【正文】 （或）式中 C基本額定動載荷計算值，N； P當量動載荷，N； 壽命因數(shù)； 速度因數(shù)； 力矩載荷因數(shù)，力矩較小時，力矩較大時； 沖擊載荷因數(shù)； 溫度因數(shù)； 軸承尺寸及性能表中所列徑向基本額定動載荷，N； 軸承尺寸及性能表中所列軸向基本額定動載荷，N. 由于鏟運機不是經(jīng)常都是滿載荷使用，使用壽命定在20000h. 查機械設(shè)計手冊 取=. 由于軸承所受的力矩并不大，故取. 由于后橋擺動架的擺動次數(shù)是由路面情況決定的，擺動速度并不快，所以軸承的轉(zhuǎn)速并不大，查機械設(shè)計手冊，取. 由于后橋擺動架在工作時受中等沖擊，查機械設(shè)計手冊，取 由于后橋擺動架在工作時的溫度低于120176。根據(jù)軸的偏轉(zhuǎn)角公式， ， ..撓度 . 查機械設(shè)計手冊 一般用途的軸的允許撓度取 同樣查機械設(shè)計手冊 .得知該軸滿足其剛度要求。 軸的剛度校核 把軸看成是梁， 軸所受的載荷簡圖 令c為外伸端長度，l為支點間距離。 。6. 軸肩處和軸的前端，后端要倒角。4. 由于最左端軸段要與擺動叉焊接，必須要承受較大的力，故取其直徑為120mm， 長度為90mm。 軸1. 根據(jù)以往經(jīng)驗和軸的受力情況，取軸的后端直徑為64mm，長度為32mm.2. 由于軸肩處是為了定位墊片，所以取直徑為60mm，長度為4mm。3. 具有良好制造工藝性的措施。最小轉(zhuǎn)彎半徑4200mm(外側(cè))，最大卸載高度978mm，. 軸的設(shè)計 軸的設(shè)計要求：1. 便于軸上零件拆裝。 后橋擺動架的總體方案圖 后橋擺動架的設(shè)計和計算 給出條件：額定斗容1m3，額定載重2000kg，鏟取力42kN，最大牽引力48kN，電機功率45kw，車速0~，后橋擺動角177。4 鏟運機后橋擺動架主要部件的設(shè)計及計算 設(shè)計方案和思路 后橋擺動架的技術(shù)難點是要保證鏟運機在通過凹凸不平的地面時，后橋能通過擺動架相對于后車架擺動，使鏟運機能穩(wěn)定的通過。(3)延時繼電器故障率很高。因此在最初配設(shè)計中，除了電源等級、起運方案不同(前者為直接趕動，后者為Y_△型起動)，其電氣原理基本相同。 (4)可以在載荷下?lián)Q擋而不必分離動力，簡化了操作，液力原件可以在一定范圍內(nèi)無級變速，從而使換擋次數(shù)減少。同時，使鏟運機起步平穩(wěn)，從而保護了發(fā)動機和機器，延長了鏟運機的使用壽命。(2)有利于提高鏟運機的使用壽命。反之，當外載荷減小時，鏟運機又能自動減少牽引力，提高運行速度。 液壓系統(tǒng)工作原理 液壓系統(tǒng)工作的優(yōu)點(1)使鏟運機具有自動適用性。變量油馬達上裝有由高壓閥8 、液壓換向閥9和低壓溢流閥10組成的多作用組合閥，對系統(tǒng)沒有影響，處于開啟位置時，使油流繞過馬達，在鏟運機被拖曳時此閥要打開。 CYE一1電動鏟運機的技術(shù)參數(shù)序號項目參數(shù)1額定斗容2額定載重量2t3最大牽引力50KN4最大鏟取力45KN5卸載高度1150mm6鏟斗最大舉升高度3250mm7爬坡能力128最小轉(zhuǎn)彎半徑4260mm（鏟斗外側(cè)）9最大轉(zhuǎn)向角3810行駛速度0—8km/h11機架擺動角 812軸距2200mm13最小離地間隙220mm14電動機額定功率45kw Y225M415電纜有效長度95m16整機重量7t17輪胎規(guī)格18外形尺寸6069x1300x2000(mm) CYE電動鏟運機工作原理 液壓系統(tǒng)工作原理，變量泵1用法蘭連接到功率輸出箱上，該泵將油壓入變量馬達2，油泵的斜盤可在之間改變角度；油馬達的斜盤可在間改變角度。3 CYE型電動鏟運機總體參數(shù)與原理 CYE一1電動鏟運機 CYE電動鏟運機主要技術(shù)參數(shù) ，因此保留了922E電動鏟運機的大部分特點，例如:三點式鉸接結(jié)構(gòu)增加了其穩(wěn)定性，采用全密封油冷多盤式制動器。（4）發(fā)展大型電動鏟運機 為適應(yīng)地下采礦作業(yè)或地下工 程采場與巷道變化的不周要求，擴大鏟運機的使用范圍，應(yīng)么產(chǎn)多種型號與規(guī)格的電 動鏟運機。當運距為50米時，機器的小時裝載能力為17^20噸，班產(chǎn)量達110^130噸，可以有效地用來代替電耙出獷。賈維斯一克拉克公司設(shè)計的JS一702E型。插銷前后共8個集電棒，通過彈簧壓緊 架空導(dǎo)線而使電纜獲得 電流。 該系統(tǒng)的原理圖，通過一個移動插銷 由架空線供電。 Toro系列電動鏟運機的水平電纜纏繞 裝置就是用水平布置的電纜卷筒，依靠特制的可自由擺動的電纜導(dǎo)向臂，使扁電纜以螺旋 線的形狀纏繞在水平卷筒上。 電動鏟運機主要技術(shù)參數(shù) 為擴大電動鏟運機的使用范圍、改善性能、解決其機動性、靈活性問題，目前電動鏟運機的發(fā)展有以下幾方面:（1）水平電纜纏繞裝置 為解決因拖曳電纜而影響電動鏟運機的機動性和靈活性問題，有必要改進現(xiàn)有的電纜纏繞裝置的結(jié)構(gòu)形式。阿特拉斯一柯普柯公司認為:“從改善井下作業(yè)環(huán)境、降低通風(fēng)成本以及柴油情況上看，柴油鏟運機正逐漸被電動鏟運機所代替，設(shè)計者正著眼于發(fā)展大斗容(“)和多規(guī)格品種電動鏟運機。為了減少氧化硫的生成量，應(yīng)盡量選用低硫燃料；為降低油煙濃度，還應(yīng)盡可能降低燃料中高沸點芳香烴的含量；采用有害氣體生成濃度最低的菜油機；機外的氧化催化法；機外洗滌法；催化洗滌聯(lián)合凈化法；通風(fēng)稀釋法。 (9)尾氣靜化技術(shù)柴油鏟運機的尾氣處理一方面是選用低污染柴油機，另一方面是對發(fā)動機尾氣進行凈化處理。 國外TAMROCK公司生產(chǎn)的TORO系列電動鏟運機采用臥式卷筒外，其余基本上都采用立式卷筒 我國電動鏟運機到目前為止都是采用立式卷筒，寬立式卷筒配套排纜裝置，窄型卷筒不帶排纜裝置。目前主 要采用在線監(jiān)測保護系統(tǒng)。在線監(jiān)測漏 電保護則是在鏟運機通電狀態(tài)下對漏 電狀態(tài)進行檢測，一旦發(fā)現(xiàn)異常則立即跳閘保護 。 (7)漏電保護技術(shù)電動鏟運機漏電保護系 統(tǒng)為國內(nèi)自主開發(fā)的技術(shù) ，分離線 監(jiān)測保護和在線監(jiān)測保護兩類。(6)遙控技術(shù)我國鏟運機的遙控技術(shù)完全為自主研發(fā)的，為視距 內(nèi)遙控 ，井下有效控制距離大于100 m。有助于提高鏟運機的通過能力，鏟運機能以任意小的速度行駛，使車輪與地面的粘著力增加，從而提高鏟運機的通過能力。由于液力傳動的工作介質(zhì)是油液，它能吸收并減輕來自發(fā)動機和外載荷的震動和沖擊。這樣，就大大地縮短了作業(yè)循環(huán)時間，提高了裝載能力。當鏟運機向礦巖堆中插入、爬坡運行等外載荷突然變化時，能自動增大牽引力，降低運行速度，以克服增大的外載荷，從而避免了發(fā)動機因外載荷增大而熄火。(5)液壓系統(tǒng)液力—機械傳動是基于水力學(xué)的歐拉方程式，以液體的動能進行能量傳遞的一種傳動方式。 (4)驅(qū)動橋2 m立方以下的鏟運機驅(qū)動橋以國產(chǎn)橋為主，其差速鎖只有牙嵌式自由輪式；34 m立方鏟運機采用進口橋，差速鎖以牙嵌式自由輪式為主，少數(shù)采用有限防滑差速鎖技術(shù)。它由變速裝置，前后橋驅(qū)動換接裝置及拖發(fā)動裝置等組成。(1)發(fā)動機技術(shù) 國內(nèi)鏟運機的柴油發(fā)動機基本都采用德國Deutz公司的兩級燃燒低污染風(fēng)冷發(fā)動機，最新的計算機控制的水冷發(fā)動機由于外圍系統(tǒng)復(fù)雜，控制程序調(diào)整和故障處理困難而很少采用。在鐵礦井下生產(chǎn)過程中，從采礦作業(yè)面到溜并單程運距為50一150m，行駛中耍轉(zhuǎn)2—3個彎道，鏟運機司機在操作技術(shù)較熟練的倩況下，一個純工作循環(huán)大約要用L 5—4分鐘時間。(5)空載運輸工況卸載結(jié)束后，地下鏟運機再由卸載點返回裝載點。(3)重載運輸工況鏟斗鏟裝滿物料后舉升動臂，將鏟斗舉升至運輸位置(即鏟斗斗底離地高度不小于機器的最小允許離地間隙)，然后驅(qū)動機器駛問卸載點。 鏟運機的工作方式地下礦鏟運機是一種裝卸運作業(yè)聯(lián)合一體的自行式設(shè)備的工作過程由5種工況組成：(1)插入工況動臂下放，鏟斗放置地面，斗尖觸地斗底板與地面呈30度角，開動地下鏟運機，鏟斗借助機器的牽引插入料避。儀表是為監(jiān)測整機運行狀態(tài)而配置的。操作機構(gòu)具有控制機器前進、后退、快、但、轉(zhuǎn)向、制動及裝卸礦石等功能，它是鏟運機的神經(jīng)中樞。為了使用井下坑內(nèi)作業(yè)，井下前端機與露天前端機轉(zhuǎn)向系統(tǒng)有所不同，井下前端式裝載機設(shè)有選擇閥，這是為了使用井下前端裝載機前后雙向運行時使司機對左右轉(zhuǎn)向有相同的反應(yīng)。各類裝載機工作機構(gòu)的設(shè)計都應(yīng)滿足如下基本要求：生產(chǎn)率高；插入和鏟取能力大，能耗小；結(jié)構(gòu)和工作尺寸適應(yīng)條件需要；零部件受力狀態(tài)良好，強度和壽命合理；結(jié)構(gòu)簡單緊湊，制造維修容易，操作使用方便。傳動系統(tǒng)是將發(fā)動機(電動機)所提供的動力傳給變短器，再經(jīng)主傳動軸傳遞到變速箱，最后經(jīng)由前、后橋傳動軸傳給前、后橋驅(qū)動車輪轉(zhuǎn)動，完成行走和鏟裝作業(yè)。后橋軸相對于后車架垂直擺動一定角度，使裝載機在不平路面行駛時同時著地，改善行駛性能。在前車架上，焊有安裝工作機構(gòu)的耳座和安裝前橋軸的底座；在后車架上，焊有安裝發(fā)動機和變速箱等的支座?，F(xiàn)以較先進的輪胎行走、前、后機身鉸接連接、鏟斗前端裝載的最常見鏟運機為例。1. 前支承套 2. 驅(qū)動橋 3. 后支承軸 圖 雙支承擺動架體2 鏟運機總體分析 鏟運機的組成系統(tǒng)及功能鏟運機通常是由車架(前、后機架)、發(fā)動機(電動機)、傳動系統(tǒng)、工作機構(gòu)、轉(zhuǎn)向機構(gòu)、制動系統(tǒng)、操作機構(gòu)及儀表、電器線路等幾大部分組成。擺動架體后支承軸 與后支承板 的軸孔形成轉(zhuǎn)動軸 銅套轉(zhuǎn)動副。 圖 雙支承式擺動 1. 加強板 2. 驅(qū)動橋 3. 后支承板 4. 銅套 5. 前支承板架 由于CYE1 型鏟運機 結(jié)構(gòu)緊湊，后驅(qū)動橋部位空間狹窄，其前端有傳動軸伸出，后端有安裝在發(fā)動機上的液壓工作泵和 主油管。前支承板為剖分式結(jié)構(gòu)，后支承板為整體結(jié)構(gòu)，下部開有裝配工藝孔，上部留有工作泵空間。在充分分析 CYE1 型鏟 運機現(xiàn)結(jié)構(gòu)各 種失效形式和失效原因的基礎(chǔ)上，決定采用簡支梁結(jié)構(gòu) 替代懸臂梁結(jié)構(gòu)。增加 擺動 軸軸頸的長度，雖然可以減少擺動軸的斷裂次數(shù)，但銅套的更 換頻次并未下降，反而增加了擺動架體的失效概率。由于擺動軸和橋支座之間的作用力較大，擺動軸和后車架 頻繁斷裂或 擺動架體焊縫撕裂。（7）廢氣凈化 廢氣凈化可以采取選擇優(yōu)質(zhì)燃料，選擇燃燒完全的內(nèi)燃機及加強維護檢修等機內(nèi)措施；還應(yīng)采取對排出廢氣進行凈化處理及加強通風(fēng)等機外措施。因此，對于執(zhí)行器故障的處理方法通常是：當確認為執(zhí)行器故障時，由ECU根據(jù)故障的嚴重程度采取相應(yīng)的安全措施的實施，在控制系統(tǒng)中，又專門設(shè)計了故障保險系統(tǒng)。遙控液壓執(zhí)行機構(gòu)和電器系統(tǒng)將按功能模塊結(jié)構(gòu)設(shè)計，只要將相應(yīng)的遙控功能模塊裝上，普通手控鏟運機就成了標準的遙控鏟運機。一般都是指對遠距離的受控對象的單一的或兩種極限動作進行控制的技術(shù)，在人們的生產(chǎn)生活中具有廣泛的應(yīng)用空間。 (4)遙控技術(shù) 遙控技術(shù)是對受控對象進行遠距離控制和監(jiān)測的技術(shù)。 (3)變速箱將以液壓控制型式和電磁閥控制型式的變速箱為主。(2)制動系統(tǒng)現(xiàn)在普遍使用的彈簧松閘、壓力制動的制動器將會向安全、可靠系統(tǒng)簡單的壓力松閘、彈簧制動的全封閉多盤濕式制動器方向發(fā)展。井下前端式裝載機使用的柴油機，要求排放的廢氣中含有的有害氣體較少，以減少污染。前端式裝載機大部分采用柴油機作為動力，僅在井下某些不能使用柴油機的地方，才以氣壓或電作為動力。所以，項目研究人員既具有研究開發(fā)地下礦山自卸汽車的經(jīng)驗，又有較高的理論計算基礎(chǔ)。尤其是2002年由衡陽有色冶金機械廠的力達鏟運機制造有限公司開發(fā)生產(chǎn)的CA8地下礦山自卸汽車，經(jīng)過一年的工業(yè)試驗在山東某礦取得了很大的成功，得到了該礦的認可，并于2003年再次向力達鏟運機制造有限公司訂購4臺CA8地下礦山自卸汽車。通過20年引進、消化和吸收國外先進技術(shù)，已成功研發(fā)出具有自主知識產(chǎn)權(quán)的鏟運機系列產(chǎn)品，并榮獲國家級新產(chǎn)品稱號及國家科技進步三等獎。從此，國內(nèi)井下無軌采礦設(shè)備開發(fā)幾乎都按這一模式進行，國產(chǎn)采礦設(shè)備的性能水平跨上一個新臺階。從“九五”攻關(guān)起 ，鏟運機攻關(guān)重點從強凋國產(chǎn)化率調(diào)整為注重整機性能和可靠性，零部件配套注重質(zhì)量和可靠性，和國際知名工廠一樣，走全球化的道路。除上述鏟運機生產(chǎn)廠商外，還有太原重型機器廠廠、吉林冶金機械廠、山東金嶺鐵礦機修廠和華山汽車修造廠等。電動鏟運機北京礦冶研究總院與江西拖拉機廠合作研制了 WJ—1型0．83立方米柴油鏟運機等。國內(nèi)最先研發(fā)的鏟運機為柳州T程機械廠與長沙礦山研究院和廈門工程機械廠合作，以ZIA0、ZIS0型露天裝載機為基礎(chǔ)開發(fā)的DZIAO、DZLS0型柴油鏟運機。 因為進口設(shè)備價格比較昂貴，供應(yīng)部件管理困難，許多中小型礦山都不能發(fā)展起來。因其使用效果 良好，隨后又進 口了芬蘭的TORO—0型 1．3 立方米柴油鏟運機、德國的 LF—1型 2立方米柴油鏟運機 、法國的CT—00型 0．83立方米 和 CT—00型 、美國EHST—1A0．76立方米和922E、922D型1．7立方米電動鏟運機和柴油鏟運機。這種動力的改變，克服了燃油產(chǎn)生的廢氣污染，可是拖曳的電纜大大地影響了