利用鬥輪旋轉和臂架回轉的複合運動,使鏟鬥連續挖掘較硬物料的多鬥挖掘機。鬥輪挖掘機配以汽車或帶式輸送機組成的挖掘運輸系統,是一種高效率的採掘設備,主要用於露天礦中煤炭、油母葉巖等的剝離和採掘及大型水利、建築等工程的土方開挖。鬥輪挖掘機的主要技術參數是生產率、挖掘高度和單位切割力。

  簡史 鬥輪挖掘機是在單鬥挖掘機和環輪挖掘機(見多鬥挖掘機)的基礎上發展起來的。1916年出現瞭軌道式鬥鬥輪挖掘機。1919年前後,德國制造瞭第一臺履帶式鬥輪挖掘機。至50年代,中、小型鬥輪挖掘機獲得瞭較快的發展。1975年,聯邦德國生產瞭20萬米3/日的鬥輪挖掘機;1977年又研制成功24萬米3/日的巨型鬥輪挖掘機,整機約為1300噸。這是80年代初世界上最大的鬥輪挖掘機。

  分類 鬥輪挖掘機按卸料裝置的形式可分為懸臂式和連接橋式兩類。懸臂式鬥輪挖掘機通常稱為普通型鬥輪挖掘機(圖1),多屬中、小型設備,生產率在2500米3/時以下。連接橋式的稱為鬥輪挖掘機組(圖2),由鬥輪挖掘機、連接橋和轉載機3部分組成,多屬大型設備,生產率在2500米3/時以上。

圖1 普通型鬥輪挖掘機

  結構 鬥輪挖掘機主要由動力、行走、工作、回轉和輸送裝置5個部分組成。①動力裝置:除部分小型鬥輪挖掘機采用柴油發電機組外,其他均為外電源變流機組。②行走裝置:大多數為履帶式,少數為步行式。中、小型多采用雙履帶。大型采用多履帶,以減少機器對地面的比壓。③工作裝置:由鬥輪、臂架、變幅機構和鬥輪驅動裝置等組成。鬥輪是一個圓周上均佈著若幹個鏟鬥的轉輪,安裝在臂架的前端。臂架後端鉸接在轉臺的門架上,通過油缸或鋼絲繩使臂架俯仰改變傾角,從而使鬥輪在不同的工作面上挖掘。臂架長度有固定的,也有可伸縮的。鬥輪驅動裝置由電動機、安全聯軸器和減速機等組成,佈置在臂架前端的側面,用於驅動鬥輪旋轉。上述結構與鬥輪堆取料機的工作裝置基本相同,但鬥輪挖掘機直接挖掘礦物,切割力大,工作條件惡劣,所以結構強度比鬥輪堆取料機的高得多,驅動功率也大得多,結構形式更復雜一些。④回轉裝置:由轉臺和回轉驅動裝置等組成,轉臺上有動力裝置、驅動裝置、控制設備和操縱室。驅動裝置可使轉臺繞垂直軸回轉360°。⑤輸送裝置:由受料輸送帶、料鬥和卸料輸送帶等組成。連接橋式鬥輪挖掘機則在連接橋上還裝有轉載輸送帶。

  工作原理 挖掘時機器不行走,依靠鬥輪旋轉和臂架回轉構成的復合運動不斷地將物料切下並裝入鬥內,當鏟鬥隨鬥輪轉到一定高度時,物料靠自重落至受料輸送帶,再經料鬥卸到卸料輸送帶上,裝入汽車或輸送機等運輸工具上,運往指定地點。一層物料挖盡後機器移動或臂架降落,再進行下一層物料的挖掘,這樣從頂部逐層向下挖掘。被挖下物料的厚度由機器前進距離或臂架伸縮量來控制。寬度由回轉速度決定,高度一般不超過鬥輪直徑的0.7倍。鬥輪挖掘機的行走是輔助性的,作業是連續性的。鏟鬥隻用於挖掘。物料的輸送用帶式輸送機,功率消耗低。

參考書目

 《鬥輪挖掘機》編譯組:《鬥輪挖掘機》,煤炭工業出版社,北京,1979。

 別連可夫等著,阮九章編譯:《鬥輪挖掘機的工作裝置》,煤炭工業出版社,北京,1981。(Ю.И.Беляκов,Β.Μ.Βладимиров,Рабочиеорганыроmорныхэкскаваmоров,Μащиностроение,Μосκва,1967.