[其他]改进的拉铲挖掘设备

说明书

本发明涉及一种采矿或挖土用拉铲挖掘设备的改进以及使用这种设备的方法。

普通拉铲挖掘机包括装有提升钢索绞盘的挖掘机机身、向外伸出的动臂以及与拉铲斗相连的牵引钢索;动臂支承着连到提升钢索绞盘上的提升钢索，提升钢索从动臂的外端向下延伸与下面要描述的拉铲斗相连;牵引钢索连接到位于挖掘机机身上的牵引钢索绞盘上。牵引钢索绞盘与提升钢索绞盘由电动机来驱动。挖掘机机身通过中心轴颈可旋转地安装在底座上。挖掘机机身可配备有履带式行走装置，或者更常用的是配备另一种行走机构，该机构有一对可相对于挖掘机机身来回移动的履板，因而推动挖掘机机身向着所要求的行驶方向前进。

拉铲斗通常是拱形的，包括斗底和斗壁，斗壁前方开口，当牵引钢索将铲斗拉过松的表土层时，泥土或表土层可以从此前方开口进入铲斗内。在此前方开口处斗底的前端有许多斗齿。

拉铲斗的后部有一对相对放置的提升链条，各自连接到斗壁的支撑柄耳环上。这对提升链条可用一根水平杆彼此连接起来。提升钢索可以分成两股，每股与水平杆相应的一端相连。

在铲斗前方开口处附近还有一个斗前梁，另一根钢索连到此斗前梁上，此钢索借助合适的滑轮机构与提升钢索及牵引钢索相连。还有一对与铲斗侧壁前部相连接的牵引链条，牵引链条与牵引钢索相连。

上述普通拉铲挖掘机可用来铲掉复盖层或开采有价值的矿层或煤层。在复盖层上钻孔和用硝酸铵这样的炸药爆破后，复盖层松散开来，然后用推土机推平部分复盖层形成支承挖掘机机身的土平台。接着将拉铲斗移放到所要求的位置上去，此时让牵引钢索绞盘自旋，从而牵引钢索是松开的。当拉铲斗悬在动臂上自由摆动时，使提升钢索绞盘有足够的张紧力来拉住拉铲斗。驱动提升钢索将拉铲斗放到地面上，再向牵引钢索施加拉力。然后将拉铲斗拉过松土层直到将拉铲斗装满。然后，保持牵引钢索有拉力，同时也拉紧提升钢索来提升装满土的拉铲斗。通过同时平衡地操纵提升钢索绞盘和牵引钢索绞盘，使拉铲斗向着装有支承提升钢索滑轮的动臂顶部移动。然后将挖掘机机身从开挖地点转向废土堆或卸土的地方，松开牵引钢索，翻倒拉铲斗。合适地控制提升钢索，将空的拉铲斗回复到原位，再转动挖掘机机身将此空铲斗移到开挖地点。

上述普通拉铲挖掘设备有好些缺点，其中一个主要缺点是受到几何或结构尺寸参数的限制，如提升钢索和牵引钢索的长度、和/或动臂的长度。例如，如煤层对钢索来说太深，那末需要再次挖掘，即由拉铲斗已挖过的土层用辅助的或配用的挖土设备（如斗式链轮挖掘机）再挖一次或者改变拉铲挖掘机的位置再挖一次。对于一种特殊的矿，如果煤层对于机械结构参数来说太深，就需要用卡车和斗式装载机。斗式链轮挖掘机或铲土机来移走复盖层的顶层，形成预挖区。再次挖掘和预先挖掘是很昂贵的，相对于其开挖深度是不能令人满意的。换句话说，随着深度增加，有一种趋势是：让把开挖场地和用作挖掘机机身支承土平台隔开的废土堆和高坡挖掘材料置于打开的开挖场地上。

因此本发明的目的是提供一种拉铲挖掘设备及其使用方法，它能克服上述已有技术所存在的缺点。

本发明的方法是利用一台低坡绞车装置、一台高坡绞车装置和一个挖掘铲来挖掘矿层或煤层复盖层的方法，挖掘铲通过一根或多根牵引钢索与低坡绞车装置相连，通过一根尾钢索与高坡绞车装置相连。该方法包括下列步骤：

ⅰ）拉紧低坡绞车装置的牵引钢索，把挖掘铲拉过经钻孔和爆破后的复盖层，把土装到铲内，倒在卸土处，经过多次运送就除去了矿层或煤层上的复盖层;

ⅱ）当挖掘铲到达其行程的终点，松开低坡绞车装置的牵引钢索，拉紧高坡绞车装置的尾钢索，将挖掘铲移回到每次行程的起点。

本发明的拉铲挖掘设备包括：

（A）一台低坡绞车装置;它包括

-机身;

-从机身向外伸出的动臂，支承一根或多根牵引钢索;

-转动上述一根或多根牵引钢索的绞盘装置;

-带动该绞盘装置的驱动装置;以及

-支承机身的行走装置。

（B）一台高坡绞车装置，它包括

-机身;

-从机身向外伸出的动臂，支承一根尾钢索;

-转动上述尾钢索的绞盘装置;

-带动该绞盘装置的驱动装置;以及

-支承机身的行走装置。

（C）一个挖掘铲，其一端与一根或多根牵引钢索相连，另一端与尾钢索相连。

这里采用的术语“高坡”和“低坡”是指在挖掘现场对置的两个斜坡，在开挖前一个坡（即高坡）比另一个坡（即低坡）高。