三种进口铲运机在矿井下使用情况分析
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铲运机出矿经济效益一、电动铲运机与内燃铲运机一般来说,电动铲运机的造价比同斗容的内燃铲动机要高。
虽然电动机比柴油机便宜、但是电动铲运机辅助元件费用更多,所以售价也相对要高2030%。
电动铲运机在电缆长度范围内工作不必增加设备费用。
若在大面积区城作业,为保证其运行而增加设备的费用可达铲运机售价的1020%。
内燃铲运机就不受工作点之间距离的影响。
铲运机的工作费用包括:司机工资和能源,维修等费用。
据统汁,内燃铲运机能能源消费是矿山总能耗的1020%。
瑞典长期试验表明:台电动铲运机耗电78度,一台同斗容的内燃铲运机耗油20升小时。
内燃铲运机的维修费约15%用于柴油机,但轮胎维修费比电动的要低3%,电动铲运机的电动机传动系统在工作寿命期限内几乎不需要维修。
不过卷缆装置维修费约占2%。
电缆的维修费估计为6%左右。
如下表所示,电动铲运机比内燃针运机工作费用低16%,总投资低6%。
通风费用是主要的间接工作费用,使用电动铲运机时不须考虑。
而内燃铲运机则不然,由于井下增加了柴油机功率、空气要要量就显著提高。
电动机具有2倍额定功率的过载能力.便于电动铲运机加速和卸料。
相对于内燃铲运机要多513%的额外功率。
因为柴油机不能超过额定负荷。
因此,电动铲运机比同斗容的内燃铲运机产量更高。
假如要增加8%的产量.电动铲运机可比内燃的综合工作费用降低22%。
总投资降低13%。
通常,电动铲运机比内燃的综合工作费用低3035%,产量却高2025%。
二、铲运机生产能力的确定铲运机每一工作循环包括:装矿(岩)、卸载、空车返回工作面等。
其小时生产能力可按下式计算:3600VK Q ++t t t γ=运装卸, 吨小时式中:Q —铲运机小时生产能力 吨; V —铲斗容积, 3米;K —铲斗装满系数,一般为 0.8~0 .9; γ—物料容重,3吨;t 装—铲斗装载时间,秒;123t =t K K K 装铲t 铲—铲斗铲掘矿岩一次的时间,秒;1K —工作而大块矿岩对装载影响系数,一搬按1.15~1.2选用; 2K —工作班里机器的修理、加油及调整时间的影响系数,一般取1.1; 3K —工作面调车时间系数,取1.3;t 运—重、空车在装载点和卸载点之间往返一次的时间,秒;´113600L K V V t ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭运重空式中:L —运行距离,公里;V 重、V 空一铲运机空、重载时沿巷道运行的速度,公里/时;´K 一机器运行的不均衡系数(考虑起动、减速、停车、转弯时的减速),取1.25~1.3;t 卸—铲斗卸载时间,秒。
第8卷增刊2V01.8Suppl.2中国有色金■学报TheChingeJourniIofNonferrolisMetals998年9月Sep.1998我国井下铲运机使用与维修存在的问题与对策研究古双林1|、英勇2张怀亮21(江西铜业公司雄辫铜矿,簋兴334224)2(中南工业大学机电工程学院.长抄410083)摘要在广泛调查、收集和整理国内井下矿山铲运机使用与维护技术资料的基础上.综述了我国主要井下矿山的使用和维护概况,并指出了所存在的问题及分析了所存在同盟的原因.同时提出了今后我国使用与维护铲运机的措施。
关键词铲运机使用维修从70年代中期,我国从引进波兰BU.MAR公司的LK-1型铲运机起步.据不完全统计,我国从国外厂商共引进了34种型号的铲运机近500余台。
我国铲运机进口整机购置费、易损备件和技术转让费累计约耗外汇4.4亿元人民币,加上我国研制生产的39种型号的铲运机400余台.共有国产和进口铲运机900余台服务于我国近70个地下矿山和施工工程中。
这些铲运机,改变了我国地下矿装运机机械落后的局面。
但是铲运机的引进和研制,从一开始就存在大量重复、盲目引进的现象并愈演愈烈,国别之多、型号之杂、用汇之巨都是非常惊人的。
被有识之士戏称为“铲运机的博览会”。
型号繁多的铲运机,带来了对铲运机使用与维护的困难。
1铲运机的使用概况和存在问题通过调查、整理、统计与分析,得出我国主要矿山铲运机使用概况如表1所示。
对有色、冶金、黄金、化工部门的有代表性的矿山使用铲运机的情况进行了调查、分析,我国井下铲运机使用存在以下主要问题:(1)台年生产能力和台班出矿效率偏低对于斗容为0.38m3的微型铲运机,凡口铅锌矿和金厂沟粱等6个黄金矿的生产能力平均为1.43万t/台a.未达到冶金部规定的3.5~4t/台a。
对于斗容为2m3的铲运机。
冶金部的竞赛指标是:13万t/台a为及格,而红透山等9个矿山的斗容为2m3的铲运机每台平均生产能力为12.7t/台a,未达到规定的及格指标。
三种煤矿井下装载机的性能分析【摘要】介绍了煤矿井下常用的3种装载机的工作原理和组成结构,以及各自的工作特点,并对它们的使用性能进行了详细分析。
【关键词】装载机;性能分析;改进0.前言目前煤矿井下巷道掘进,主要采用钻爆法,将爆破下来的煤或岩石装入矿车或输送机中运走,因此就必须进行装载作业,装载作业是掘进过程中最繁重和最费工时的工序,其劳动量约占掘进循环劳动量的40%~70%,采用机械装载,对减轻煤矿职工劳动强度、提高掘进效率、降低费用具有十分重要的意义。
笔者所在的皖北煤电集团祁东煤矿,是一座高产高效的现代化矿井,年产原煤200多万吨,该矿自建矿以来,非常重视掘进机械化装载工作,先后引进了3种不同类型的装载机在矿井使用,即P系列耙斗装载机、ZMC30型铲斗装载机和ZMZ45型蟹爪式装载机,这几种装载机工作原理和组成结构各不相同,也有其各自的工作特点,但均取得了较好的使用效果,下面对这几种装载机的性能作简要分析,以供其他用户借鉴。
1.作业环境对装载机的要求(1)装载能力大,即要求斗容量大或能连续装载。
(2)结构简单,坚固耐用,操作简单,维修方便。
(3)行动灵活,便于调动,能在弯曲巷道中工作。
(4)适应性强,要求能装载各种不同块度的货物及在一定角度的倾斜巷道内进行装载。
(5)设备造价低,运转费用少。
2.工作原理及组成结构2.1耙斗装载机祁东矿使用的P系列耙斗装载机是钢丝绳牵引行星轮式装载机,主要由耙斗、台车、绞车、机槽和辅助装置等组成,耙斗容量由0.15mm2、0.3mm2和0.6mm23种,以适应不同的巷道断面和工作环境,耙斗装载机工作时,由两台绞车牵引两根钢丝绳拖动耙斗循环往复装载,耙斗在装载过程中,阻力较大,运动速度慢,返回行程中,阻力较小,运动速度快,以减少空运转时间,耙斗装载机的行走机构为轨轮式,移动时需要借助外力或用绞车自行牵引。
2.2铲斗装载机铲斗装载机种类较多,按其卸载位置可分为后卸式和侧卸式两种,该矿使用的为ZMC30型全液压侧卸式铲斗装载机,它主要由工作机构、液压系统、履带行走部、箱体、操作台和电气系统六大部分组成,工作机构由铲斗、铲斗臂、侧卸油缸、拉斗油缸、举铲油缸等组成,装载机工作时,由司机操作三个油缸,借助履带将铲斗插人货物内,抬起后退至卸载位置,将货物装入矿车或输送机内。
井下铲运机的发展趋势井下铲运机是一种用于井下矿山开采的机械设备,它通过挖掘、装载和运输矿石或岩石来提高矿井的生产效率和安全性。
随着矿业行业的不断发展,井下铲运机也在不断演变和改进。
本文将从技术、性能和应用三个方面来探讨井下铲运机的发展趋势。
首先,技术方面的发展是推动井下铲运机进步的关键因素。
随着科技的不断创新和应用,井下铲运机的技术日益先进。
自动化技术是一个重要的发展方向。
传统的井下铲运机需要有人工驾驶,不仅存在人员安全问题,而且生产效率低下。
因此,自动化技术的引入可以提高工作效率和安全性。
近年来,一些自动化型井下铲运机相继问世,它们配备了定位导航、自动避障、红外线监测等技术,能够自主完成挖掘、装载和运输工作。
这些自动化井下铲运机不仅减少了人员的直接参与,降低了事故的风险,而且显著提高了生产效率。
其次,井下铲运机的性能也在不断提高。
传统的井下铲运机在采矿过程中往往会受到矿石颗粒大小、硬度等因素的限制,导致挖掘效果不佳。
随着技术的创新,井下铲运机的挖掘能力和适应性得到了极大的提升。
一些新型的井下铲运机采用了更强大的动力系统和更先进的刀头设计,能够更有效地处理不同矿石情况。
此外,井下铲运机的耐磨性也在不断改进。
由于井下环境的复杂性和恶劣性,井下铲运机的部件往往会受到严重的磨损。
传统的部件材料可能无法满足要求,容易磨损和损坏。
因此,新型的井下铲运机开始采用更耐磨的材料,以提高其使用寿命和可靠性。
最后,井下铲运机的应用范围也在逐渐扩大。
传统的井下铲运机主要用于采矿现场,但随着矿山工作环境的改善和需求的增加,井下铲运机的应用范围也在不断扩大。
一些井下铲运机经过改进后适用于其他领域的工作,例如地下隧道施工、建筑工地等。
这些新应用领域对井下铲运机的要求可能不同于采矿工作,因此井下铲运机在性能和适应性方面也需要相应的改进和调整。
未来,我们可以预见井下铲运机将在更广泛的领域发挥其作用,为各种地下工程提供高效、安全的服务。
三种进口铲运机在矿井下使用情况分析【摘要】铲运机是集铲、装、运、卸一体的联合设备。
本文将在矿井下使用的三种进口铲运机使用情况作了总结和系统比较分析,从使用者的角度和使用情况提出了一些看法,体会、经验,供铲运机使用单位和设计制造单位借鉴,使铲运机这种设备更好的服务于我们的建设,产生更大的经济效益。
【关键词】TORO100DH铲运机;LF-4.1铲运机;CT1500铲运机铲运机是六十年代初期出现的集铲、装、运、卸一体的联合设备。
目前,已经广泛运用在国民经济建设的各个领域。
本文将在矿井下使用的三种进口铲运机使用经验和情况作了系统比较分析,供铲运机使用单位和设计制造单位借鉴。
一、使用情况统计分析的27台铲运机,其中23台在井下使用,5台芬兰产TORO100DH 在井下已使用了5年之久,出现了铲取力不足、爬坡能力极度下降现象,现已出井待修。
初步检查,是高压变量油泵和变量油马达配油盘等自然磨损造成,柴油机及机械传动性能还基本良好。
13台德国产LF-4.1在井下使用了4年多,按规定已超过大修期限。
因未按时进行大修,其中7号机曾在下坡时发生柴油发动机飞车事故,造成铲斗大臂严重损坏;8号机重载上坡时发生下滑,撞坏柴油机油底壳及支座;10号机同样发生柴油发动机飞车事故,造成后机架及后牙箱减速器主传动小齿轮轴产生裂纹。
由于井下道路和工作条件恶劣,有11台次更换了铜套与销轴;10台次更换了中央铰接下铰点的双列滚柱球面轴承;对其中3台前车架铰接孔进行了重新补焊镗孔;10台车前车架上铰接座板(厚40mm)在拐弯处有大小不同的裂纹,进行了修焊。
维修后,目前还有11台仍在井下工作,但维修后的车辆,故障缺陷增多。
5台法国产CT1500主要用于掘进出渣、处理残矿及清理巷道,已使用了3年。
各台的铲斗大臂铰接点铜套及中央铰接下铰点关节轴承均已更换,铲斗也是多次修补,曾发生过侧翻,应该是重心过高造成,属设计制造问题,目前仍在使用。
二、对三种机型的性能分析1.芬兰产TORO100DH机型属于静液压机械传动,采用无级变速,有无需挂档的优点。
LH514E电动铲运机在国内矿山的首次应用山特维克公司生产的LH514E六立方电动铲运机首次进入中国,并成功在安徽开发矿业实现了应用,该车控制系统采用模块化微电脑处理器,CAN总线等先进技术,各种传感器保护齐全,整车设计合理,故障率,出矿效率达80万吨/年。
关健词:LH514E 电动铲运机;VCM车辆管理系统;地下硬岩铁矿应用引言安徽开发矿业为了完成年产750万吨原矿的生产指标,2010年率先引进了瑞典SANDVIK公司生产的LH514E 电动铲运机,并成功在硬岩铁矿实现了应用,这是国内该车型的首次引进并成功应用,该车采用VCM车辆管理系统,CAN 总线数据传输,模块化数据处理,保护齐全,出矿效率达80万吨/年,且故障率很低。
该文介绍LH514E电动铲运机的整体结构,技术参数,以及使用过程中遇到的问题,整改优化,以资后续矿山设备选型作为参考。
安徽开发矿业是中国五矿邯邢矿山管理局的重点项目,力争建设国内一流,国际先进的现代化矿山,设计生产能力750万吨/年。
我矿山采用高溜井,无砥柱的采矿方法,从-300水平开始,25米一个分层,分4级崩落,集中到-400水平出矿,再由低溜井,由-400放矿到-425水平。
这种集中出矿的采矿工艺适合了电动铲运机的特点,发挥了电动铲运机短距离运输的优势。
依据矿山发展规划,于2010年引进芬兰山特维克(SANDVIK)公司生产的LH514E 六立方电动铲运机。
1 2011年开始在吴集、李楼两个采区车间各使用一台电动铲运机进行出矿作业。
在试用中对LH514E有关的技术性能进行了测试,对试验数据进行了详细记录.经过2011、2012两年的运行,证明LH514E 电动铲运机与我矿目前正普遍使用的ACY-3L型柴油铲运机相比,性能先进,故障率低,生产效率高,单吨矿成本低。
2 试用测定数据2.1 产量与效率从台班效率看,LH514E 比ACY-3L高出一倍多,见表1。
2011年因受生产条件的限制LH514E 的生产台班和作业时间大大低于ACY-3L。
例析轮式装载机在煤矿的应用1 工程概况俄霍布拉克煤矿新主斜井是矿井4.00Mt/a改扩建新增井筒,该井筒与南工业广场铁路专线配套使用,井筒布置位置受到严格限制,井筒在施工中需穿过第四系强含水层,该层位于第四系冲击层底部,主要为砂砾层,比较松软,在采用地面预注浆措施后,井筒断面揭露最大涌水量仍达200m3/h,井筒穿过含水层长度为110m,井筒布置坡度为16°,施工时为下山掘进(地面往井下施工)。
井筒净宽4900mm,净高4050mm,支护断面图详见图1。
2 施工工艺选择3 现场应用效果分析(1)短途运输,来回时间短,上井之后矸石直接回填至工业广场,减少施工工序,提高工作效率。
(2)揭露强含水层段时,掘进时泥沙较多,用潜水泵排水效率低,而且泵损坏量较大,使用装载机斗可以直接将泥沙一同运出,同时更换水泵时可直接利用装载机起吊,非常方便,既节省了劳动力,又保证了安全。
(3)含水层段砾石层松软,用装载机直接可以代替人工、风镐进行作业,既能进行快速掘进,又能保证施工安全。
(4)井壁浇灌时,装载机可直接到材料加工点装浇灌材料,并直接运送到井下施工地点,十分方便。
(5)浇灌期间实现快速施工,每一模浇灌完混凝土4小时后,将脚手架拆除,迎头开始正常掘进。
到下一模开始浇灌混凝土前,进行拆除上一模模板及碹股,这时装载机机斗直接用于拆除模板及碹股的临时工作平台,既能保证前面正常施工,又能提高拆除碹股及模板的安全系数。
4 装载机使用安全保证(1)加强装载机制动系统装置检修,保证全液压四轮湿式脚制动,电控、钳盘式手制动双重制动保护灵敏可靠,确保施工期间装载机运输安全。
(2)严格执行声光信号保证措施,装载机上下期间利用自身喇叭鸣笛并开动自身灯光明亮,直接与井上(下)信号联系,然后再反馈给井上(下),确保信号联系清晰、系统可靠。
(3)在确保装载机自身双重制动灵敏可靠的前提下,利用地面JK-2.5/20型凿井提升机作为装载机上下运行的辅助牵引,起到后备制动安全保护作用,切实做到装载机的安全使用。
三种进口铲运机在矿井下使用情况分析
【摘要】铲运机是集铲、装、运、卸一体的联合设备。
本文将在矿井下使用的三种进口铲运机使用情况作了总结和系统比较分析,从使用者的角度和使用情况提出了一些看法,体会、经验,供铲运机使用单位和设计制造单位借鉴,使铲运机这种设备更好的服务于我们的建设,产生更大的经济效益。
【关键词】TORO100DH铲运机;LF-4.1铲运机;CT1500铲运机
铲运机是六十年代初期出现的集铲、装、运、卸一体的联合设备。
目前,已经广泛运用在国民经济建设的各个领域。
本文将在矿井下使用的三种进口铲运机使用经验和情况作了系统比较分析,供铲运机使用单位和设计制造单位借鉴。
一、使用情况
统计分析的27台铲运机,其中23台在井下使用,5台芬兰产TORO100DH 在井下已使用了5年之久,出现了铲取力不足、爬坡能力极度下降现象,现已出井待修。
初步检查,是高压变量油泵和变量油马达配油盘等自然磨损造成,柴油机及机械传动性能还基本良好。
13台德国产LF-4.1在井下使用了4年多,按规定已超过大修期限。
因未按时进行大修,其中7号机曾在下坡时发生柴油发动机飞车事故,造成铲斗大臂严重损坏;8号机重载上坡时发生下滑,撞坏柴油机油底壳及支座;10号机同样发生柴油发动机飞车事故,造成后机架及后牙箱减速器主传动小齿轮轴产生裂纹。
由于井下道路和工作条件恶劣,有11台次更换了铜套与销轴;10台次更换了中央铰接下铰点的双列滚柱球面轴承;对其中3台前车架铰接孔进行了重新补焊镗孔;10台车前车架上铰接座板(厚40mm)在拐弯处有大小不同的裂纹,进行了修焊。
维修后,目前还有11台仍在井下工作,但维修后的车辆,故障缺陷增多。
5台法国产CT1500主要用于掘进出渣、处理残矿及清理巷道,已使用了3年。
各台的铲斗大臂铰接点铜套及中央铰接下铰点关节轴承均已更换,铲斗也是多次修补,曾发生过侧翻,应该是重心过高造成,属设计制造问题,目前仍在使用。
二、对三种机型的性能分析
1.芬兰产TORO100DH机型属于静液压机械传动,采用无级变速,有无需挂档的优点。
前进、后退及变速由两个脚踏板控制,操作非常方便。
柴油机起动后,可稳定在2300r/min运行,车速在(0~9km/h)无需加油即可保证发动机恒功率的工作状态。
因无油门踏板,故无突然加速或减速运转现象,排出废气中有害成分低,操作简单。
整机质量、性能、操控性都较好。
但使用中也存在以下问题:
1)主传动油冷却器布置在柴油机飞轮壳上方,散热条件差,冷却器冷却能
力弱,油温常在85℃~93℃,使司机座周围温度高达33℃左右,同时造成油粘度下降,内泄漏增大,出现铲取力减小现象,被迫停车冷却。
电气系统也因周围温度过高和与油接触而常出故障。
2)停车用的手制动器,制动力小,易损坏。
建议加大活塞直径使制动阀和踏板阀液压联锁,以免踩脚踏板而忘记松开手制动器。
3)配用的轮胎规格过小,前轮常超载,造成轮胎寿命低。
4)工作机构的铲斗与动臂铰接销轴(弹性销)易被剪断,造成销轴与铲斗铰接孔磨损,且拆卸不方便。
中央铰接处结构欠佳,其关节轴承易损坏,造成销轴脱落及钢套磨损易发生。
5)TORO100DH机型与同斗容的液力机械传动方式的铲运机相比,其机重和外形偏大,且价格偏高。
2.德国产LF-4.1属于液力机械传动方式,结构布置紧凑,外形尺寸小,转弯半径小。
变速箱有四个档位,前进、后退及变速只用一个手柄控制,仪表显示多,操作方便。
前后桥均有防滑自锁差速器,以防止轮胎打滑及增强通行能力。
脚制动采用双回路钳盘式四轮制动系统,当其中一条回路故障时,另一条回路仍可进行制动。
净化系统采用两级净化装置,三元催化+水箱洗涤,结构简单,净化效率高,蜂窝状催化剂使用寿命长。
司机座布置在前车架上,油门通过踏板阀加压油液,供给液压缸来控制,操作十分方便。
但使用中也存在以下问题:
1)由于结构过于紧凑,给维修带来了困难与不便。
如柴油机喷油泵被电瓶挡住,柴油机上方又装有空气过滤器,故对柴油机油量检查和加油,调速器检查等都不方便。
2)变速箱的操作杆发生拉断、操作不灵活、定位机构磨损造成挂不上档及乱档现象。
其原因是换向和换档合为一个手柄控制,虽有可取之处,但易出故障,还是分开好。
3)制动系统故障偏多,脚制动片寿命低,有的只有220小时左右,建议改用其它寿命较长的制动片。
4)中央铰接点布置过低,采用双列滚柱球面轴承,不易密封,常有水分泥浆侵入,造成损坏。
建议采用滑动轴承,方便密封,延长使用寿命。
5)前后架之间接线盒布置过低,侧灯布置过低,在井下有水及泥浆的条件下易损坏。
3.法国产CT1500也是属于液力机械传动方式,总的结构和传动系统与德国产LF-
4.1相似,但结构布置更成熟,检查维修与加油都较方便。
换向及油门调节均用气动控制,操作灵活方便。
转向阀为方向盘式,转向时司机有路感,转向
平稳。
制动系统为双回路蹄式制动器。
中央铰接点采用了滑动轴承,耐用,故障少,寿命长。
但使用中也存在以下问题:
1)气路系统相当复杂,两个储气筒(风包)及电瓶布置在第一传动轴和变速箱上方,给部分总成保养修理带来不便,可适当简化气路系统。
2)蹄式制动器力矩小,制动蹄的检查、调整及更换不方便,还是钳盘式制动器好。
3)铲斗结构强度及刚度不足,多次发生开裂,斗底磨损坏的故障。
4)转向操纵阀易磨损漏气,影响转向及正常制动。
5)后车体的上盖板及后车门结构过于单薄,易损坏,运行时有振动及噪音。
三、体会、经验与建议
通过对27台三种类别铲运机在井下使用情况的总结分析,有以下的经验、体会与建议:
1)铲运机属于大型工程设备,如果本身存在问题,(如前述各问题)从原机结构布置方面来改造几乎不可能。
因此,使用者应根据铲运机各自的特点和使用条件,扬长避短。
2)铲运机的工作效率和使用寿命是掌握在司机,维修保养人员手中,所以司机和维修工必须经过严格的考核及培训。
井下铲运机司机首先得在地面操作过一定时间,还得在井下空操作一段时间,才能正式在井下铲矿和重车运行。
3)严格实行三级保养制度,把事故隐患消灭在萌芽状态。
设备出现故障时,必须先诊断出故障部位和故障点,才能侧卸,避免产生新的故障。
4)液压油和润滑油必须按厂家要求选用,不得随意用其它牌号代用。
否则,会使设备磨损加剧,性能变坏,密封件膨胀失效。
5)建立严格的规章制度,维修人员及司机一定要按操作规程执行(许多故障是由司机误操作造成)。
这样,才能使铲运机这种设备更好的服务于我们的建设,产生更大的经济效益。
参考文献
[1]铲土运输机械.重庆建筑工程学院.中国建筑工业出版社,1981.4
[2]邵林波,邹建华,汪国庆液压与气压传动.南京大学出版社,2011.5
[3]张智铁.井下铲运机工作机构的优化设计.矿山机械,1983.1
[4]张宝生,邵林波.汽车发动机底盘构造与维修.冶金工业出版社,2009.7。