液壓挖掘機(jī)與機(jī)械式電鏟比較01

代表新技術(shù)的液壓挖掘機(jī)一直在與機(jī)械式電鏟和裝載機(jī)競爭。直到上世紀(jì)的70年代初，液壓挖掘機(jī)僅用于土石方工程和道路建設(shè)，但由于與機(jī)械式電鏟——露天礦傳統(tǒng)裝備相比有許多優(yōu)點(diǎn)，這引起了礦山行業(yè)的興趣，下面作一簡要的比較。一、露天礦裝設(shè)備介紹1、裝載機(jī)設(shè)計(jì)裝載機(jī)的基本意圖是用于堆取物料的再處理，它在地面上推動鏟斗且平行于地面將鏟斗推入待裝的物料中，鏟斗只能插入、退回、升起、下降。裝載機(jī)沒有單獨(dú)的鏟斗切入運(yùn)動，為了破碎或穿透物料，裝載機(jī)的整機(jī)和鏟斗必須一起運(yùn)動，其行走牽引力和掘進(jìn)力只取決于與地面的摩擦力。輪式裝載機(jī)的主要缺點(diǎn)是：(1)在松軟和潮濕的地面上掘進(jìn)力??；(2)機(jī)器要承受很大的動態(tài)應(yīng)力；(3)為提高生產(chǎn)效率就必須使用較寬的鏟斗，但會進(jìn)一步降低挖掘力；(4)需要較大的活動范圍；(5)不能挖掘高位礦床；(6)輪胎消耗成本高，等等。裝載機(jī)主要應(yīng)用于：(1)堆積物料的裝載；(2)容易挖掘的物料；(3)要求高機(jī)動性及經(jīng)常變換工作位置的作業(yè)；(4)協(xié)助主挖掘設(shè)備(挖掘機(jī))。2、機(jī)械式電鏟繩鏟、鋼纜鏟或稱機(jī)械式電鏟即機(jī)械式電動挖掘機(jī)，其生產(chǎn)歷史已經(jīng)近100年了，發(fā)展到現(xiàn)在其最大斗容已超過了50m3（剝離鏟更大）,小型機(jī)用柴油機(jī)或柴油機(jī)—電動機(jī)驅(qū)動，大型機(jī)則用電動機(jī)或機(jī)組驅(qū)動。由于機(jī)械式電鏟鏟斗鋼性地固定在斗桿上，由繩子將其拉入到要挖掘的物料中，只能在一個方向作強(qiáng)制的圓弧運(yùn)動，而不是按所挖掘物料的構(gòu)成進(jìn)行工作，因此無法使挖斗跟隨礦層。由于機(jī)械式電鏟只能在一個方向發(fā)揮其挖掘力，因此其工作裝置的重量必須很大才能抵抗住其挖掘力，為與之平衡，機(jī)身的重量也相應(yīng)地增加，因此機(jī)械式電鏟的整機(jī)重量很大。機(jī)械式電鏟鏟斗上的挖掘力來自于繩拉力在垂直方向的分力，一般情況下，只有28%~60%的繩靜態(tài)拉力能用于挖掘。使用機(jī)械式電鏟不能保持地面整潔，而工作地面又必須保持清潔以防止運(yùn)輸車輛的輪胎受損，因此使用機(jī)械式電鏟工作必須用裝載機(jī)或推土機(jī)進(jìn)行清理路面。3、液壓挖掘機(jī)代表新技術(shù)的液壓挖掘機(jī)經(jīng)歷了從半機(jī)械半液壓到全液壓的歷程，目前已經(jīng)占到全世界挖掘機(jī)保有量的95%以上，液壓挖掘機(jī)利用其廣泛的優(yōu)勢從最初的土方工程和道路建設(shè)已經(jīng)應(yīng)用到挖掘物料的各個方面，特別在機(jī)械式電鏟應(yīng)用的露天礦方面已經(jīng)有逐步取代的趨勢。另外，礦裝設(shè)備還有斗輪挖掘機(jī)、堆料機(jī)等，但其應(yīng)用范圍較有限,在此就不再陳述。二、液壓挖掘機(jī)特性簡介1、工作裝置的運(yùn)動特性工作機(jī)構(gòu)的運(yùn)動特性決定了液壓挖掘機(jī)比機(jī)械式電鏟有一些優(yōu)越性。1.1挖掘范圍寬廣液壓挖掘機(jī)的動臂、斗桿和鏟斗完全可以相互獨(dú)立地操作，這樣就使挖掘機(jī)的工作區(qū)域能夠覆蓋從挖掘機(jī)下車的外前端到整個最大的挖掘半徑范圍，使得鏟斗可以在任何有斷層的恰當(dāng)位置處作業(yè)。推壓力和破碎力由于液壓挖掘機(jī)在其鏟斗的前部有理想的支點(diǎn)，因此可以使全部的挖掘力都作用到鏟斗上。挖掘時將同時產(chǎn)生推壓力（由斗桿油缸產(chǎn)生）和破碎力（即松動力，由鏟斗油缸產(chǎn)生），鏟斗的松動力由鏟斗油缸推力和其與鏟斗的距離得出，因此鏟斗的傾角和松動力有一定的關(guān)系，而不取決于動臂和斗桿的相對位置，因此也與挖掘的高度無關(guān)。因?yàn)殓P斗轉(zhuǎn)動的范圍很大，因此有可能使用最有效的挖掘角度以產(chǎn)生一個松動力，而機(jī)械式電鏟是做不到的。比重量大（每1斗容量與整機(jī)重量比）一方面，靈活的鏟斗挖掘功能與挖掘機(jī)的體積大小無關(guān)，也不需要挖掘機(jī)有很大的平衡功能，另一方面，由于液壓傳動可以極大的簡化機(jī)械傳動中的中間零部件，因此在相同的斗容量情況下，機(jī)械式電鏟的重量是液壓挖掘機(jī)的2.5倍。礦床面清理和路面清理液壓挖掘機(jī)鏟斗運(yùn)動的靈活性使液壓挖掘機(jī)可以有選擇地進(jìn)行挖掘，如果石塊大于鏟斗，或地面上有大石塊或有懸石，只有液壓挖掘機(jī)能容易地處理。由于挖掘機(jī)大范圍的挖掘半徑，只要司機(jī)認(rèn)為有必要，不需要其他輔助設(shè)備即很方便地用鏟斗清理路面；由于挖掘機(jī)鏟斗支點(diǎn)結(jié)構(gòu)和推壓力、破碎力，可很方便地對有滾落危險的石塊、死角石塊、大石塊、礦床工作面底部的石塊進(jìn)行清理。正向運(yùn)動的底卸式鏟斗較寬的液壓開啟的兩片式鏟斗（底卸式）更容易裝車，由于鏟斗較寬，因此可以在接近自卸車物料高度時快速卸車，且不損失裝車高度。2、傳動性能優(yōu)良，平穩(wěn)安全采用液壓傳動能實(shí)現(xiàn)調(diào)速范圍很大的無級調(diào)速，可達(dá)到最大的傳動比和相當(dāng)?shù)偷姆€(wěn)定轉(zhuǎn)速，在液壓系統(tǒng)中都設(shè)置了各種安全閥、過載閥、溢流閥和限速閥等，有效地保證了傳動的平穩(wěn)安全。液壓元件本身的結(jié)構(gòu)尺寸很小，因此運(yùn)動慣性也小，也有利于高速正反轉(zhuǎn)，在挖掘機(jī)作業(yè)時頻繁地?fù)Q向情況下，能保持動作平衡，沖擊很??；而且液壓油還能吸收部份沖擊能量，減小機(jī)械沖擊和振動。液壓挖掘機(jī)為先導(dǎo)伺服操作，輕便靈活，司機(jī)室勞動條件好，大大減輕了操作人員的勞動強(qiáng)度。3、行走的機(jī)動性和越野性可同時操作又相互獨(dú)立的大扭矩行走驅(qū)動系統(tǒng)，可進(jìn)行準(zhǔn)確的轉(zhuǎn)向控制和原地轉(zhuǎn)向；較高的爬坡能力和較低的接地比壓，使液壓挖掘機(jī)在礦上的行動不受限制。因?yàn)楣ぷ餮b置是鋼性連接，因此在最困難的工況下，可以用工作裝置進(jìn)行自救。由于接地比壓小，可以在承載能力較低的工作場地通行。由兩個液壓馬達(dá)分別驅(qū)動左右履帶，因此液壓挖掘機(jī)可以在很小的工作場地內(nèi)繞履帶臺車的中心作360°轉(zhuǎn)彎，而機(jī)械式挖掘機(jī)至少要繞某一履帶的中心作轉(zhuǎn)彎的動作，因此對場地要求大，而且對地面破壞程度大。4、壽命、保養(yǎng)和維修液壓挖掘機(jī)的基本使用壽命為60000小時，可以相應(yīng)或按需進(jìn)行零部件更換，這樣挖掘機(jī)離開工作面進(jìn)行修理的時間就比較短。液壓挖掘機(jī)的維修和保養(yǎng)是按元件使用周期和對油質(zhì)的分析來安排的，逐步有間隔的更換零部件不會突然改變機(jī)器的殘余價值。液壓挖掘機(jī)的主要元件很輕且原始狀態(tài)很清潔，用這些元件來驅(qū)動相對機(jī)械式電鏟較小的上車，可以大大減小對機(jī)械部分的檢修。而機(jī)械式電鏟大都按靜態(tài)受力情況設(shè)計(jì)的，這種傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法，使機(jī)器可能延長其使用壽命，只要管理人員和機(jī)械師能夠具備基本的重型機(jī)械操作技能，因此必須保留一些老的人員讓他們傳受經(jīng)驗(yàn)。機(jī)械式電鏟工作15000到18000小時則要進(jìn)行大修，這樣機(jī)械式電鏟就要離開工地幾個星期，這也可能會導(dǎo)致管理人員考慮更換新的機(jī)器而避免長時間停機(jī)。5、采石場的特殊應(yīng)用根據(jù)德國Aachen工業(yè)大學(xué)的研究成果，在整個采石成本中，打眼放炮占30%，運(yùn)輸占33%，裝車占17%,挖掘占20%。如果使用機(jī)械式電鏟或裝載機(jī)則要求石塊更小，因此相應(yīng)提高打眼放炮的成本，而裝車和挖掘更直接體現(xiàn)了采石的成本。大石塊的粉碎一般都用二次爆破、液壓破碎錘或落球的方法，這樣就更需要主裝車機(jī)械采用液壓挖掘機(jī)。

三、液壓挖掘機(jī)與機(jī)械式電鏟的直接比較表頂目分類液壓挖掘機(jī)電鏟整機(jī)特性比較系統(tǒng)訪臂、斗桿X鏟斗5液壓系統(tǒng) 〕r . 1動臂、斗樣、挖斗、拉繩系統(tǒng)多功能操作慕活」可在給定范闔內(nèi)做任冋邵便切割，剝落或挖掘，可從頂部到底部挖扼?可契入式挖扼』可挖出丈石換』可選揮礦位挖掘不靈活」愎能從底部到頂部有切割或撥落功擠壓及斑碎- :有很好的擠壓、破碑力悅百很軒的擠壓力C拉錄拉力的別或）薩斗運(yùn)動 [有特殊的形伏」埴葩性好恆有強(qiáng)制的挖掘電線 ]活理工作面自我活理目龍涪理有限'需更多輔助詢備薩斗苴他輔件反講、擁斗、砥碎罌或苴他無卸料蓿確度. ]不能準(zhǔn)確卸料裝車高度 ]鏟斗向上打開」不扌局尖裝車高屢鏟斗向下打開，意味著拇失裝車肓?xí)跃S護(hù)保養(yǎng)可達(dá)性憂良一般元件拆卸 :容易; 1司機(jī)室視見度憂良一怨司機(jī)勞動強(qiáng)度半 i犬下轂動 1全液圧電-機(jī)挾兩辰帶相反匡動屬正常工作木可能下車速度 +3-^5km/hj高1-lJWhj低爬坡度..re-八.g g至少如兀>高13%.^右」低接地壓芯 1高機(jī)動性 ?憂良慢購買成本比較使用壽