矿用电动铲运机的设计要求

暴强　商瑜

摘要：本文主要针对矿用电动铲运机的设计要求进行研究，首先阐述了优化电动铲运机设计的意义所在，然后从集电杆滑块功率、双向行驶集电装置、集电滑块结构、掉头运行设计四个角度，进一步分析了矿用铲运机的设计要求，为提高铲运机的运行效率具有现实意义。

电动铲运车是矿山工作的重要设备，其工作的动力是异步电动机，供电设备为拖拽三相电缆，电动铲运车是能够实现双向行驶的，电缆一端缠绕马达驱动卷筒，另外一端固定，在后退时，液压油会进入到滤油器中，液压泵压力就会影响单向阀到液压马达，将电缆缠绕于卷筒上。在铲运机前进的过程中，液压马达具有液压泵功能，可以看出，矿用电动铲运机的运行是十分复杂的，为了提升设备运行的稳定性，必须要做好设计工作。

1.开展矿用电动铲运机设计的意义

设计工作直接影响着矿用电动铲运机的运行成效，若电动铲运机可以像无轨电车一样，那么不仅能够减少其电缆的损耗，也可以有效增加运输距离，更重要的是，通过对电动铲运机的设计过程进行不断的进行完善和优化，还能够让卷缆机构变得越来越简单，提升电动铲运车的运行效果。如果可以采取科学有效的方式增加电杆长度，就可以保障电动铲运机不仅能够在架空电线下进行运行，也可以偏离导线来装运材料，这样，即使卷道延伸长度较小，只要延长电源线也可以满足工作需求，由此可见，做好矿用电动铲运机的设计工作，在会节约成本的同时，也能够直接影响生产效率。

2.矿用电动铲运机设计要求

2.1优化集电杆滑块功率

以滑线式矿用电动铲运车为例，此类铲运车的运行与无轨电车类似，是统一由架空导线进行供电的，电杆滑块能够将电能输送都铲运机之中，此时，电动铲运机即可正常的开展工作，在电动铲运机运行的过程中，电杆滑块会进行同步滑动，为了保障系统运行的稳定性，必须要为滑块提供足够的电能。

无轨电车是保障矿用电动铲运车正常运行的前提条件，无轨电车是采用双线直流方式进行供电，在传统模式下，供电方式为直流无极调速方式，在科技水平的发展之下，逐渐转化为交流变频调速方式。就目前来看，其额定供电电压是600V，最大传递功率为130kW，最为常见的矿用电动铲运机为380V鼠笼式异步电动机，对于此类电动机，使用9700型电车滑块即可满足需求。

2.2双向行驶集电装置的设计

电动铲运机运行的范围较大，考虑到这一需求，集电杆就需要满足柔性需求，并将其缠绕在卷筒上，目前，柔性集电杆可以使用GBl2972.5移动电缆，在采用三相交流电之后，电流是由电源正极来进行提供，如果使用的是440V电流，就会转化为三相380V电流，此时，电源直流电流计算方法如下：

在上式之中， 为系统运行的额定电流， 为直流电源正极电流，T是系统的交流电周期。

为了保障铲运车可以满足掉头行驶需求，涵盖到更大的工作面，必须要合理设计电缆长度，电缆长度以大于车身长度的三倍为宜，电缆卷筒应该与车身纵轴线相对称。为了给后续的安装工作奠定好坚实的基础，需要科学的使用液压马达与减速器，液压马达的回路相对简单，只有系统压力就能够满足系统运行需求。此外，还要注意到，无论是处于逆向行驶还是前进的状态，都必须要保证卷筒的卷缆力，保障电缆运行的安全性。

2.3集电滑块结构设计方式

为了提升滑块结构的抗拉性，需要在空导之间设置好导轨，滚轮共计6个，滚轮支承需要使用密封性轴承，电缆则需要使用弹性卡头进行固定处理，球面轴承则使用螺栓进行紧固，摆动角控制在30。即可，同时，为了防止矿用电动机的运行过程中卷筒拉力影响电缆，需要在卡头中设计圆弧形倒角。为了保障架空导线可以与集电滑块更好的接触，需要在两者之间留出一定的压力，并设置好双扭弹簧。

2.4矿用电动铲运机掉头运行设计方式

矿用电动铲运机是需要双向运行的，此外，在工作的过程中也常常需要调头，这样才能够适应卸料、铲运以及装车的具体要求。同时，为了提升安装的成效，需要将导轨与导线设置在同一平面中，还可以将专用调头盲道应用在矿用电动铲运机之中。目前，专用的调头巷道有两种类型，即Y形与T形，前者在巷道中呈现出一种120。折线形，折线与盲道之间的巷道夹角也为120。，考虑到这一因素，对于Y形调头巷道，仅仅只要安装架空导线即可满足需求，在铲运机调头的过程中，滑块会停留在巷道之中，在柔性电杆的影响下，铲运车会进入到调头盲道，再转向就可以满足调头需求。T型调头盲道是一种典型的直线型巷道，盲道与行驶巷道之间是一种垂直关系，在T型调头盲道之中，矿用电动铲运机需要在调头巷道中完成调头，这就需要顺利的完成两个直角专向，其转向角度相对较小，可以看出，矿用电动铲运机在Y型调头巷道中更容易完成转向，因此，在设计的过程中，需要科学的考虑到调头巷道的问题。

3.结语

总而言之，矿用电动铲运机是矿山工作的重要设备，该种设备是采用直流供电的方式，软集电杆能够提升电动铲运机的行驶安全性，也可以有效扩展铲运机的运行范围，在设计的过程中，需要设置调头巷道，保障矿用电动铲运机可以正常的调头行驶，提升铲运机的综合性能。除此之外，矿用电动铲运机对于路面质量、巷道顶面、导线铺设技术、导轨铺设技术的要求相对较高，这就给设计工作带来一些难度。电动铲运机会受到导轨与架空导线因素的影响，由于导轨与导线在巷道的顶部位置，这也增加了维修工作与维护工作的难度，考虑到种种因素，在对矿用电动铲运机进行设计的过程中，需要综合考虑到各个方面的因素，优化设计结果。

参考文献

Ell郑金，微型电动铲运机的设计[J]，矿山机械，2007年09期

[2]常留学.电动铲运机动力传动系统合理匹配研究[D].兰州理工大学2012

[3]黄艳林.WJD 0.75型铲运机铰接轴的改进[J].铜业工程.2013（05）

[4J李庆余，秦恒宝.滑线式电动铲运机的研究与设计[J].工程机械.2007（10）