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技术丨“两头忙”技术发展趋势探讨

2020-11-20 09:50:18

挖掘装载机将液压挖掘机的挖掘功能和装载机的装载功能有机结合,实现了一机两能的功效,故俗称两头忙(以下简称两头忙),是一种用途较为广泛的施工机械,主要用于市政、自来水、管道煤气、电力、油田、建筑、林业等行业的施工。

1 挖掘机装载机优缺点

两头忙的三个主要特点如下:具有装载和挖掘功能。一机多能,可加装吊臂、货叉、清扫器、破碎锤、振动夯等属具。能快速机动,配备4 档或5 挡液力变速箱,速度40km/h。

传统两头忙的缺点也很明显,具体如下:装载和挖掘工作时,效率低下,油耗高,远不如同等斗容的装载机和挖掘机。装载端前轮转向,整机长度太长,导致转弯半径大,铲斗不易对准工作面等,比之铰接装载机有很大差距。挖掘端不能360°旋转,不能移动,比之轮挖有很大差距。装载端只能配备吊臂、货叉、抓斗等无动力属具,有动力属具比如清扫器,振动夯,吹雪机等则不能配备。挖掘端工作时因机器不能移动,所以一般用户只会安装破碎锤, 或者当做一个固定吊机来使用。两头忙,伸缩臂装载机,井下装载机

2 新型两头忙性能优势

为解决以上问题,扩展两头忙应用市场,提高两头忙的装载工作效率、挖掘工作效率和拓展属具应用,现提出一种新型两头忙,对传统两头忙的车架、挖掘工作装置、传动系统、转向系统均进行了创新优化。在不增加成本的情况下,大幅提升了两头忙的工作效率,并拓展了能够使用的属具的种类。新型两头忙的核心技术方案:采用双向行驶技术、静压传动技术、四轮转向技术,挖掘端采用230°回转技术。如图1 所示。

2.1 双向行驶技术

新型两头忙全新设计了一款操纵台,将转向机构、换挡机构、油门踏板、制动踏板、先导手柄、液晶仪表、功能控制开关等,全部安装在一个回转底座上,实现双向行驶功能。挖掘端工作时,可以进行行走、换挡、换向、制动等动作,与轮挖操作方法一致,动作灵活,工作高效。

2.2 挖掘端230°回转技术

传统两头忙采用回转缸来驱动工作装置旋转,回转角度只能达到180°,工作面狭窄,尤其是在挖掘物料并装载卡车时,卡车必须停在两头忙侧面某一位置。在狭窄杂乱的市政工况工作时,十分不便。新型两头忙面对这种工况时, 能有所缓解。新型两头忙采用回转马达和回转轴承的工作方式,可以实现230°的旋转角度。

2.3 静压驱动技术

静压驱动技术在装载机上应用广泛,但在两头忙上还未见应用。新型两头忙采用单泵+ 单马达+ 两挡变速箱的传动元件,分为工作挡和行驶挡,既可满足低速、大牵引力的装载工作,又可满足38km/h 的高速转场工作。

2.4 四轮转向技术

新型两头忙的前桥、后桥均为转向驱动桥,配合液压切换阀,可实现两轮转向、四轮转向和蟹形转向共3 种转向模式,如图5 所示。

装载工作时,采用四轮转向,配合静压驱动技术,即成为一台高效的装载机。高速转场时,采用两轮转向,转向精准,稳定性好。特殊工况时,采用选型蟹形转向,满足特殊地形、通道的要求。

3 属具应用拓展

3.1 装载端

采用静压驱动之后,装载端不但可以配备吊臂、货叉、抓斗等无动力属具,还可以配备有动力属具比如清扫器, 振动夯,吹雪机等。清扫器、吹雪机等有动力属具工作时, 其液压马达必须全速运转,以便提高工作效率。这要求发动机转速必须高,以便带动液压泵,提供大流量。但与此同时,整机速度必须缓慢(3 ~ 5km/h)且匀速运行, 这只有静液压驱动可以做到。

3.2 挖掘端

采用双向行驶和230°回转技术之后,操纵挖掘端时, 可以进行行驶、换向、制动等动作,灵活性大增,能进行一些原来不能完成的动作。新增行进间应用属具作业功能, 更加方便灵活。

4 总结

为了提高两头忙的装载工作效率、挖掘工作效率和拓展属具应用,对传统两头忙的车架、挖掘工作装置、传动系统、转向系统均进行了创新优化。在不增加成本的情况下, 大幅提升了两头忙的工作效率,并拓展了能够使用的属具的种类,同时提高了高速转场能力。


两头忙,伸缩臂装载机,井下装载机

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