1、1 1铲运机的工作铲运机的工作执行机构执行机构 “铲运机”是集装、运、卸、高效、机动、灵活于一体的自动化设备，无论 地下开拓、 开采、 破碎、 采掘和地上运输在各种路况， 各种环境下都有用武之地。 因此根据1，铲运机在几十年的发展历史背景下，至今以为无轨化、大型化、 液压化、 节能化和自动化。 目前国内外以铲运机的发展反映地下矿山的开采水平， 它对加快矿山建设速度、扩大开采规模、提高劳动生产率和矿山经济，都具有重 要作用，世界采矿业的竞争日益加剧。所以对铲运机最重要的部件工作执行机构 进行设计有十分重要的意义。 如图 1.1 根据模型明确各个部件的名称及其作用，对其工作状态进行分析。 了解到铲
2、运机工作执行机构是由：动臂、举升缸、转斗缸、摇臂、连杆、铲斗组 成，其各种工况由举升油缸和转斗油缸的长度共同决定，它的工作过程由五种工 况组成。 图 1.1 铲运机执行机构总图 1）铲斗；2）转斗油缸；3）动臂；4）动臂油缸； 5）连杆；6）摇臂； 1.插入工况：动臂下放，铲斗放置于地面，斗尖触地，斗底与地面呈 0 3 至 0 5 倾 角，开动地下铲运机，铲斗借助及其的牵引力插入料堆。 2.铲装工况： 铲斗插入料堆后， 转动铲斗铲取物料， 待铲斗口翻至近似水平为止。 3.举升工况：收斗后，利用举升油缸动臂转动适当的卸载位置。 4.卸载工况： 在卸载点， 利用转斗油缸使铲斗翻转， 向溜井料仓或运
3、输车辆卸载， 2 铲斗物料卸净后下方动臂，使铲斗恢复至运输位置。 5. 自动放平工况:铲斗在最高举升位置 0 45 卸载后，保持转斗油缸长度不变，将 动臂放置铲掘位置时，斗底与地面的后角为 0 3 到 0 5 。 3 2.铲运机的工作机构类型铲运机的工作机构类型 综合国内铲运机转动连杆机构的形式，由 4主要有 7 种类型的连杆机构， 按构件数不同，可分为三杆、四杆、五杆、六杆和八杆转斗连杆机构。按输入和 输出杆的转向是否相同又分为正转和反转连杆转斗机构。 1.正转八杆机构，其最大缺点是杆件太多、结构复杂。 图2.1 正转八杆机构 2.转斗油缸前置式正转六杆机构,它由两个正转四杆机构组成。 图
4、2.2 转斗油缸前置式正转六杆机构 3.转斗油缸后置式正转六杆机构,它由两个反转四杆机构组成, 此种机构与转斗 前置式相比，机构前悬较小，传动比较大，活塞行程较短；有可能将动臂、转斗 缸、摇臂和连杆机构的中心线设计在同一平面内，从而简化了结构，改善了动臂 和铰销的受力状态。 缺点是转斗缸与车架的铰接点位置较高， 影响了司机的视野。 4 图 2.3 转斗油缸后置式正转六杆机构 4.转斗油缸后置式反转六杆机构, 系由两个平行四边形正转机构组成。转斗油缸 大腔进油时转斗，并且连杆系统的倍力系数能设计成较大值，所以获得较大的掘 起力；恰当地选择各构件尺寸，不仅能得到良好的铲斗平动性能，而且可以实现 铲
5、斗的自动放平：结构紧凑，前悬小。缺点是摇臂和连杆布置在铲斗与前桥之间 的狭窄空间，容易发生构件相互干涉。 图 2.4 转斗油缸后置式反转六杆机构 5.正转四杆机构,结构简单,但转斗油缸活塞行程大。由于在升举过程中, 四杆机 构呈平行四边形, 故可保证铲斗平行升举。 图 2.5 正转四杆机构 6.正转五杆机构，其工作原理只是在活塞杆和铲斗之间加了一短连杆, 因而避免 5 了卸载时活塞杆与铲斗后壁相碰。 、 图 2.6 正转五杆机构 总结：根据上述对工作机构类型的描述，各种机构类型都有各自的优点，适 应各种环境和工况，根据实际工况的需要设计合适的铲运机。 本设计所选的是转 斗油缸后置式正转六杆机构
6、为例。 6 3铲运机工作铲运机工作执行机构执行机构分析分析 铲运机工作执行机构的主要部分分为六杆机构， 只要确定铲斗位置角和动臂 的位置角就可以确定工作执行机构的运动状态或位置。 3.1 铲斗的基本组成方式 铲斗断面形状一般为 U形，用钢板焊接而成，由斗底、侧壁、斗刃、及后 壁等部分组成。常见的铲斗结构如图 3.1 所示 图 3.1 铲斗结构 (1) 斗体的形状 铲斗的斗体基本可分成“浅底”和“深底”两种类型。在斗容量相同情况下， 前者开口尺寸较大，斗底深度较小，既斗前壁较短，而后者则正好相反。 浅底铲斗插入料堆的深度小，相应的插入阻力也小，容易装满，但运输行驶 时容易撤料：由于前悬增大，影响车辆行驶平稳性。而深底铲斗则恰恰相反。根 据设计要求， 测铲运机工作装置主要进行定点或短距离装载， 所以选用浅底铲斗。 斗体采用低碳、耐磨、高强度钢板焊接制成。 （2）切削刃的形状 根据装载物料的不同，切削刃有直线型和非直线型。前者形式简单。有利于 铲平地面。但铲装阻力大。后者有 V 型和弧形等，插入阻力较小，容易插入物 料，并有利于减少偏载插入，但铲装系数小。 7
