工作面自移式轉(zhuǎn)載機(jī)履帶行走裝置設(shè)計(jì)與計(jì)算

摘 要：介紹了工作面自移式轉(zhuǎn)載機(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，對工作面自移式轉(zhuǎn)載行走機(jī)構(gòu)進(jìn)行了受力分析，提出了由兩組雙履帶組成的行走裝置的回轉(zhuǎn)阻力的詳細(xì)計(jì)算方法。為兩組雙履帶行走機(jī)構(gòu)阻力計(jì)算提供了方法。

關(guān)鍵詞：工作面自移式轉(zhuǎn)載機(jī)；多履帶；行走機(jī)構(gòu)；回轉(zhuǎn)阻力

引言

工作面自移式轉(zhuǎn)載機(jī)是露天礦山扒礦機(jī)開采連續(xù)工藝中的關(guān)鍵設(shè)備[1]。作用是從扒礦機(jī)中受料，轉(zhuǎn)載到工作面塔式轉(zhuǎn)載機(jī)中進(jìn)而運(yùn)輸?shù)焦ぷ髅鎺捷斔蜋C(jī)上。

工作面自移式如圖1主要由受料帶式輸送機(jī)、支架、液壓俯仰裝置、卸料支架、卸料帶式輸送機(jī)、履帶行走裝置組成。履帶行走裝置是工作面自移式轉(zhuǎn)載機(jī)實(shí)現(xiàn)走行受料作業(yè)的重要承載部件，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，工作環(huán)境惡劣，是工作面自移式轉(zhuǎn)載機(jī)實(shí)現(xiàn)各項(xiàng)功能的重要保證。履帶行走裝置主要由底座、履帶架、履帶、驅(qū)動(dòng)輪、導(dǎo)向輪、支重輪、托鏈輪、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)等組成。

履帶數(shù)量的選擇主要取決于支承地面的可承受載荷以及在特定礦山中地面允許的承受比壓。可采用雙履帶或多組履帶結(jié)構(gòu)形式，由于工作面自移式轉(zhuǎn)載機(jī)的跨度較大，行走機(jī)構(gòu)采用兩組雙履帶的行走裝置。行走裝置擔(dān)負(fù)著工作面自移式轉(zhuǎn)載機(jī)的承重、移動(dòng)和轉(zhuǎn)向行駛等重要工作，其性能的可靠性直接影響整機(jī)的工作安全性和工作效率。

工作面自移式轉(zhuǎn)載機(jī)行走裝置的具有以下特點(diǎn)：（1）由兩組雙

履帶組成；（2）受扒礦機(jī)卸料高度限制履帶高度較低；（3）爬坡度小，受地面承載能力的限制開采工藝的限制，一般爬坡度為1：10。

1 驅(qū)動(dòng)功率計(jì)算

1.1 受力分析

工作面自移式轉(zhuǎn)載機(jī)履帶裝置在行走時(shí)主要受土壤變形阻力、坡道阻力、內(nèi)部阻力、轉(zhuǎn)彎阻力等。這些力在工程中一般采用經(jīng)驗(yàn)公式。

1.2 土壤變形阻力

履帶摩擦內(nèi)阻力是由于履帶銷軸之間的摩擦，以及支重輪，引導(dǎo)輪和驅(qū)動(dòng)輪等滾動(dòng)阻力和軸頸摩擦阻力而形成的。

1.5 轉(zhuǎn)彎阻力

兩組雙履帶的行走裝置的轉(zhuǎn)彎方式如圖2所示可分為三種方式：一是一組履帶固定另一組履帶驅(qū)動(dòng)；二是兩組履帶以相反方向同時(shí)驅(qū)動(dòng)整機(jī)繞兩組履帶的中心回轉(zhuǎn)成為原地回轉(zhuǎn)。三是兩組履帶同時(shí)原地旋轉(zhuǎn)，再向同一方向前進(jìn)。

1.5.1 單條履帶轉(zhuǎn)彎阻力

單條履帶的轉(zhuǎn)彎運(yùn)動(dòng)可看作如圖3所示，沿折線行走，即履帶由2至3、3至4為直線運(yùn)行，而在3處繞履帶自身轉(zhuǎn)一角度。

式中：φ-履帶和地面間的附著系數(shù)，Gf-工作面自移式轉(zhuǎn)載機(jī)的地面附著力（N）。

為降低電機(jī)發(fā)熱，應(yīng)盡可能的減少轉(zhuǎn)彎時(shí)間。由參考文獻(xiàn)[4]可知單組履帶，在轉(zhuǎn)彎時(shí)單邊轉(zhuǎn)彎所用時(shí)間是原地轉(zhuǎn)彎的二倍，所以當(dāng)?shù)孛鏃l件允許時(shí)應(yīng)盡可能采取原地轉(zhuǎn)彎。

3 結(jié)束語

經(jīng)過上述分析，得到了工作面自移式轉(zhuǎn)載機(jī)行走裝置功率的初步計(jì)算方法，為今后多履帶行走裝置的功率計(jì)算提供了依據(jù)。

參考文獻(xiàn)

[1]梁媛媛，宋波.露天礦山扒礦機(jī)開采連續(xù)工藝及關(guān)鍵設(shè)備的研究[J].露天采礦技術(shù)，2016（6）：25-31.

[2]Bekker M G.地面-車輛系統(tǒng)導(dǎo)論[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1978.

[3]李勇.多履帶行走裝置關(guān)鍵設(shè)計(jì)技術(shù)研究[D].長春：吉林大學(xué)，2011.

[4]宗躍.雙履帶斗輪挖掘機(jī)運(yùn)行阻力計(jì)算及電機(jī)選型[J].工程機(jī)械，1989（12）：16-20.

作者簡介：梁媛媛（1983-），女，遼寧沈陽人，碩士研究生，現(xiàn)就職于中煤科工集團(tuán)沈陽設(shè)計(jì)研究院有限公司礦山設(shè)備研究所，主要從事大型露天礦山設(shè)備的研發(fā)工作。