矿用侧卸式装载机的优化设计
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作者: 周涛
摘要：随着人们对于矿产能源需求量的提升，关于矿产能源的开采工作逐步受到人们的关注。其中，侧卸式装载机在矿类作业之中具有十分重要的作用。本文笔者结合自己的工作经验，首先简单概述了侧卸式装载机的相关知识，然后分别从不同的层面针对矿用侧卸式装载机的优化设计进行详细阐述，希望能够对于相关研究者有所帮助。
关键词：矿用 侧卸式装载机 优化 设计
对于侧卸式装载机的设计而言，大多设计公司均是按照改造普通型装载机液压系统为三联，继而更换铲斗为托架，随后对其进行侧卸液压缸以及附加管路的配置。但是，在实际的工作环境之中，因为矿井或者是矿洞施工的特殊性，侧卸式装载机根本无法完全适应其特定作业的工况。所以，笔者根据自己的工作经验以及相关资料研究分析，总结了关于矿用侧卸式装载机的优化设计方案，具体分析如下：
1.关于侧卸式装载机的概述
在现代地下采矿的工作之中，装载工作属于一项最为重要的工作，装载机在这个时候发挥着十分重要的作用。其中，关于侧卸式装载机属于一种多功能的新机种。它是设计人员结合普通型装载机的基础进行研制而成的。能够实现正向、左侧向或者是右侧向进行卸料。并且同普通型的装载机一样，侧卸式装载机不仅能够广泛应用于各种场所进行铲装工作，还可以进行垃圾、砂石、煤炭等各种松散物料的短距离转运工作。另外，侧卸式装载机还能够进行隧道开挖或者是窄小场地的施工作业，同时还可以实现同配套运输车辆并行穿梭作业。而且在这个过程之中不需要进行转向调头，有效地减少了作业循环时间，提升了工作效率。因此，对于一些工程项目或者是采矿工作而言，利用侧卸式装载机作为出料装载的机械设备属于一项理想的选择。
2.矿用侧卸式装载机的优化设计
2.1.关于侧卸式装载机驾乘人员安全性的优化设计
矿用侧卸式装载机作业时，十分容易发生洞内的塌方、岩爆以及洞顶落石等情况。因此，驾乘人员的安全防护就成为一项十分重要的工作，特别是驾驶室，必须给予重点保护。目前，驾驶室最常用的标准配置有“防落物和防滚翻”的驾驶室。
如果考虑成本等方面的因素，可以设计出通常所说的棚顶装置，这种设计属于一种简单的驾驶室防护结构。仔细分析该装置，设计者在驾驶室上方，也就是在离驾驶室顶部大约有20cm左右的位置安装钢板，厚度大约在10cm左右，尺寸大小刚好能够防止洞顶落石直接砸到挡风玻璃。同时利用4根固定在车架上的加强立柱对钢板进行支撑，这样钢板就如同驾乘人员的安全帽，具有良好的保护作用。需要注意的是，在进行立柱位置设计的时候，要防止立柱挡住司机的视线。
一些侧卸式装载机因为没有配置防护装置，可以直接在其驾驶室的顶部焊接一块钢板。需要注意的是，钢板要以驾驶室能承载为最佳，并且钢板不可遮挡司机工作视野，能够防止洞顶落石直接砸到挡风玻璃。通常情况下，如果石块落到该钢板上时，因为缓冲作用，可以降低危险，具有明显的防护效果，有助于提升工作人员的安全性。
最后，设计人员需要在侧卸式装载机驾驶室内显著的位置进行使用说明条例的标示。例如，切忌在隧道内折腰转向时开展工作；切忌在有横向坡度角的隧道场地上开展工作；切忌在开展工作时侧卸一侧的轮胎气压高于非侧卸一侧轮胎的气压等。这些标示能够提醒驾驶人员时刻注意安全，防止出现违规操作，具有安全警示的作用。
2.2.关于提高侧卸式装载机人性化设计功能的优化方案
在进行侧卸式装载机人性化设计时，应当始终坚持“以人为本”的设计理念，把集中润滑系统设计作为最佳的标准配置。众所周知，在进行矿下工作的时候，因为具有大量的灰尘、碎石末，并且矿下工作环境周边空间十分窄小，导致矿下的机器排放污染物浓度较高。但是如果利用自动加脂集中润滑系统便可以有效的克服工作人员不断在驾驶室外加注黄油，有效的避免了工作人员吸入大量的粉尘，同时也提升了作业效率。
另外，因为矿下工作场地狭小，并且有大量的石块，工作环境十分恶劣。这样十分容易发生磕磕碰碰情况，造成铲斗斗齿的损坏。所以，在进行铲斗斗齿的设计时候，必须选用高性能的耐磨材料作为材质，在进行结构形式的设计时，为了延长铲斗斗齿的使用寿命，要采用可更换的组合式齿座齿套。这样齿座同主刀板之间的连接形式是高强度的螺栓连接，齿座和齿套之间也是采用横销的连接固定方式。这样不仅能够有效地减少铲斗斗齿的损坏，同时还可以减少操作人员的工作量，提升作业效率。
最后，在采矿工作之中，大多需要进行矿下爆破，往往会产生大量的有害烟尘，并且一些采用内燃机作动力的侧卸式装载机在进行作业的时候同样会产生一些有毒的废气，严重威胁着工作人员的身体健康。所以，设计人员可以设计全密封整体式驾驶室，同时也可以在驾驶室内安装无氟冷暖环保型空调，有效地改善工作人员的呼吸环境。
2.3.关于侧卸式装载机的有效保护性设计
侧卸式装载机在进行矿下工作时，因为机械系统的各个液压缸以及各种装置全部都裸露在洞内，如果出现石块落下的情况，十分容易砸伤液压缸活塞杆，造成损伤和变形。因此，设计者利用液压缸防护罩对各个液压缸进行安装，具有良好的保护作用。关于侧卸式装载机的发动机系统在进行优化设计时，设计人员一定要提升发动机罩的强度，并且还需要按照实际工况采取恰当的防护措施，对一些重点的部位或者是局部进行针对性的防护，例如，对机罩顶板进行加厚加固等。
其次，为了避免工作过程之中发动机缸内积碳，降低侧卸式装载机的工作效率。在进行优化设计的时候，设计人员可以采用高效防粉尘沙漠型空气滤清器，这种配置属于纸质滤芯，具有自动排尘的功效，能够有效的减少发动机的进气阻力，避免了沙尘对于缸套以及活塞等零件的磨损，为整机的高效工作提供了动力支持。
然后，为了避免矿内路面爆破之后的碎渣对于轮胎的损伤，设计人员在进行侧卸式装载机的优化设计时，利用轮胎保护链作为标准配置。这样大大的提升了轮胎的使用寿命，提升了工作效率。需要注意的是，在进行实际的优化设计时，设计者需要根据特定的用户以及现场道路面的恶劣程度进行专门的设计，有的选择普通型轮胎保护链，有的选择增强耐磨型轮胎保护链。
最后，关于一些岩石型作业工况，设计者需要将侧卸工作装置全部优化设计为加强耐磨型，其中主要的优化设计操作就是设计连接托架以及侧卸作业铲斗，这样能够提升工作的连续性以及可靠性，有助于提升施工进度，增强了施工单位的经济效益。另外，关于工作装置各连接部位或者是工作装置铰接部位，设计者一定要适当的预留一些间隙，例如托架与侧卸铲斗之间的连接，还有侧卸液压缸的预留间隙等，都属于有效的预见性设计，能够预防因为超强负荷作业出现的变形或者是损伤情况，有效的减少机器设备的非正常磨损，保证了侧卸式装载机高效的作业效率，提升了侧卸式装载机的使用寿命。
小结：
综上所述，侧卸式装载机的优化设计能够有效的提升工作效率，提升矿井工作的安全性。因此，研究人员应当认真研究矿井施工的作业环境，同时对于工矿进行实际考察和分析，科学合理的进行侧卸式装载机的优化设计。
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