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機械社區

標題: 井下側卸裝載機設計淺談 [打印本頁]

作者: 孔勁 時間: 2009-9-26 09:26
標題: 井下側卸裝載機設計淺談
井下側卸裝載機作為井下裝載機和側卸裝載機的混合機種，特別適合西南地區鐵路、高速公路隧道的施工，以及其他一些作業場地狹窄，轉向和調頭困難的工地，大大減少了作業循環時間，提高了工作效率。同時，也可廣泛適用于建筑工地、礦場、港口、碼頭、車站、貨場等場所進行鏟裝或短距離轉運松土，具有較強的適應性，因此具有較大的市場前景。但現目前的井下裝載機和側卸裝載機都有其自身固有的缺陷，不能完全滿足井下作業的各種要求，如現有的井下裝載機未配置側卸工作裝置，需頻繁地轉向和調頭，作業效率不高，不能適應場地狹窄的情況；側卸裝載機又未考慮井下的一些特殊要求，整機高度尺寸比較高、廢氣又未作處理、駕駛室對落石的防護極差等等，因此綜合這兩種機型的優點，揚長避短，井下側卸裝載機是很有用武之地的。根據筆者對井下工況的了解和對現有側卸裝載機、井下裝載機的了解，在設計井下側卸裝載機時應注意以下幾方面：
一、整機外形尺寸及轉彎半徑與井下隧道尺寸的匹配性：
一般井下的隧道尺寸都比較矮小，例如我公司技術人員去年到貴州幾家磷礦場調研時發現，國家規定的隧道高度為3.0米，但實際高度僅2.5米，因此，井下側卸裝載機的整機高度不能高于這個尺寸，并且留有足夠的余地。這就要求車架的高度和駕駛室的高度將受到限制，應該比普通的同噸位的裝載機要矮，但不能無限制地降矮，否則，駕駛員又感到極其壓抑，操作不方便等，因此，應該在人與物之間取得平衡，充分符合人機工程學方面的要求。一般井下或隧道內都比較狹窄，因此，整機的轉彎半徑應比較小，采用鉸點居中的結構比較好。同時，在整機尾部，盡量采用大圓弧設計，減少棱角，使得轉向時少一些磕碰。
二、注重對駕駛員各方面的防護：
1）要讓廢氣和噪音對駕駛員的影響降低到最低：隧道在進行爆破后，煙塵很多且有害，同時側卸裝載機在工作過程中也會產生含油煙及有毒成分的廢氣排出，這些煙塵及廢氣既危害操作人員的身體健康，又影響裝載機的正常工作；井下空間比較狹窄的原因，聲音擴散困難，人對噪聲最適應區在65dB以下，心理界限為75dB，生理的界限為120dB，由于過高的噪聲，影響人的工作效率，使人緊張，易激動和疲勞，造成駕駛員和其他施工人員難以忍受，因此，設計全密封駕駛室、采用低污染的發動機、提高廢氣處理系統的凈化率、并在室內配置具有氧吧功能的無氟冷暖環保型空調對維護操作人員的身心十分必要，也是井下側卸裝載機人性化設計很重要的一環。
2）注重對駕駛員安全的考慮：在隧洞隧道施工作業時，洞內的塌方、落石等會經常發生，若無有效的安全防護措施，勢必會造成對機械設備和駕乘人員的傷害，特別是駕駛室在隧道施工過程中最容易受到損壞，須給予重點關注和保護，因此在設計隧洞隧道施工用側卸裝載機時，必須考慮防滾翻和防落物，以確保駕駛員的可靠安全。若考慮成本的因素，也可設計簡易的駕駛室防護結構，在駕駛室上方，離駕駛室頂部合適的距離加裝一厚度為 8～ 10mm的鋼板,鋼板四周加立柱，將其支撐，立柱固定于車架上，這塊鋼板就相當于給駕乘人員再增加一頂安全帽，更好地增強安全性。
三、盡量采用人性化設計，讓駕駛員覺得使用方便：
1）采用潤滑系統，減少人員加油的工作量。因為井下場地普遍比較狹窄，路面崎嶇不平，有水坑泥漿等，環境昏暗，若加油口分散，那么這會導致駕駛員在給某些部位加油時覺得很不方便，增加其工作量。集中潤滑就較好地解決了這個問題，大大提高勞動效率。
2）在設計補水系統時，注重與柴油加油時間的匹配性，與班次作業時間的匹配性。如每班次需加油一次的情況下，補水系統也應該每班加一次或者是兩到三班加一次水，做到匹配，這樣就可避免在施工過程之中單獨出井加水或加油，從而方便了操作者。
四，注重側卸工作裝置的研究，以使其更加適應井下獨特的特點：
1）側卸工作裝置應比在地面上的強度要高。因為在井下，常有大塊的石塊，使得掘起時工作裝置所受的作用力較大，若工作裝置的強度不加強，很容易導致其損壞。
2）鏟斗應有加強和耐磨方面的措施：在井下，碎石比較多，場地狹小，難免磕碰，鏟斗損壞的幾率較地面大。因此，在鏟斗的主切削刃的選材上，要求比較耐磨，同時選擇呈V型分布的刃口，可以大大減輕插入時的阻力。在斗齒的設計上，應采用可拆卸的裝配式斗齒，且在斗齒上裝配齒套，且裝配用的螺栓強度要高，盡量不使其有露出齒套的部位，這樣就能大大增加其使用壽命。
3）縮短側卸裝置的拆裝時間，增加其拆裝的方便性：
在井下，由于照明不足，光線很弱，側卸裝置在左卸和右卸之間相互調換時，比在地面上要困難得多，因此，增加其拆裝的方便性，就應該是一個注意的問題。
四、注意落石對機器的損壞：
井下和隧道內塌方、落石等會經常發生，若砸到活塞桿的外露部位，造成活塞桿的碰傷、變形。若砸到發動機罩，輕則變形，重則砸壞，影響發動機的使用，故在上述部位應有防護或加強的措施。

總之，只有充分地考慮井下或隧道內的各種條件，以及更好地做到人體—機器—環境的協調，有針對性地設計和改進，就能夠設計出適銷對路的井下側卸裝載機。

作者: 英德康 時間: 2009-9-27 21:40
本帖最后由英德康于 2009-9-27 21:50 編輯

謝謝孔進大俠詳細介紹，也談點體會：
1，采用無線遙控可以解決駕駛室空間以及噪音問題，提高安全性和操作舒適度
http://www.indcom.com.cn/dianye/jiqiren.asp
2，可以將動力換擋變速箱進行電液比例改造，可以提供效率，例如自動換擋模式F1R2,適應與1檔鏟裝，2檔倒車。
http://www.indcom.com.cn/dianye/biansu.asp
3，發動機采用電液比例伺服驅動系統改造，可實現分工況控制，怠速節能控制，制動節能控制，提高效率，節省燃油15%-25%。
http://www.indcom.com.cn/dianye/tuituji.asp

作者: 孔勁 時間: 2009-9-29 19:49
謝謝自版主的介紹，我去看看

作者: 韓石頭 時間: 2009-10-8 10:07
謝謝你的介紹，側卸式裝載機已有小型化的適合于井下作業，動力為電動機不會產生污染，而且是全液壓操作，（行走和工作裝置）并且結構簡單，耐用此設備已在煤礦使用。使用效果不錯。

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