提高铲运机生产率措施的研究*

苏文瑛，马 霄，吴永亮

（1.河南机电高等专科学校，河南 新乡 453003；2.驻马店宿鸭湖水库管理局，河南 新乡 463300）

0 前言

铲运机是利用装在前、后轮轴之间的铲运斗，在行驶中顺序对土壤、矿石等进行铲削、装载、运输和铺卸作业的运输机械。适用于中长距离作业（拖式铲运机100～1500m运距内效率较高，自行式铲运机可达5000m或更长）。与挖掘机和装载机配合自卸载重汽车施工相比，生产效率高、经济性好。铲运机由于其斗容量大，作业范围广，广泛用于矿山、公路、铁路、建筑、水利等工程中。

近年来，我国铲运机市场需求在不断地增大，根据市场分析，到2015年我国铲运机产品的需求量将达到1000台［1］。与此同时，随着这些年用户财力的持续增加，用户对铲运设备的要求也越来越高，但现代化机械（铲运机）在使用过程中也有着不尽如人意的地方，不同采掘区域、不同运距、不同铲机性能、不同操作工技能水平对铲运机台效有着直接或间接的影响［2］。在实际使用中，如何保持设备最佳经济效益，是一直令人被困扰的难题。本文就提高铲运机生产率的问题给出了较为有效的措施。

1 铲运机生产率的计算

1.1 铲运机的小时生产率

铲运机的小时生产率是指单位时间（h）内完成的土方量（m3），其计算公式如下：

式中，Qh——铲运机的小时生产率（m3／h）；

q——铲斗容量（m3）；

Kc——铲斗充满系数（一般沙土为0.75；其他土为0.85～1.3）；

KB——时间利用系数，一般取0.85～0.95；

Ks——可松性系数（Ⅰ类土1.08～1.17，Ⅱ类土1.14～1.28，Ⅲ类土1.24～1.30，Ⅳ类土1.28～1.32）；

Tc——从掘进到卸土（矿石）完毕，每循环延续的时间（s）；Tc可以按下式计算：

式中，t1——装土（矿石）时间，一般取60～90s；

l—— 平均运距（m），取决于开行路线；

vc——运送与回程的平均速度，一般取1～2m／s；

t2——卸土（矿石）时间，一般取15～30s；

t3——换挡和掉头时间，一般取30s。

1.2 铲运机台班生产率

铲运机的台班生产率是指一台铲运机工作一个班时（h）内所完成的土方量（m3），其计算公式如下：

式中，Qd——铲运机台班生产率（m3／h）；

Qh——铲运机的小时生产率（m3／h）；

KB——时间利用系数，一般取0.85～0.95。

2 提高生产率的措施

铲运机生产率的高低对矿井等企业的经济效益至关重要，在生产实践中掌握一些提高其生产效率的方法是非常必要的。因此，根据以上铲运机生产效率的计算方法，同时结合实际生产，下面就如何提高铲运机生产效率做一些简单的介绍。

2.1 改进铲斗结构和形状

改进铲运机铲斗结构和形状是提高生产率的重要措施之一［3］。一般采用的改进方法如下：

（1）采用曲面的或可以移动的斗底和导向装置、伸缩式铲斗、双后壁铲斗等，以降低产装阻力。

（2）使用带齿的和其他形状的刀片、松土齿、箕状装置，改变切削角等，以降低切削阻力。

（3）使用滑板以及带式和链板式支承装置配合斗门共同工作，以降低斗门前堆积所造成的推移阻力。

2.2 提高铲斗充满系数

不同的物料和不同的铲装方式都影响着铲斗的充满系数，故可以采取如下措施：

（1）根据现场具体施工条件，选择合理的行车路线和施工方法。

（2）在铲运机上加装松土齿，利用回程进行松土。

（3）选择填方土源时，在满足设计要求的前提下，尽量选用Ⅰ、Ⅱ类土。

（4）利用顶推助铲，它是提高自行式铲运机铲斗充满系数的最有效的措施。

2.3 缩短作业循环时间

（1）提高行驶速度。铲时，用一、二挡速度；运时，用三、四挡速度；卸时用二挡速度；空车开行时用五挡速度。另外，良好的道路条件是快速行驶的关键，应该利用机械回驶时进行平整，或配专人清理维护。

（2）缩短铲、运、卸的时间。根据沙土或矿石的性质、机械能力、现场施工条件等情况，选择最佳的铲方式和铲顺序，争取在最短的时间内铲满铲斗；合理选择开行路线，行驶中尽量少换挡和减少其他停歇时间，并以最快速度将沙土或矿石卸完。

2.4 提高时间利用系数

日常中注意机械设备的维护保养，减少故障。提前做好机械设备准备工作，减少利用作业时间来做准备工作。合理组织施工，避免工序之间或机械之间相互干扰等。

2.5 避免运送途中物料的漏失

铲运机在运送途中要求铲斗关闭严密，操作平稳，避免机身摇晃和紧急制动。

2.6 加强技能和管理方法培训

（1）平时加强对铲工的技能培训。比如定期举办铲运机工培训班、采矿车间每周一次铲工学习等，通过这些措施以提高铲工的技能和掌控铲运机的能力，从而提高铲运机的生产效率。

（2）加强现代管理方法的培训。现代高效的管理方法，是提高铲运机生产效率不可缺少的途径之一。实现在工作中培训，在培训中提高他们的技能和灌输管理理念和要求［4］。比如安排专门的松石工松石、做准备工作，铲工专门负责开机作业，从而增加铲运机的实际工作时间，使得生产率提高等等。

3 结语

铲运机需要定期的维修和维护，使用时应根据使用说明书对其进行定期的检查、维修、维护，及时排除一些故障隐患。如何提高铲运机的生产率直接关系到企业的经济效益和社会效益。除了以上提出的措施外，还需要机械、采矿、电气、企管等各个生产环节之间的相互协调和密切配合，才能使铲运机的生产率得以有效提高。

［1］雷霆.主动式铲运机的市场前景分析［J］.今日工程机械，2012，（5）：69－70.

［2］陈永富.提高凡口矿井下铲运机台效方法研究［J］.金属材料与冶金工程，2012，（s1）：62.

［3］刘朝红，徐国新.工程机械运用基础［M］.北京：机械工业出版社，2009.

［4］刘号，郭艳亮.地下铲运机的应用及运行管理［J］.科技创业家，2013，（11）：92.