利用裝在前、後輪軸之間的鏟運鬥在行進中順序進行鏟裝、運輸和鋪卸作業的鏟土運輸機械(見土方機械)。鏟運機適用於各種建築、道路、水利和礦山等工程中施工場地較平坦的土方作業。運距為100~5000米,經濟運距為180~2000米。主要技術參數為鏟運鬥容量,現代鏟運機常用的鬥容量為7~35米3

  簡史 18世紀就出現瞭馬拉式鏟運機,其鏟運鬥鬥置於地面,用馬拖拉,運距約15~50米。1883年制造出輪式全金屬鏟運機。19世紀末,拖拉機的出現導致瞭拖式鏟運機組的產生,這是由4~6臺普通的馬拉式鏟運機組成的。1910年,美國制造瞭拖拉機牽引的專用鏟運機,鬥容量為5.4米3,但在這期間的建築工程中基本上還是使用馬拉式鏟運機。蘇聯在20年代以後成批制造輪胎拖式鏟運機。1938年在美國制成自行式鏟運機,1949年又制造瞭雙發動機鏟運機,60年代又制造瞭鏈板裝載式鏟運機和世界上最大的鏟運機,其鬥容量為200米3。聯邦德國於1953年制造瞭鏟運推土機。70年代以來,拖式鏟運機數量逐漸減少,自行式鏟運機逐漸增加,其中鏈板裝載式鏟運機的品種和數量明顯增加。此外,鏟運機的鬥容量也迅速增大。

  分類 鏟運機分為自行式和拖式兩類。自行式鏟運機一般采用輪胎式行走裝置,行駛速度高(可達50~60公裡/時),運距長。拖式鏟運機用覆帶拖拉機牽引,行駛速度低,總長度大,轉向不靈活,但牽引力大,適用於地面不太平坦、土質較硬的工地。

  結構 自行式鏟運機(圖1)由牽引車、轉向樞架、拱架、鏟運鬥和後軸等組成。牽引車上裝有發動機、傳動裝置和駕駛室等。轉向樞架通過一垂直軸和拱架相連,允許牽引車相對於鏟運鬥左、右各轉90°,使轉彎半徑減小。利用裝在轉向樞架和拱架間的油缸實現轉向。轉向樞架還通過一縱向水平軸和牽引車相連。當鏟運機在不平地面行駛時,牽引車可繞縱向水平軸相對於鏟鬥擺動15°~20°,機器的四輪同時著地。鏟運鬥通常由鬥體、鉸接在鬥體前部的鬥門和後壁(又稱卸土板)組成。鬥體可以升降,以調整鏟土厚度和鋪料厚度。鬥體的升降、鬥門的啟閉和後壁的動作均為液壓操縱。有的自行式鏟運機,還在後部裝一臺發動機和傳動裝置用來驅動後軸,稱為雙發動機鏟運機。

圖1 7~9立方米自行式鏟運機

  還有一種自行式鏟運機,它采用覆帶行走裝置,鏟運鬥直接裝在兩條履帶之間,前面裝有推土板,推土板轉下來後可當推土機用,又稱鏟運推土機(圖2)。鏟運推土機由於牽引力大、接地比壓低、縱向尺寸小、作業靈活,適用於狹窄場地作業。因鏟運鬥受履帶的限制,鬥容量一般在8米3以下,這類鏟運機產量較少。

  拖式鏟運機的拱架通過一拖桿與履帶拖拉機相連,拖桿橫梁兩端裝前輪,拱架與拖桿間設有萬向聯軸器使鏟鬥可相對拖拉機轉動和擺動,實現鏟運機的轉向四輪著地。鏟鬥結構與自行式鏟運機的相同,采用液壓操縱,也有用鋼絲繩操縱的。

  作業方式 裝土時鏟運機向前行駛,開啟鬥門並降下鬥體,鬥體底部的切土刀片在牽引力作用下將土壤或物料鏟起並擠入鬥內。裝滿後關閉鬥門,升起鏟運鬥,運至填方處或卸料場後,開啟鬥門卸料。它有多種卸料方式:利用後壁在鬥體內移動將物料推出的為強制式;利用後壁連同鬥底轉動卸料的為半強制式;還有抽動鬥底卸料和轉動整個鬥體卸料的方式。

  為瞭克服鏟裝時的切土阻力和裝土阻力,可用推土機頂推鏟運機幫助鏟土。在工程量大的工地,常用一臺推土機分別為若幹臺鏟運機助鏟,以得到較高的經濟效益。為瞭節省費用而不用推土機助鏟時,可在鏟運機前端和後端裝設推挽機構。鏟土時推挽機構結合,兩臺鏟運機串聯,前拉後推,先後裝滿鏟運鬥。裝滿後推挽機構脫開,兩臺各自行駛。雙發動機鏟運機裝土時前後發動機同時工作,牽引力大,可不用推土機助鏟。如果因輪胎與地面間附著系數小而輪胎打滑,或者需要縮短裝土距離和裝土時間,則裝土時仍需要推土機助鏟。

  鏈板裝載式鏟運機在切土刀片上方設有鏈板升送裝置,用以將刀片鏟起的物料刮入鬥內,以減少裝土阻力,而不用助鏟。這種鏟運機不設鬥門,用於工作量不大、含石塊小的非粘性土壤的土方作業。

  鏟運推土機牽引力大,不需要推土機助鏟,作業時推土板提起,運輸時可用推土板平整地面,當土壤堅硬時還可用松土器預松地面。

參考書目

 西南交通大學編:《工程機械》,中國鐵道出版社,北京,1980~1981。