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铲运机
发布时间:2017-10-10 13:45:57点击数:0

铲运机是以带铲刀的铲斗为工作部件的铲土运输机械,兼有铲装、运输、铺卸土方的功能,铺卸厚度能够控制,主要用于大规模的土方调配和平土作业。由于铲运机一机就能实现铲装、运输,还能以一定的层厚进行均匀铺卸,比其他铲土机械配合运输车作业具有较高的生产效率和经济性,广泛用于公路、铁路、港口、建筑、矿山采掘等土方作业,如平整土地、填筑路堤、开挖路埑以及浮土剥离等工作。此外,在石油开发、军事工程等领域也得到广泛的应用。

图1-23  铲运机

1.分类及表示方法

铲运机主要根据行走方式、行走装置、装载方式、卸土方式、铲斗容量、操纵方式等进行分类

(1)按行走方式分:

拖式铲运机:工作时常由履带式拖拉机牵引,具有接地比压小、附着能力大和爬坡能力强等优点,在短运距离和松软潮湿地带工程中普遍使用。

自行式铲运机:自身具有行走能力,行走装置有履带式和轮胎式两种。履带式自行铲运机又称铲运推土机,它的铲斗直接装在两条履带的中间,用于运距不长、场地狭窄和松软潮湿等地带工作。轮胎式自行铲运机结构紧凑、行驶速度快、机动性好,在中距离的土方转移施工中应用较多。

 

a.拖行式                        b.自行式

图1-24 铲运机

(2)按装载方式分:

升运式:也称链板装载式,在铲斗铲刀上方装有链板运土机构,把铲刀切削下的土升运到铲斗内,从而加速装土过程,减小装土阻力,可有效地利用本身动力实现自装,不用助铲机械即可装至堆尖容量,可以单机作业。土壤中含有较大石块时不宜使用,其经济运距在1000m之内。

普通式:也称开斗铲装式,靠牵引机的牵引力和助铲机的推力,使用铲刀将土铲切起,在运行中将土屑装入铲斗,其铲装阻力较大。

      

       a.升运式(链板装载式)      b.普通式(开斗铲装式)

图1-25  铲运机

(3)按卸土方式分:

自由卸土式:当铲斗倾斜(有向前、向后两种形式)时,土壤靠其自重卸出。这种卸土方式所需功率小,但土壤不易卸净(特别是粘附在铲斗侧壁上合斗底上的土),一般只用于小容积铲运机。

半强制卸土式:利用铲斗倾斜时土壤自重和斗底后壁沿侧壁运动时对土壤的挤推作用共同将土卸出。这种卸土方式仍不能使粘附在铲斗侧壁上合斗底上的土卸出干净。

强制卸土式:利用可移动的后斗壁(也称卸土板)将土壤从铲斗中自后向前强制推出,卸土效果好,但移动后壁所消耗的功率较大,通常大中型铲运机采用这种卸土方式。

(4)按铲斗容量分:

小型铲运机:铲斗容量小于5m³;

中型铲运机:铲斗容量5~15m³;

大型铲运机:铲斗容量15~30m³;

特大型铲运机:铲斗容量30m³以上。

(5)按工作机构的操纵方式分:

机械操纵式:用动力绞盘、钢索和滑轮来控制铲斗、斗门及卸土板的运动,结构复杂、技术落后,已逐渐被淘汰。

液压操纵式:工作装置各部分用液压操纵,能使铲刀刃强制切入土中,结构简单,操纵轻便灵活,动作均匀平稳,应用广泛。

电液操纵式:操纵轻便灵活,易实现自动化,是今后发展的方向。

编号表示方法:铲运机的型号编号用字母C表示,L表示轮式,无L为履带式,T表示拖式,后面的数字表示铲运机的几何斗容。如:C-6表示几何斗容为6m³的铲运机。

2.铲运机基本构造

(1)拖行式铲运机

拖行式铲运机本身不带动力,工作时由履带式或轮式拖拉机牵引。这种铲运机的特点是牵引车的利用率高,接地比压小,附着能力大和爬坡能力强等优点,在短距离和松软潮湿地带工程中普遍使用,工作效率低于自行式铲运机。(图1-26)

a. 拖行式            b. 自行式

图1-26铲运机

(2)自行式铲运机

自行式铲运机多为轮胎式,一般由单轴牵引车和单轴铲运车组成。(图1-26)

单轴牵引车是自行式铲运机的动力部分,由发动机、传动系统、转向系统、制动系统、悬挂装置、车架等组成;

铲运车是工作装置,由辕架、铲斗、尾架及卸土装置组成。

 

1- 发动机;2-驾驶室;3-传动装置;4-中央框架;5-前轮;6-转向油缸; 7-辕架-8-Ⅱ型架; 9-铲运斗;10-斗门油缸;11-后轮;12-尾架

图1-27 自行式铲运机

1)传动系统

自行式铲运机大多采用液力机械式传动或全液压传动。

2)转向系统

现代轮胎自行式铲运机多采用铰接式双作用双油缸动力转向,有带换向阀非随动式和四杆机构随动式两类。随动式又有机械反馈和液压反馈之分。

3)悬架系统

自行式铲运机在装载作业时,为使其工作稳定,有较高的铲装效率,需要采用刚性悬架的底盘,通常采用油气式弹性悬架。

4)工作装置

a.开斗铲装式工作装置

工作时,铲斗前端的刀刃在牵引力的作用下切入土中,铲斗装满后,提斗并关闭斗门,运送到卸土地点时打开斗门将土卸出。

 

图1-28 开斗铲装工作

b.履带自行式铲运机工作装置

这种铲运机的工作装置如下图,铲运斗直接安装在两条履带中间,铲运斗也作机架用,前面装有辅助推土板,后部装发动机和传动装置。上部是驾驶室,驾驶员座位横向安装,前后行驶时方便观察。

 

图1-29 履带式自行铲运机

c.链板装载自行式铲运机工作装置

铲运斗前部刀刃上方装有链板升运装置,用来把切削下来的土壤输送到铲斗内,加快装载过程和减小装土阻力,故可单机作业,不用推土机助铲,适用于运距短、路面平坦的场合。

图1-30 链板装载自行式铲运机

 

d.螺旋装载自行式铲运机工作装置

在铲运斗中垂直安装了一个螺旋装料器,把标准式铲运机与链板式铲运机结合起来,结构简单,更换迅速,易于在一般铲运机上安装。

 

图1-31 螺旋装载自行式铲运机

3.铲运机作业过程

铲运机的作业过程包括铲土、运土、卸土和回程四道工序。铲运机前驶,斗门升起,铲斗放下,刀片切削土壤,并将土装入斗内,是铲土作业;待土装满后,关闭斗门,升起铲斗,机械重载运行,这是运土作业;当运土至卸土处,打开斗门,放下铲斗并使斗口距地面一定距离,卸土板前移,机械在慢行中卸土,并利用铲刀将卸下的土壤推平,这是卸土作业;卸土完成后,铲斗升起,机械快速空驶回铲土处,准备下一个作业循环,这是回驶过成。

施工作业类型:

(1)平整场地:平整作业应先在挖填区高差大的地段进行,铲高填洼。待整个区域标高与设计标高变差在20~30cm以后,先从平域中部(或一侧)平整出一条标准带,然后由此向外逐步扩展,直到整个区域达标为止。

(2)填筑路堤:填筑路堤的施工范围是:取土坑离路中线在100m以上,路堤填土高度要求在2m以上。填筑路堤有纵向填筑路堤和横向填筑路堤两种施工方法。

(3)开挖路埑:开挖路埑的作业方式有移挖作填、挖土弃掉式综合施工等。图2-43为综合作业方式的运行路线。铲运机开挖路埑,应从路埑两边开始,以保证边坡的质量,防止超挖和欠挖;否则,将增加边坡修整作业量。

(4)傍山挖土:这是修筑山区道路的挖土方法。挖土前先用推土机将坡顶线推出,并修出铲运机作业的上下坡道。作业应按边坡线分层进行,保持里低外高的作业断面。若施工作业断面里高外低时,可先在里面铲装几斗,形成一土坎,并使一侧轮胎位于土坎上,使铲运机向里倾斜,然后铲装几斗后,便可形成外高内低的工作面。

(5)铲挖基坑(槽)或管沟:用铲挖基坑(槽)或管沟时,其宽度应在4m以上。作业场地足够大时,可放外坡道;若施工场地比较狭窄,则可设置内坡道,待中段土方挖完后,再用人工清楚坡道。施工中应注意挖边,使其保持两边低中间高。操作方法与傍山挖土基本相同。

(6)铲运沙子:用普通铲运机装运沙子及松散砂土时,应保证刃口锋利。铲装开始时油门要加大,铲入要深,斗门开启要大。铲运砂料时,最好用升运式铲运机作业。升运式铲运机可容易地将砂料装满铲斗,操作方便,生产效率高。但因沙子的松散性和流动性较强,对机械和轮胎磨损较大,因而在施工中要加强保养。

   

图1-32 铲运机作业

4.主要性能参数

铲运机的主要技术性能参数有:铲斗的几何斗容(平装斗容)、堆尖斗容、发动机的额定功率、铲刀宽度、铲土深度、铺卸厚度、铲斗离地间隙、爬坡能力等,其中铲斗的斗容量是主要参数,使选择铲运机的主要依据。

5.常见设备

1、自行轮胎式铲运机
2、自动履带式铲运机
3、链板轮胎式铲运机
4、双发动机轮胎式铲运机
5、拖式机械铲运机
6、拖式液压铲运机


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