统包括油箱、液压泵、控制阀等。系统工作压力为10~22MPa,流量为13.5~31.5L/s。
发展概况 1949年在德意志联邦共和国出现第一台液压缸操纵的前端装载机,20世纪50~60年代推广应用于工程施工及各种松散物料装载;70年代美国等国家开始用于露天矿装载矿岩。大型前端装载机生产厂家主要集中在美国,斗容达10~18.4m3,载重量为19~33t,功率为465~935kW,机重达72~177t。中国于1958年试制前端装载机,批量生产的最大机型斗容为5.4m3。发展方向是增大斗容和功率,提高机动性和耐磨性。