王文順， 包瑞斌， 任平義

（山東金嶺礦業(yè)，山東 淄博255081）

0 引言

CYC-1.0型側(cè)卸式地下鏟運機是一種地下采掘作業(yè)的主體設(shè)備，是以電動機（柴油機）為原動機、靜液壓-機械傳動、鉸接式車架、輪胎行走、正面鏟取物料、運輸、前卸式或側(cè)卸式卸載的設(shè)備。設(shè)計斗容為1m3，額定載重為2000kg，最大鏟取力≥42 kN。設(shè)計生產(chǎn)符合機械行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)［1-2］的規(guī)定。該鏟運機廣泛適用于無爆炸介質(zhì)的礦山和地下工程（巷道斷面：寬×高≥2500 mm×2500 mm；轉(zhuǎn)彎半徑≥4500 mm；坡度＜12°）的出礦和巷道掘進出渣等。該鏟運機嚴(yán)禁用于有瓦斯、煤塵等易燃、易爆氣體的場所。

CYC-1.0型側(cè)卸式地下鏟運機包括前機架和后機架兩部分，前機架和后機架通過鉸接機構(gòu)連接。前機架裝有工作機構(gòu)、操控系統(tǒng)、駕駛棚等。后機架裝有動力系統(tǒng)、卷纜系統(tǒng)、左油箱、右油箱、傳動系統(tǒng)等，其總體結(jié)構(gòu)簡圖如圖1。

圖1 總體結(jié)構(gòu)簡圖

運輸時，可以整機運輸，運輸狀態(tài)外形尺寸（長×寬×高）5938 mm×1330 mm×1965 mm，也可以拆分運輸。鏟運機下井時，可以將整機解體為鏟斗、前機架、后機架后分別下井，在采掘面重新組裝，組裝后需要經(jīng)過嚴(yán)格調(diào)試后方能使用。使用時要根據(jù)要求進行潤滑保養(yǎng)，并及時對液壓系統(tǒng)清洗維護，這樣才能有效延長鏟運機的壽命。

1 行走系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及其工作原理

該側(cè)卸式地下鏟運機的行走系統(tǒng)由靜液壓傳動系統(tǒng)和驅(qū)動橋等機械裝置組成。靜液壓系統(tǒng)以電動機（或柴油機）為動力，通過彈性柱銷聯(lián)軸器帶動變量泵工作，變量泵和定量馬達組成封閉負載反饋回路。通過調(diào)節(jié)變量泵上補油泵的壓力，改變泵體內(nèi)斜盤的傾角來控制泵體的排量和油液流動方向，實現(xiàn)定量馬達的換向和無級變速。驅(qū)動橋是輪式機械上的主要零件之一，起著支承輪式機械荷重的作用，并傳給車輪，主要包括差速器、主傳動器、車輪傳動裝置和驅(qū)動橋殼等。定量馬達輸出動力，經(jīng)過減速箱減速后，通過十字軸式萬向傳動軸傳遞到前后橋差速器，并依次通過半軸、輪邊行星減速，驅(qū)動鏟運機行走。行走系統(tǒng)工作原理見圖2。

靜液壓-機械傳動系統(tǒng)廣泛適用于1 m3以下的小型地下鏟運機，具有結(jié)構(gòu)簡單、性能可靠等特點，且無級變速、易于操縱，具有較好的經(jīng)濟性和較高的牽引效率［3］。

2 工作系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及其工作原理

該側(cè)卸式地下鏟運機的工作系統(tǒng)包含液壓系統(tǒng)和機械系統(tǒng)兩部分。

1）液壓系統(tǒng)。電機通過花鍵套驅(qū)動三聯(lián)泵。三聯(lián)泵的第一聯(lián)油泵連接多路換向閥，通過操作多路換向閥的操縱手柄，改變液壓油的流量和壓力，控制油缸運動，實現(xiàn)鏟斗的舉升、翻斗、側(cè)翻，如圖3。三聯(lián)泵的第二聯(lián)驅(qū)動全液壓轉(zhuǎn)向器，推動轉(zhuǎn)向油缸，使整車沿鉸接機構(gòu)轉(zhuǎn)動，鉸接機構(gòu)加裝限位塊，防止過度轉(zhuǎn)向。三聯(lián)泵的第三聯(lián)連接卷纜閥，卷纜閥內(nèi)的高壓油帶動擺線馬達，卷纜馬達利用鏈條驅(qū)動卷筒，實現(xiàn)對拖曳電纜的卷放，其中卷纜閥設(shè)置可調(diào)節(jié)的高壓溢流閥，防止電纜過卷，保護電纜。

圖2 行走系統(tǒng)工作原理

圖3 工作系統(tǒng)液壓原理圖

2）機械部分。該側(cè)卸式地下鏟運機的舉升和翻斗工作機構(gòu)是由舉升油缸、翻斗油缸、小搖臂、大臂、鏟斗組成的正轉(zhuǎn)五桿機構(gòu)［4］，克服了正轉(zhuǎn)四桿機構(gòu)卸載時翻斗油缸和鏟斗相碰的缺點。其中鏟斗刃板采用高強度的硼化鋼板，具有高硬度和高耐磨性，小搖臂采用高強度鋼板焊接，具有較高的韌性。

側(cè)卸部分在傳統(tǒng)地下鏟運機的正轉(zhuǎn)五桿機構(gòu)的基礎(chǔ)上，將裝載部分的鏟斗變?yōu)殓P斗和托架的組合，并在鏟斗和托架之間安裝一個側(cè)卸油缸，使工作機構(gòu)類似于六桿機構(gòu)［5］，實現(xiàn)側(cè)卸功能。其中鏟斗的側(cè)面擋板和溜槽均為可拆卸式，可根據(jù)現(xiàn)場的情況選擇左面卸載或右面卸載，如不需要側(cè)卸，可兩邊同時安裝擋板，進行常規(guī)裝卸及運輸作業(yè)，如圖4。

圖4 工作側(cè)卸作業(yè)圖

3 側(cè)卸式地下鏟運機工作過程及適用情況

1）側(cè)卸式地下鏟運機工作循環(huán)。鏟斗的運動是由舉升油缸、翻斗油缸、側(cè)卸油缸和機體的行走部分共同控制的。將鏟斗放平，機體的行走及慣性作用將鏟斗推入料堆，邊推進邊翻轉(zhuǎn)鏟斗，使物料裝滿鏟斗，然后鏟斗轉(zhuǎn)正，舉升油缸將鏟斗舉升到合適的位置，機體行走運輸至物料的卸載點（如距離很長或巷道狹窄，可先將鏟斗放下，到卸載點再舉升），舉升油缸將鏟斗托舉到合適高度，翻斗油缸推動鏟斗正面卸載，或者側(cè)卸油缸推動鏟斗側(cè)翻，實現(xiàn)側(cè)面卸載，進行物料卸載。嚴(yán)禁正面卸載和側(cè)面卸載同時進行。卸載后側(cè)卸油缸收縮將鏟斗放平，并將鏟斗收回下落，完成一個工作循環(huán)［6］。

圖5 使用工況

2）側(cè)卸式地下鏟運機兩種適用情況。

大巷道的掘進：側(cè)卸地下鏟運機適用于巷道斷面尺寸較大（寬×高 ≥4500 mm×3000 mm）［7］的巷道掘進。使用時將側(cè)卸式地下鏟運機和礦車平行放置，側(cè)卸地下鏟運機裝料移動后從側(cè)面直接向礦車（輸送帶、礦倉等）裝礦，如圖5。優(yōu)點是避免因巷道狹小引起的鏟運機掉頭困難，裝載效率極高。

采掘面的裝礦和短途運輸：在短距離運輸條件下（運距≤150 m）該機可以獨立作業(yè)，適用于采掘面礦石的裝載、短途運輸、倒礦等情況。采掘面的巷道狹小，使用該機器可提高機械化水平，降低工人勞動強度，有效提高出礦率，提高生產(chǎn)效率。具有靈活高效、操作方便、運行平穩(wěn)可靠、維護簡單等特點［7］。

［1］ JB/T5500-2004 地下鏟運機［S］.

［2］ JB8518-1997 地下鏟運機安全要求［S］.

［3］ 張棟林.地下鏟運機［M］.北京：冶金工業(yè)出版，2002：304-305.

［4］ 張棟林.地下鏟運機［M］.北京：冶金工業(yè)出版，2002：54-56.

［5］ 姜金秋.ZYC-120型側(cè)卸裝載機結(jié)構(gòu)分析［J］.煤礦機械，1997（3）：36-38.

［6］ 石志勇.側(cè)卸式鏟斗裝載機總體設(shè)計和工作機構(gòu)設(shè)計［D］.阜新：遼寧工程技術(shù)大學(xué)，2011：6-7.

［7］ 山東金嶺礦業(yè).CYC1.0型側(cè)卸式地下鏟運機說明書［M］.2012.