电铲选型

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PH2800XP电铲铲唇耐磨材料的研制与应用

第30 卷第10 期2009 年10 月煤矿机械Coal Mine MachineryVol.30No.10Oct. 2009工艺·装备PH2800XP 电铲铲唇耐磨材料的研制与应用刘志学1，程巨强1，李少春2（1.西安工业大学材料与化工学院，西安710032；2.陕西省渭河煤化集团有限公司，陕西渭南714000）摘要：根据露天煤矿大型电铲铲唇的工作条件和性能要求，研制了一种PH2800XP电铲铲唇用耐磨材料ZG30CrMnSiNi2，研究了不同的热处理工艺对其组织和力学性能的影响。

结果表明，900℃奥氏体化淬火、正火后随回火温度的提高，试验材料的强度和硬度逐渐降低，冲击韧度先降后升，350℃回火出现脆性，冲击韧度达到最低值，超过350℃回火冲击韧度升高。

正火、淬火后200℃回火具有较高的强度和一定冲击韧度，550℃以上回火具有良好的强韧性配合，研制的PH2800电铲铲唇经过露天煤矿的应用，取得良好的应用效果。

关键词：ZG30CrMnSiNi2；铲唇；热处理；力学性能中图分类号：TG142.72文献标志码：A文章编号：1003－0794（2009）10－0091－03Development and Application of Bucket Lip Resistant Materials ofPH2800XP ExcavatorL IU Zhi -xu e1，CHENG Ju - qian g1，LI Shao -c hun2(1. M aterial S cience and Chem ical Engineering College，Xi’an Technological University, Xi’an 710032，C hina; 2.S hanxiWeihe C hemical Corporation Group,Weinan714000，C hina)A b s trac t：Aiming at the work conditions and propertie s requireme nt of buc ke t lip mate ria ls of large-scal e excavator in strip coal mine,ZG30CrMnSiNi2wear resista nt mate ria ls for buc ke t lip of PH2800 XP excavator has be e n deve loped.The effect of different he at trea t on mic rostructur e and prope rtie s of test ma te ria l was studie d.The results show:with inc reasing tem pering tem pe ra tur e a fter norma lizing orquenching at 900 ℃, strength and hardness of the bucket lip materials gradually decrease and toughness increase after decrease, the tempering brittleness appears at 350 ℃and toughness of the materials of bucket lip reaches lowest value. Tempered above 350 ℃the toughness increases. The test steel has better strength and certainly impact toughness normalizing or quenching at 900 ℃and tempered at 200 ℃, upwards of tempering at 550 ℃, the test material has best matching of strength and toughness. The good application result of wear resistant materials for bucket lip of PH2800 XP excavator in opencast coal mine was obtained.K e y w ord s：ZG30CrMnSiNi2；buc ke t lip；hea t trea tme nt；mec ha nica l prope rties0 前言PH2800XP是引进美国P＆H公司大型电铲，斗容范围达25.2m3，是大型露天煤矿常用的挖掘设备之一。

浅谈以高效低成本著称的大型矿用电铲设备

维普资讯
《一重技术》
浅谈以高效低成本著称的大型矿用电铲设备
徐庆才，王丽红，沈克佳
（．国第一重型机械集团公司市场营销部工程师，辽宁１中大连１６０；２一重集团大连设计研究院１６０．
ＡｂｔａｔＴｉａｔｌｔｎｅｒｒｆｎｒｄｃｉｎｏｅｖ — ｕｙｅｅｔｃｓｏｅｓａｄｔｅａｖｎａｅ．ｓｔｅｓｒｃ：ｈｓｒｃｅｉｉｅｄｄｆｉｔｕｔｆａｙｄｔｌｃｒｈｖｌｎｄａｔｇｓａｉｓｎｏｂｅｉｏｏｈｉｈｈ
用底座、行走驱动装置和履带机构。机器上部装
矿用电铲回转装置由辊柱轴承圈和安装在机
收稿日期：２０ — ７０；修回日期：２０ — ７２０７０— ２０７０— ０
维普资讯
２００７年第４期（１８期）总１
图１典型的电铲构件
有提升和回转机器用平台，动臂附件、电气控制
室、操作者驾驶室和支撑设备（图２。附件由见）
动臂、推压机、斗杆和铲斗构成。
矿用电铲主要动作包括行走、回转、提升和推压／回缩。矿用电铲利用行走功能将机器从一个挖掘现场移动到另一个挖掘现场。一旦到达挖掘面，机器静止不动，要求行走只是为了定位。大型矿用电铲的最大行走速度近似１ｍｈ理论．ｋ／。６

硬岩露天矿山开采设备的选型

硬岩露天矿山开采设备的选型作者：陈书强来源：《城市建设理论研究》2013年第33期摘要：结合我公司在刚果金承接的露天铜钴矿矿山开采工程特点，论述硬岩露天矿山开采中开采设备的选型重要性，正确的选型可以降低采矿所需的成本、提高采矿的经济效益、提高矿物质的利用率，需要对其进行研究。

关键词：硬岩露天矿山开采；开采设备造型；特点中图分类号： TD804 文献标识码： A前言由于矿物质一直以来就是工业发展中必不可少的，一个工业要想在这个社会上发展，必然是离不开矿物质，因此，对于现代工业部门来说，矿物质是工业生产的基础物质。

随着全球经济的不断发展和进步推动了露天采矿业迅速崛起和快速发展，露天开采技术的发展更多地依赖于露天开采设备的发展。

硬岩露天矿山开采工程中设备的选择成为提高开采效率的关键。

一、露天矿山开采工程特点露天开采工程是借助于采矿、掘进和运输设备，从地表向下始终在敞开的环境中采取地壳中有用矿物的一项工程，露天开采工程的目的是以尽可能低廉的作业成本进行作业并获取最大效益。

露天开采工程主要由穿孔、爆破、采装、运输组成，这四项工作与露天开采设备密不可分，是露天开采工程的关键。

同时，露天开采的成本主要由开采设备的损耗及油耗组成，因此露天开采设备的选择将对露天开采工程的工艺过程、开采成本起着支配性作用。

二、设备选型的意义露天开采设备的选择与采矿工程施工组织设计息息相关，开采工艺决定开采设备，开采设备又反过来影响开采工艺的开采成本、技术参数等，因此开采设备的选择与开采工程工艺相辅相成，缺一不可。

大型露天采矿设备的使用，不仅可以简化采矿工程、降低采矿的时间、节省人力物力。

还可以降低采矿所需的成本、提高采矿的经济效益、提高矿物质的利用率。

经过实践可知，大型露天采矿设备的使用，确实可以有效的提高矿山的生产量及矿物质的经济效益。

在采矿的过程中，要想提高采矿的效率，必然要提高运矿的速率。

现如今运输设备的连续化是提高运输效率的有效手段。

WK-10B型挖掘机电铲

1 绪论电铲是露天矿主要采掘设备,电铲生产能力是露天矿重要的经济技术指标,是确定运输设备及其它主要设备的数量的基础。

提高电铲效率对改善矿山经济效益具有重要意义。

WK-10B是WK-10的第三代改进机型，也是10m³挖掘机目前的主导产品,曾获国家优质产品金奖和科技进步奖。

该机斗容有10m³3、12m³、14m³、10m³扁型、12m³扁型5种铲斗供用户选择，均可互换。

最适宜与100-154吨载重汽车配套使用，适于最低工作环境温度-45℃。

WK-10B 型挖掘机属于矿用机械正铲式挖掘机。

WK-10B 型挖掘机主要用来剥离和采掘露天矿山的岩石及矿石，也可以用于水电建设或其它露天建设工程的土石方挖掘作业。

1.1 主要技术性能参数1.1.1主要性能参数代号项目名称数值备注1 标准斗容量12m³物料的松散密度1.8 t/m³2 斗容量范围10～16m³3 最大提升力1029 kN4 名义提升速度 1.0m/s5 最大推压力617 kN6 名义推压速度0.65m/s7 履带最大牵引力1960 kN8 名义行走速度0.69km/h9 回转平台匀速转速 2.9r/min10 工作循环时间 29 s 回转90°卸载11 爬坡能力 13 °12 履带接地平均单位压力225 kPa13 工作重量485 t14 配重38 t15 理论生产率1490m³1.1.2主要工作范围代号项目名称数值单位备注1 最大挖掘半径～20.80 m2 最大挖掘半径时的挖掘高度～9.09 m3 最大挖掘高度～15.77 m4 最大挖掘高度时挖掘半径～18.91 m5 最大卸载半径～18.12 m6 最大卸载半径时的卸载高度～7.37 m7 最大卸载高度～10.23 m8 最大卸载高度时的卸载半径～17.58 m9 停机平面上的最大挖掘半径～14.55 m10 最大挖掘深度～2.17 m 1.1.3主要结构尺寸代号项目名称数值单位备注1 起重臂的仰角45 °2 起重臂的长度15.5 m3 斗杆的有效长度9.525 m4 起重臂支脚距回转中心的距离 3.08 m5 起重臂支脚距停机平面的距离 3.43 m6 顶部滑轮外缘距回转中心的距离13.5 m7 顶部滑轮上缘距停机平面的高度13.8 m8 平台尾部回转半径7.35 m9 配重箱底面距停机平面的高度 2.16 m10 底架梁底面至停机平面的高度0.51 m11 履带装置的最大长度～8.4 m12 履带装置的宽度7.1 m13 标准履带板的宽度 1.4 m14 司机水平视线距停机平面的高度～7.1 m1.2 作业环境条件(1)工作场地的环境温度为-40～45 ℃。

太重10m3电铲CAD图纸

N2
W1 2ZL 8
12 7ZL
20
1 W2
137 133
138 1RY1
1ZF 23
CF1
76
23 CF2
+X1 来自位移稳压电源
8ZL 8
76
22
1ZF
1W1
122
CF1 121 111
112
1R1
CF2 221 115 1W2
116
1R3
1L1 1KG1 1ZL1
1KG2 1ZL2
1RY3
1FQ1
电流互感器电压互感器电度表
3φ 50HZ 6KV
至主、付变压器 Y1 Y2 Y3
GSD
X1 X2 X11 X12
X3 手动隔离开关 X13
LH3 H501 LH4 H501
H503
H502
Y3 Y2
GB5 H511
H512
H502 H501 KWh
Y1 GRD4 GRD5
GRD6
H513 H503
日期张
WK-10电铲电气原理图5
TZ
C-Z
采矿场铲钻大修工段图样标记标准数量日期： 2001/6/12
过流保护继电器及开关可控硅调压器推压发电机他励绕组
RJ4 65 RJ7
RJ5 66 JC5
JC6 69
XLJ
HK
45° 0° 45° H T Z 75 RJ8 76
RJ9 77
RJ10 78
XYJ 70
JC5
RJ11 79 RJ12 80
81
54
ZK4 81A
54 JC7
82 1GLJ 83 2GLJ 84 3GLJ 85

wk35参数11

WK-35 电铲设备名称型号：WK-35 电铲制造厂家：太原重工股份有限公司台数：1台主要技术性能参数：标准铲斗容量35 m3斗容范围25～54 m3最大提升力2150 kN提升速度0.82 m/s最大推压力850 kN推压速度0.58 m/s履带最大牵引力4520 kN平地行走速度0.76 km/h连续爬坡角度7 °履带板平均接地比压330 kPa工作循环时间（＝90°时）30 s工作重量1035 t配重228 t （实际为330t）理论生产率4200 mP3P/h最大挖掘半径24000 mm最大挖掘高度16200 mm停机地面上的最大挖掘半径15800 mm最大卸载半径20900 mm最大卸载半径时的卸载高度5250 mm最大卸载高度9400 mm最大卸载高度时的卸载半径18400 mm最大挖掘深度1750 mm主要结构尺寸K 起重臂顶部滑轮顶部距地高度18.54 mL 起重臂顶部滑轮外缘回转半径17.30 mO-P（配重箱、机棚、除尘装置）尾部回转半径9.95 m Q 双脚支架最大高度12.45 mX 履带装置总宽度（履带板宽度为1397 时）9.05 m W 履带装置总宽度（履带板宽度为1829 时）9.48 m V 履带装置总长度10.80 mY 履带驱动装置最低点距地高度1.00 mU 配重箱底面距地高度2.70 mM 起重臂根脚销回转半径3.51 mN 起重臂根脚销距地高度4.75 mR 机棚除尘装置顶部距地高度10.40 mT 司机水平视线距地高度9.55 m电气系统参数输入电压6000 V应承受的最小短路容量20 MV A主变压器2000 kV A辅助变压器500 kV A提升电动机数量、额定功率2×850 kW 提升电动机数量、峰值功率2×1060 kW 推压电动机额定功率500 kW推压电动机峰值功率575 kW开斗电动机功率11 kW回转电动机数量、额定功率2×450 kW 回转电动机数量、峰值功率2×566 kW 行走电动机数量、额定功率2×500 kW 行走电动机数量、峰值功率2×625 kW。

电铲数量与卡车合理匹配

露天采矿机械专业班级：学生姓名：指导教师：设计时间：设计成绩：作业题目：计算电铲的数量并选择合理的卡车车型（铲车匹配）1．已知条件：1.煤的容重1.14kg／m，岩的容重1.95kg／m。

2.本年产能是1550万吨，剥离4332万m。

3.电铲的参数：机型WK—10B WK—20B 斗容12m3 23m3松散系数ks 1.3 1.3满载系数kH 0.9 0.9工作天数365天365天日工作24h 24h时间利用系数η10.73 0.73η2 0.74 0.73t 38s 44s 2．要求：1.计算各型电铲台数2.计算合理的电铲匹配的容积并选择卡车的技术规格选型原则与计算：一．选型原则：1.矿山首选挖掘机，按照产能增大、型号增大的原则。

2.计算挖掘机的数量时，不少于两台。

由于采剥参数不同，要分别计算后相加总数取整。

二．计算：1. WK-10B(1)电铲生产能力的计算Qc=（2-10）式中 V—挖掘机铲斗容积，m3KH—挖掘机铲斗满斗系数；T—挖掘机班工作时间，h；η—班工作时间利用系数；t—挖掘机铲斗循环时间，s；kp—矿岩在铲斗汇总的松散系数。

Qc煤==吨=573.76万吨而对于矿石(η2=0.74 )Qc岩==吨=510.19万m3(2)WK-10B电铲台数的计算矿山所需挖掘机台数可按下式计算：N=（2-11）式中 A—年采剥量，m3/a；Qa—挖掘机台年效率，m3/a ，Qa值可通过计算或参考挖掘机实际台年生产能力选取，并要考虑效率降低因素。

对于煤的挖掘： N煤==台=2.70台对于矿石的挖掘：N矿石===8.47台电铲台数：N= N煤+N矿石=2.70+8.47=11.17台对于12m3·WK-10B ，我们取 N=12台(3) WK-10B车铲匹配的容积挖掘机铲斗容积和载重汽车吨级与露天矿的产量成比例关系，因而铲斗容积与车厢容积之间也有一定的比例关系。

就汽车周转次数而论，当运距为1km、满厢斗数为1～2时，汽车效率最高；但挖掘机效率显著下降。

某露天矿山采掘及运输设备选型与计算

（ＹｕｎｎａｎＨｕａｌｉａｎＺｉｎｃＩｎｄｉｕｍＣｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ，ＭａｇｕａｎＹｕｎｎａｎ６６３７０１，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅｍｉｎｅｉｓｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｃａｌｅｘｐａｎｓｉｏｎｐｒｏｊｅｃｔ，ｔｈｅｏｒｉｇｉｎａｌ６０００００ｔ／ａｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎｓｃａｌｅｅｘｐａｎｓｉｏｎｔｏ２１ｍｉｌｌｉｏｎｔ／ａ．Ｔｈｅｗｏｒｋｗａｓｄｏｎｅｔｏｔａｋｅｆｕｌｌａｄｖａｎｔａｇｅｏｆｅｘｉｓｔｉｎｇｅｑｕｉｐｍｅｎｔ，ｐｌａｙｅｑｕｉｐｍｅｎｔｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙｓｏｔｈａｔａｒｅａｓｏｎａｂｌｅｍａｔｃｈｗｉｔｈｅａｃｈｏｔｈｅｒｂｅｔｗｅｅｎｔｈｅｏｒｉｇｉｎａｌｅｑｕｉｐｍｅｎｔａｎｄｅｘｉｓｔｉｎｇｅｑｕｉｐｍｅｎｔｍｅｅｔｔｈｅｎｅｅｄｓｏｆｔｈｅｏｐｅｎｓｔｏｐｅｍｉｎｉｎｇｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ．Ｉｔｃａｎａｌｓｏｒｅｄｕｃｅｏｒｅｌｏｓｓａｎｄｄｉｌｕｔｉｏｎ，ｉｍｐｒｏｖｅｍｉｎｉｎｇｅｃｏｎｏｍｉｃｅｆｆｅｃｔｓ，ｓｏｔｈａｔｔｈｅｔｏｔａｌａｍｏｕｎｔｏｆｅｑｕｉｐｍｅｎｔａｎｄｍｉｎｅｓｔｒｉｐｐｉｎｇｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎｃａｐａｃｉｔｙｍａｔｃｈ．Ｌａｒｇｅ－ｓｃａｌｅｅｑｕｉｐｍｅｎｔｃａｎｂｅｕｓｅｄ．Ｔｈｅｏｐｔｉｍｉｚｅｄｓｅｌｅｃｔｉｏｎｏｆｍｉｎｉｎｇａｎｄｔｒａｎｓｐｏｒｔａｔｉｏｎｅｑｕｉｐｍｅｎｔｉｎｔｈｅｏｐｅｎｐｉｔｉｓａｒｅｆｅｒｅｎｃｅｆｏｒｓｉｍｉｌａｒｍｉｎｅｅｑｕｉｐｍｅｎｔｓｅｌｅｃｔｉｏｎ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｏｐｅｎｐｉｔｍｉｎｅ；ｅｑｕｉｐｍｅｎｔｓｅｌｅｃｔｉｏｎ；ｒｅｆｉｎｅｍｅｎｔｍｉｎｉｎｇ随着矿山开采规模的大型化，为提高矿山生产效率，降低开采成本，设备大型化、高效化是如今矿山发展的趋势之一，但大型设备存在分采选采性能差的弊端，由此所造成的矿石贫化及不同矿种的混杂是不可避免的。本文所述矿山为改扩建矿山，矿石品位变化大、矿石价值高、矿体赋存条件复杂，特别是部分零星矿体薄、夹层多，因此对矿石贫化损失要求较高，矿山对设备选型提出的要求是：满足设备大型化、充分合理利用现有小型设备以发挥其使用灵活的算

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电铲选型及数量确定
设计课题：露天矿电铲选型设计
班级：采矿工程
学生姓名：
指导教师：孟爱国
学生成绩：
1.已知条件：
煤的容重1.14t/m3,岩石容重1.95t/m³；
年产煤2123万t，剥离岩6145万m3
2.要求：
选择电铲铲斗容积、技术规格（型号）；
计算效率与所需数量；
按照合理车铲比确定卡车容积、技术规格。

1.选型原则与计算 1.1选择电铲斗容
电铲斗容与矿岩运量的关系，按每年工作330天。

(1) 当日产量1Q 小于5×104t 时
)1(1111-+=Q P B V 式中 1B —基量系数，取3-4；
1P —增量系数，取2-2.5。

(2) 当日产量2Q 大于5×104t 时：
)5(2222-+=Q P B V 式中 2B —基量系数，取6-9；
2P —增量系数，取1-1.5。

已知日产煤
444
105104.6330102123⨯>⨯=⨯；日剥岩
444105103.36330
95
.1106145⨯>⨯=⨯⨯ 由（2）得 4.7=m V 3.37=y V 式中 2B 取6、2P 取1 综合考虑选用电铲斗容为20m 3
选用WK-20挖掘机，性能参数如下表：
WK-20型挖掘机技术特征
名称特征参数名称特征参数标准斗容
20m 3
主电机功率
2x560kW/690VAC
斗容范围 16m 3-34m 3 最大挖掘半径 21.02m 推压速度 0.54m/s 最大卸载半径 17.50m 行走速度 1.08km/h 循环时间 38s 最大提升力 1540kN 挖掘深度 1.64m 最大推压力 745kN 工作重量 731t 最大爬坡角度
13度
理论生产率
2400m 3/h
1.2计算
1.2.1生产能力计算选用WK-20挖掘机
3600H c p
Vk T Q tk η
=
式中 V —挖掘机铲斗容积，m 3；
H k —挖掘机铲斗满斗系数，取0.9；
T —挖掘机班工作时间，h =8h ； η—班工作时间利用系数,0.8； t —挖机铲斗循环时间,38s ；
p k —岩石在铲斗中的松散系数，取1.3
选用WK-20挖掘机，
台班生产能力：314.83953
.1388
.089.0203600m Q y =⨯⨯⨯⨯⨯=
台年生产力： 34m 108313330⨯=⨯⨯=y ya Q Q
1.2.2 设备数量计算
矿山所需挖掘机的台数可按下式计算：
=
a
A
N Q 式中 A —年采剥量， m 3/a ；
a Q —挖掘机的台年能力
选用WK-20型机械式单斗挖掘机，其技术特征如下表故所得WK-20型挖掘机数量为
,6.910
8311061451083114.11021234
4
44=⨯⨯+⨯⨯⨯=N 取10台 2.计算铲车匹配的容积与卡车的技术规格
挖掘机铲斗容积和载重汽车吨级与露天矿山的产量都成一定比例关系；因而铲斗容积与车厢容积之间也有一定的比例关系。

如果斗容与箱容配合不当，将会影响挖掘机和汽车的装满系数及装车周转作业时间。

根据国内外100个露天矿山的统计资料介绍，当用挖掘机向汽车装载时，一般以1 车不少于3 铲斗、不多于7铲斗比较合适。

矿岩年运量与汽车载重的一班关系
3.挖掘机斗容与卡车货箱容积的合理比例关系（车铲比）
3.1车铲比
美国1:6-1:4；中国1:3-1:5；俄罗斯1:3-1:4
取挖掘机的斗容与货车相容积比为1:4 3.2挖掘机与汽车的规格匹配关系计算式为：
依据挖掘机斗容与汽车载重关系：
=q m p Q V k
式中 m V —挖掘机斗容，3m ；
p k —匹配系数，4 380420m Q q =⨯=
载重：煤 t Q m q 2.9114.180=⨯=⨯ρ
年运量/万t 100-500 250-1000 550-2500 800-4500 ≥3500 汽车载重/t
15-32
20-60
32-80
80-120
≥120
岩 t Q y q 15695.180=⨯=⨯ρ
故选用煤斗型矿用自卸车型为：TR100-C 选用岩斗型矿用自卸车型为：MT3600B
煤斗型矿用自卸车TR100-C 性能参数
名称特征参数型号 TR100-C 载重量 92t 堆装容积 83m 3 发动机输出功率
783kw
岩斗型矿用自卸车TR100-C 性能参数
名称特征参数型号 MT3600B 载重量 172t 堆装容积 111m 3 发动机输出功率
149kw。