百度文库 - 好好学习，天天向上
国内外轮斗挖掘机的研究状况与发展趋势
赵环帅
(1.中国煤炭科工集团唐山研究院 河北 唐山063012；2.天地科技股份有限公司唐山分公司
河北 唐山063012；3.天地（唐山）矿业科技有限公司 河北 唐山063012)
摘要：本文简述了轮斗挖掘机的工作原理与结构特点，总结了目前国内外轮斗挖掘机的研究状况，指出目前在轮斗挖掘机发展上存在的各种问题，最后阐述了轮斗挖掘机未来的发展趋势。 关键字：轮斗挖掘机；露天采矿；研究状况；发展趋势
The Research Status and Development Tendency on Bucket- Wheel Excavator both in Domestic and Overseas
ZHAO Huanshuai
Institute, China Coal Technology & Engineering GroupCorp., Thangshan 063012, Hebei, China; 2.
Tangshan Branch of Tiandi Science &Technology Co., Ltd.，Thangshan 063012, hebei, China;3 Tiandi(Tangshan)
Mining Science &Technology Co., Ltd.，Thangshan 063012, hebei, China)
Abstract: This paper described the working principle and structural features of bucket- wheel excavator .The article summarized the research status of bucket- wheel excavator in domestic and overseas, and also point out every problems existing and, At last the paper described development tendency of bucket- wheel excavator in the future.
Key words： bucket- wheel excavator；open mining; research status；development tendency 中图分类号： TD422 文献标识码：A
0 引言
轮斗挖掘机是在链斗挖掘机、单斗挖掘机和其它采掘设备的基础上逐步发展起来的，是目前连续化作业设备中比较理想的一种多斗挖掘设备，也是目前世界上最大成套挖掘设备之一。
轮斗挖掘机具有连续化作业、生产能力大、效率高、适应复杂煤层选采、运输坡度大、操作简单、维修方便、易实现现代化的管理等诸多优点，特别适合于大型露天矿高效率
-- 1 -
百度文库 - 好好学习，天天向上
地开采作业，目前主要应用在露天矿中剥离表土、挖掘有用矿物，倒堆作业、向车辆或运输带进行装载等，另外在混料堆置场、储料场、大型水利和土方工程中也逐渐得到日益广泛的应用。
1 工作原理及结构特点
工作原理
轮斗挖掘机在挖掘物料时机器不行走，主要依靠其前端的斗轮旋转与臂架回转构成的复合运动不断将物料切下并装入轮斗内，当铲斗随着轮斗转到一定高度时，物料由于重力作用落至受料输送带，再经料斗卸到卸料输送带上，装入汽车或输送机等运输工具，运往指定地点。若一层物料挖尽后机器移动或臂架降落，再进行下一层物料的挖掘，这样从顶部逐层向下挖掘，被挖下物料的厚度由机器前进距离或臂架伸缩量来控制，宽度由回转速度决定，一般而言，高度不超过斗轮直径的倍。轮斗挖掘机的行走是辅助性的，作业是连续性的，铲斗只用于挖掘，物料的输送用带式输送机。 结构特点
轮斗挖掘机主要由6个部分组成：行走系统、回转系统、工作系统、输送系统、电力驱动系统、液压系统，其主要特点为：
（1）行走系统：目前大多数轮斗挖掘机采用履带式行走系统，少数采用步行式行走系统。从相关资料来看，中、小型轮斗挖掘机大多采用双履带，而大型轮斗挖掘机采用多履带（三履带或四履带），可以减少设备对地面的比压。
（2）回转系统：由转台与回转驱动装置等组成，转台上有动力装置、驱动装置、控制设备和操纵室等，由于采用了回转支撑轴承，驱动装置可使转台绕垂直轴回转 360°。
（3）工作系统：由斗轮、臂架、变幅机构和驱动装置等组成。斗轮安装在臂架的前端，为一个均布若干个铲斗的旋转轮。臂架后端铰接在转台的门架上，通过钢丝绳或液压油缸使臂架转动，从而使斗轮在不同工作面上进行挖掘作业。臂架长度主要有两种：固定的与可伸缩的。斗轮驱动装置由电动机、安全联轴器和减速机等组成，布置在臂架前端的侧面，用于驱动斗轮旋转。
（4）输送系统：由受料输送带、料斗和卸料输送带等组成。另外，连接桥式轮斗挖掘机则在连接桥上还装有转载输送带。
-- 2 -
百度文库 - 好好学习，天天向上
（5）电力驱动系统：除部分小型轮斗挖掘机目前采用柴油发电机组外，其他轮斗挖掘机均采用了外电源变流机组。
（6）液压系统：主要采用液压油缸驱动斗轮臂和卸料臂升降。
2 国内外发展状况
国外发展状况 [1-6]
早在19实际初叶，西欧就开始在褐煤露天矿中试用过连续挖掘设备，最初的形式是链斗挖掘机，后来陆续出现了单斗挖掘机和环轮挖掘机，而轮斗挖掘机是在结合各种挖掘机的优点基础上初步发展起来的。
有关资料表明，轮斗挖掘机的研究于1913年在德国开始的，第一台1916年轨道式轮斗挖掘机正式在贝尔格维茨褐煤露天矿投入使用，进行剥离覆盖层的作业，该设备装有一个可回转的平台，把链斗挖掘机连续挖掘工作原理与机械单斗挖掘机灵活性结合一起。1919年前后，德国制造了第一台履带式轮斗挖掘机，并在其中部装有柴油发动机，该机只能挖取堆放的物料。1925年制造了第一台露天矿用轮斗挖掘机，该机用于采掘砂或煤层中间的夹层，卸料臂可在一定范围内回转，卸料臂的回转中心和轮斗的回转中心不重合，铲斗容量为0.075m3。1931年ATG公司生产了铲斗容量分别为、和0.15 m3的轮斗挖掘机。1937年在柏林电气公司所属的高勒帕矿，一台具有六条履带的斗轮挖掘机投入使用，该机是后来发展的巨型斗轮挖掘机中最早的一台。20世纪40年代末，由于轮斗挖掘机能够大量的连续挖掘，因此发展相应高效率的输送设备。改进了常用的列车运输方式。
20世纪50年代，轮斗挖掘机在各国又有了新的发展。中、小型轮斗挖掘机获得了较快的发展。1956年德国首先研制成功日生产能力为10X104m3的大型轮斗挖掘机；1975年，原联邦德国研制了20X104m3／日的轮斗挖掘机；1977年又开发了24 X104m3／日的巨型轮斗挖掘机，该机约为1300吨，这是当时80年代初世界上最大型号的轮斗挖掘机。目前共有5台在德国的哈姆巴赫褐煤露天矿使用，该机生产能力、外形尺寸和服务质量都是世界最大的。目前德国正在研制日产30 X104m3／日~50 X104m3／日的轮斗挖掘机。
近些年来，在一些国外工业发达国家，比如：德国、美国、俄罗斯、捷克、奥地利等，轮斗挖掘机发展迅速并得到普遍采用，这些国家所制造的轮斗挖掘机不仅有专用型，而且还有
-- 3 -
国内外轮斗挖掘机的研究状况及发展趋势
