索斗挖掘机

以钢绳悬吊铲斗抛入工作面，再把铲斗拉向机身挖掘岩土的单斗挖掘机

索斗挖掘机，是以钢绳悬吊铲斗抛入工作面，再把铲斗拉向机身挖掘岩土的单斗挖掘机。。主要用于无运输系统剥离作业中挖掘停机面以下表土或爆破的软岩，倒堆到采空区、露天矿边缘以外排土场及装入运输设备内。特别适用于露天铲运机和推土机不能作业的潮湿和泥泞地区及水下挖掘，并可堆筑高岩堆。挖掘深度为悬臂长度的0.5～0.6倍。

基本构造

由工作装置、回转平台、行走装置、传动和控制系统组成（图1）。工作装置由铲斗、悬臂、导向器、提升绳、牵引绳和悬臂悬挂绳组成。铲斗为平底无顶式，由绕过悬臂主滑轮的提升绳悬吊；悬臂为桁架结构，其下端铰接在回转平台上，上端用悬挂钢绳经桅杆或直接牵挂到双立柱上，与水平面成25°～35°角。

行走装置分为履带式和迈步式两类。履带式行走速度小于1.6km/h，接地比压为76～138kPa，爬坡能力为12%；迈步式行走速度为0.16～0.22km/h，接地比压为70～130kPa，爬坡能力为8%。露天矿主要使用迈步式行走装置，其行走装置按工作原理分为偏心轮式和铰接式，用机械或液压装置驱动（图2）。偏心轮迈步机构对称布置在机体两侧，通过底座支承在地面上，驱动轮和偏心轮转动90°时，导架和履板下降接触地面，再转动90°时偏心轮支承在导向轮上，机体和底座上升，大部分重力经履板传给地面，小部分经底座一面边缘传给地面，机器向前移动半步，驱动轮再转90°，机体和底座一面下降一面继续移动半步，直至接地为止。液压缸铰接迈步机构，用两组液压缸取代偏心轮，其垂直缸用于提升机体，倾斜缸用于移位。这种迈步机构，移动平滑，动载荷小。

a—偏心轮式；b—液压缸铰接式

1—驱动轮；2—偏心轮；3—导销；4—导向架；5—履板；

6—支座；7—提升液压缸；8—推拉液压缸；9—铰轴

挖掘过程

先放松提升绳和牵引绳，将铲斗抛入工作面，靠重力插入岩土中，拉动牵引绳使铲斗进行挖掘，切削厚度由提升绳控制，装满后制动牵引绳，用提升绳提起铲斗，随回转平台回转到卸载点，放松牵引绳，使铲斗卸载，然后回转到初始位置。迈步式索斗挖掘机的挖掘循环时间<60s，取决于台阶高度、卸载回转角度、岩石硬度及性状等。每立方米斗容年生产能力达200～500km实方岩土。

发展概况

世界上第一台索斗挖掘机由美国于1884年制成。20世纪50～60年代成为露天矿剥离的主要设备之一，斗容范围为6～168m，悬臂长为36～125m，功率为400～1700kW，机重为67～13000t。世界上最大的索斗挖掘机为美国布赛路斯一伊利公司（Bucyrus-Erie Co.）的4250-W型，斗容为168m，悬臂长94.5m，总功率为14700kW，剥离台阶高度达50m，年生产能力达27～30Mm。最大长臂索斗挖掘机悬臂长为121.5m，斗容为95.7m，机重为8900t，可挖掘工作面宽度达200m。中国生产的索斗挖掘机的最大斗容为4m，悬臂长为40m，机重184t，主要用于疏浚河道。20世纪70年代以来，由于剥离型正铲挖掘机的发展，在露天矿剥离作业中已逐步取代了索斗挖掘机。

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