CYC-1.0型側卸式地下鏟運機

王文順， 包瑞斌， 任平義

（山東金嶺礦業，山東 淄博255081）

0 引言

CYC-1.0型側卸式地下鏟運機是一種地下采掘作業的主體設備，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、前卸式或側卸式卸載的設備。設計斗容為1m3，額定載重為2000kg，最大鏟取力≥42 kN。設計生產符合機械行業標準［1-2］的規定。該鏟運機廣泛適用于無爆炸介質的礦山和地下工程（巷道斷面：寬×高≥2500 mm×2500 mm；轉彎半徑≥4500 mm；坡度＜12°）的出礦和巷道掘進出渣等。該鏟運機嚴禁用于有瓦斯、煤塵等易燃、易爆氣體的場所。

CYC-1.0型側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連接。前機架裝有工作機構、操控系統、駕駛棚等。后機架裝有動力系統、卷纜系統、左油箱、右油箱、傳動系統等，其總體結構簡圖如圖1。

圖1 總體結構簡圖

運輸時，可以整機運輸，運輸狀態外形尺寸（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，組裝后需要經過嚴格調試后方能使用。使用時要根據要求進行潤滑保養，并及時對液壓系統清洗維護，這樣才能有效延長鏟運機的壽命。

1 行走系統結構及其工作原理

該側卸式地下鏟運機的行走系統由靜液壓傳動系統和驅動橋等機械裝置組成。靜液壓系統以電動機（或柴油機）為動力，通過彈性柱銷聯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。通過調節變量泵上補油泵的壓力，改變泵體內斜盤的傾角來控制泵體的排量和油液流動方向，實現定量馬達的換向和無級變速。驅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、車輪傳動裝置和驅動橋殼等。定量馬達輸出動力，經過減速箱減速后，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，驅動鏟運機行走。行走系統工作原理見圖2。

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

2 工作系統結構及其工作原理

該側卸式地下鏟運機的工作系統包含液壓系統和機械系統兩部分。

1）液壓系統。電機通過花鍵套驅動三聯泵。三聯泵的第一聯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，實現鏟斗的舉升、翻斗、側翻，如圖3。三聯泵的第二聯驅動全液壓轉向器，推動轉向油缸，使整車沿鉸接機構轉動，鉸接機構加裝限位塊，防止過度轉向。三聯泵的第三聯連接卷纜閥，卷纜閥內的高壓油帶動擺線馬達，卷纜馬達利用鏈條驅動卷筒，實現對拖曳電纜的卷放，其中卷纜閥設置可調節的高壓溢流閥，防止電纜過卷，保護電纜。

圖2 行走系統工作原理

圖3 工作系統液壓原理圖

2）機械部分。該側卸式地下鏟運機的舉升和翻斗工作機構是由舉升油缸、翻斗油缸、小搖臂、大臂、鏟斗組成的正轉五桿機構［4］，克服了正轉四桿機構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。

側卸部分在傳統地下鏟運機的正轉五桿機構的基礎上，將裝載部分的鏟斗變為鏟斗和托架的組合，并在鏟斗和托架之間安裝一個側卸油缸，使工作機構類似于六桿機構［5］，實現側卸功能。其中鏟斗的側面擋板和溜槽均為可拆卸式，可根據現場的情況選擇左面卸載或右面卸載，如不需要側卸，可兩邊同時安裝擋板，進行常規裝卸及運輸作業，如圖4。

圖4 工作側卸作業圖

3 側卸式地下鏟運機工作過程及適用情況

1）側卸式地下鏟運機工作循環。鏟斗的運動是由舉升油缸、翻斗油缸、側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，邊推進邊翻轉鏟斗，使物料裝滿鏟斗，然后鏟斗轉正，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，或者側卸油缸推動鏟斗側翻，實現側面卸載，進行物料卸載。嚴禁正面卸載和側面卸載同時進行。卸載后側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［6］。

圖5 使用工況

2）側卸式地下鏟運機兩種適用情況。

大巷道的掘進：側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。使用時將側卸式地下鏟運機和礦車平行放置，側卸地下鏟運機裝料移動后從側面直接向礦車（輸送帶、礦倉等）裝礦，如圖5。優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，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，提高生產效率。具有靈活高效、操作方便、運行平穩可靠、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：冶金工業出版，2002：304-305.

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

［5］ 姜金秋.ZYC-120型側卸裝載機結構分析［J］.煤礦機械，1997（3）：36-38.

［6］ 石志勇.側卸式鏟斗裝載機總體設計和工作機構設計［D］.阜新：遼寧工程技術大學，2011：6-7.

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