前端裝載機

前裝裝載機。主要用於露天採礦、剝離裝運爆破後的中硬和堅硬礦岩，以 及直接挖掘軟岩，最大運距≤1 km。可同時在幾個工作面或工作水平作業，有利於分別回採，購置費和運營費低，生產能力不受工作面高度的影響等特點；因而成為露天礦很有發展前途的裝載機械。

基本介紹

• 中文名：前端裝載機
• 外文名：front-end-loader
• 學科：採礦工程
• 套用：露天採礦
• 出現時間：1949年
• 分類：工程型和礦用型

發展概況

1949年在德意志聯邦共和國出現第一台液壓缸操縱的前端裝載機，20世紀50～60年代推廣套用於工程施工及各種鬆散物料裝載;70年代美國等國家開始用於露天礦裝載礦岩。大型前端裝載機生產廠家主要集中在美國，斗容達10～18.4m，載重量為19～33t，功率為465～935kW，機重達72～177t。中國於1958年試製前端裝載機，批量生產的最大機型斗容為5.4m。發展方向是增大斗容和功率，提高機動性和耐磨性。

類型

(1)前端裝載機按用途分為工程型和礦用型。前者用於各種工程裝運鬆散物料或挖土;後者結構加強。(2)按斗容分為小型(≤5m)、中型(5～10m)和大型(>10m)，大型機適於在年產≤150萬t中小型礦山作為主要采剝裝運設備，運距≤250m，中小型機適於大型露天礦作為輔助作業設備，清理工作面、修路、排土等。(3)按行走底盤分為輪胎式和履帶式，露天礦主要使用輪胎式。

工作原理

裝載機低速駛向岩堆，接近岩堆時放下動臂，轉動鏟斗，使鏟刃接地，斗底與地面成3°～7°角，全力插入岩堆，並間斷操縱轉斗和舉臂，直至裝滿，將鏟斗轉至運輸位置，後退並轉向，駛向運輸機械，舉升動臂至卸載高度，向前轉斗卸載;空車退回，動臂下落至運輸位置，駛向鏟裝地點。

基本構造

由工作機構、行走底盤、傳動系統、液壓系統、操縱系統和司機室組成(見圖1)。

圖1 前端裝載機結構

工作機構由鏟斗、連桿、動臂、搖桿、轉斗液壓缸和舉升液壓缸組成。鏟斗為耐磨鋼板焊接結構，刃口裝有可更換的斗齒或唇緣;大多數機型的連桿與鏟斗、動臂構成四連桿機構，使鏟斗舉升時保持平動。

輪胎行走底盤由車架、懸掛裝置、車輪和輪胎組成。車架由前車架和後車架鉸接而成。前車架安裝工作機構和轉向機構，後車架上安裝發動機、傳動系統、操縱系統、司機室和油箱等。大型機採用油氣懸掛裝置和無內胎低壓寬基輪胎。

傳動系統的基本功能是按需要將動力傳遞給驅動輪和其他操縱機構，使輸出扭矩和轉數適應外負載變化。傳動系統分為液力機械驅動和電力驅動兩類。液力機械驅動套用較普遍，由發動機、離合器、液力變矩器、變速箱、分動箱、萬向傳動軸、驅動橋和輪邊減速驅動車輪組成。前橋剛性地固定在載重半車架上，後橋鉸接懸掛在發動機半車架上，全橋驅動。電力驅動型式是由柴油機驅動交流發電機發電，經可控矽整流器向輪轂內直流電動機供電，經輪邊行星減速器驅動車輪，稱為電動輪前端裝載機。由腳踏板控制勵磁電流進行調速。下坡時可用發電制動。

液壓系統包括油箱、液壓泵、控制閥等。系統工作壓力為10～22MPa，流量為13.5～31.5L/s。

前端裝載機采裝

在露天礦山套用前端裝載機進行采裝是20世紀60年代發展起來的一種方式，適用於破碎良好的礦岩和表土砂礫等條件。它多與汽車配合完成裝、運過程;在運距短(小於500m)的情況下，也常獨立完成裝、運、卸過程。前端裝載機采裝工作面的形式有端工作面和縱向工作面兩種。裝車時可使前端裝載機倒行轉移30°～90°，再前行至車旁卸料入車(圖中a、b、c)，此移動距離一般為8～12m，也可使前端裝載機梭式往返移動5～10m，卸料入車(圖中d);採用側卸式前端裝載機時，在其鏟取物料後倒行2～3m至車旁卸料入車(圖中e)。前端裝載機采裝循環時間一般為50～70s。適用的台階高度一般為5～6m，當使用斗容5m以上的大型前端裝載機時可達8m，以至10～15m。過高的台階或爆堆採取分段采裝。最大前端裝載機的標準斗容達16.8m，可與載重200t左右的汽車配合作業，其裝載高度達6.7m。

圖2 前端裝載機采裝作業

儘管前端裝載機比挖掘機的重量輕、價格低、行走快和機動靈活，但服務年限短，鏟取力小，維修量大。這種采裝方式多用於中、小型露天礦，在大型露天礦很少套用。