挖掘机装载

衡量挖掘机挖掘能力的标准

挖掘机装载是衡量挖掘机挖掘能力的标准之一。主要用于工程建设。如：公路、桥梁、建筑、养殖池、地下工程、抢险开挖等等。挖掘机主要特点是力气大，效率高，能完成人力所不能完成的工程，提高工作效率。一般工程队，建筑业，抢险部门，甚至私人（开挖养殖迟、道路、开垦）都需要挖掘机。在露天采矿作业中，应用单斗挖掘机进行装载矿岩，已有近百年的历史。随着工业的发展，挖掘机的各个部分也作了多方面的改进和提高但整体结构与工作特性仍保持其基本形态。由于它们具有较大的挖掘铲取力，在作业中稳定、可靠和生产效能较好等优点，是露天采矿工业中的主要挖掘装载设备。

简介

在露天采矿作业中，应用单斗挖掘机进行装载矿岩，已有近百年的历史。随着工业的发展，挖掘机的各个部分也作了多方面的改进和提高但整体结构与工作特性仍保持其基本形态。由于它们具有较大的挖掘铲取力，在作业中稳定、可靠和生产效能较好等优点，是露天采矿工业中的主要挖掘装载设备。

矿物原料需要量不断增加，富矿资源日益减少，所以一些大型低品位矿床相继开发。建设速度快, 劳动条件好, 生产效率高，采矿成本低是促进露天开采迅速发展的重要原因。据美国矿务局资料，1969年世界采出有用矿物年产量达100亿吨，其中三分之二产自露天矿。美国露天矿开采的比重已超过80%，苏联露天矿开采比重已达77.9%，加拿大也占70%以上，澳大利亚、印度、巴西等采矿工业较发达的国家露天矿开采比重也很大。

由于露天矿开采比重日益增大，加上露天矿规模也在加大，所以要求供应更多大生产率、低费用的露天矿用设备。为了适应这种需要，在钢材生产迅速增长的形势推动下，近二十年来，国外挖掘机制造工业有了较大幅度的进展。

新技术和新材料在挖掘机制造上的应用，也有较显著的进步。例如：在斗容为19.1米3的大型挖掘机上全部装备了可控硅整流和控制装置。因而简化了电源变流和传动系统，改善了操作和控制特性，使动力传递系统的技术水平提高到一个新阶段。在使用可控硅和电磁离合器的传动系统中，配合了特制电机，充分地发挥了系统的优越性。又如：液压技术的发展，为挖掘机的一些工作部分采用液压传动创造了条件。对于挖掘机上的一些重要零部件动臂、斗杆和齿轮，一方面改进结构设计，一方面采用高强度低合金钢，这样不仅提高了零部件的寿命而且减轻了设备重量。易损件铲斗、斗齿的材质则变为高强度耐磨钢。由于采取了一系列的技术措施，的挖掘机与前十年相比，单位斗容的自重有所减轻。

在挖掘机的新产品设计中对减轻机重，缩短工作周期和提高行走部的灵活性等问题都给予了必要的重视。

单斗挖掘机的铲斗容积增大

随着露天矿开采规模的不断扩大，挖掘机铲斗容积增加也很快。美国已制成斗容27米3的采矿正铲和斗容168米3 的拉铲，剥离正铲的最大斗容已达153米3 。苏联已定型的采矿正铲最大斗容为20米3。从装备水平来看，最近十年，美国、加拿大、澳大利亚等国的金属露天矿，所用挖掘机的斗容普遍从3.8-6.1米3增加到7.6-11.5米3。

新建的大型露天矿几乎全部采用7.6-11.5米3斗容的单斗挖掘机。苏联使用的挖掘机斗容也从3-4米3加大到6-8米3。总之，十年来，挖掘机的斗容积增大了一倍。

斗容增大的原因，主要是由于大型挖掘机的生产效率高，相对的操作人员少，虽然初期投资大，但经营费用低。据美国鹰山铁矿资料，用9.2米3的挖掘机装载，费用比用1.9米3的降低20%。美国另一资料报导，如果剥离厚度为3-15米时，用斗容为34.4米3的挖掘机开采，其费用又比用6.1米3的降低23%。

全液压挖掘机

随着液压技术的进步，全液压挖掘机的制造也获得了极为速的发展。全液压挖掘机在五十年代初期首次造出样机，但到六十年代，工业发达的资本主义国家就已广泛使用。如法国、意大利主要生产液压挖掘机，西德和日本1971年生产的全液压挖掘机已占挖掘机总产量的80%以上。在西德和法国有人认为，全液压挖掘机将全部取代钢绳式挖掘机。美英等国的全液压挖掘机的产量也已占挖掘机总制造量的一半，但主要是2米3以下的小斗容用于建筑、道路工程的多用挖掘机。在露天矿成功地应用全液压挖掘机，从技术水平看，大型挖掘机还是钢绳式的事情，但发展速度是很快的。1969年矿用全液压挖掘机的正铲斗容只有3-4米3，可是到1970年以后，斗容就达到了8米3。如法国和西德生产的全液压挖掘机都是矿用的。

前端式装载机在露天矿的应用

前端式装载机经过一系列改进后，已被广泛的用于露天矿。在大中型露天矿中用来作挖掘机的辅助作业和开拓工程。少数中小矿山用以代替挖掘机的工作。美国的一些露天煤矿使用大型轮胎式装载机作为主要运土设备以完成表土的剥离工作。此外，煤的装载、露天作业面的清理、回收工作、开拓工程和道路维修等工作，多由这种装载机来完成。加拿大的伦泽铜镍矿日产矿石1200吨, 由2台装载机完成全部的挖掘装载作业。

矿用装载机的斗容多在7-10米3之间，已与使用中的采矿正铲不相上下。最大斗容为23米3 , 27米3的正在设计中。

前端式装载机如此迅速而广泛地在露天矿使用，有下述原因：

1.前端式装载机已完全具备了挖掘机的生产能力和工作条件。装载机已具有了较大的挖掘铲取力和铁路车皮及大型卡车卸载时所要求的高度。

2.前端式装载机具有高度的灵活性。装载机通常用轮胎行走四轮主动，前后两轮对之间采用铰接结构。行走速度一般在20-30公里/时左右。

3.前端式装载机有多种用途。它能完成挖掘机的辅助工作，可以代替推土机清理场地和准备工作面，还能配合基建工程运送材料。在中小露天矿则可用作主要的装载和运输设备。

4.前端式装载机重量轻，初期投资少。在生产效率相近时，机重约为挖掘机的1/3-1/6。而购置费用约为1/3。因此可以大大节省钢材和投资。前端式装载机除生产维护费用较高外，工作寿命较短, 一般可用十年左右。

此外, 在金属露夭矿的剥离作业中, 较多地采用剥离正铲和拉铲。它们的斗容一般都比较大。特别是煤矿中，使用更多。

总结

在国外金属露天矿，一般的钢绳式单斗挖掘机仍是基本的挖掘装载设备。可以根据个别矿山的具体要求，设计、制造少量斗容特大的单斗挖掘机。前端式装载机的迅速发展，很可能在中小型金属露天矿逐步取代挖掘机。在大型露天矿作为多种用途的主要辅助设备。这是一个值得注意的发展趋势。

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