工程機(jī)械之特種挖掘機(jī)
隨著人們對特殊作業(yè)工況挖掘機(jī)需求的不斷增大,特種作業(yè)挖掘機(jī)的品種越來越多,市場保有量也逐年增大。本文根據(jù)挖掘機(jī)屬具的作業(yè)特點(diǎn),對特種挖掘機(jī)進(jìn)行了分類,并對特種挖掘機(jī)的分類要點(diǎn)進(jìn)行了簡要介紹。
物料挖掘類

(1)水陸兩用挖掘機(jī)
水陸兩用挖掘機(jī)以普通挖掘機(jī)上車平臺為基礎(chǔ),配備了中空浮箱式底盤,從而使其具有在沼澤、灘涂等松軟地面上行走、停駐、作業(yè)的能力。此類設(shè)備仍以鏟斗挖掘物料為主,在河道清淤、湖泊灘涂作業(yè)方面適應(yīng)能力很強(qiáng)。

(2)加長臂型挖掘機(jī)
普通挖掘機(jī)設(shè)計(jì)通過更換加長的動(dòng)臂、斗桿,即成為加長臂型挖掘機(jī)。加長臂型挖掘機(jī)能實(shí)現(xiàn)較大范圍的作業(yè),廣泛用于河道疏浚、湖泊清潔、水庫維護(hù)等特殊工況,同時(shí)也可用大坡面的修繕工作。加長臂挖掘機(jī)用于水下挖掘時(shí),為保證較好的視野,通常在斗桿上配置水下攝像頭,以便駕駛員隨時(shí)掌握鏟斗和物料狀態(tài)。

水陸兩用挖掘機(jī)與加長臂通過相互結(jié)合,形成優(yōu)勢互補(bǔ),能夠更好地完成灘涂和水下挖掘工作,是大型灘涂作業(yè)和維護(hù)的必備機(jī)械。
物料抓取類
給挖掘機(jī)配備抓取類機(jī)具,使其具有抓物、抓料等功能,可實(shí)現(xiàn)挖掘機(jī)功能、用途多樣化。此類挖掘機(jī)抓斗具有多種動(dòng)作,為此往往需要在原有液壓系統(tǒng)的基礎(chǔ)上新增若干路供油和操縱裝置。物料抓取類挖掘機(jī)的屬具主要有4類,分別是抓管器、抓木鉗、梅花抓斗和貝殼斗。

(1)抓管器
管道施工不僅要求設(shè)備能夠抓取管道,還要求其能夠靈活控制管道的姿態(tài)。通常,抓管器采用液壓馬達(dá)驅(qū)動(dòng),可實(shí)現(xiàn)360°回轉(zhuǎn),配合挖掘機(jī)動(dòng)臂、斗桿、四連桿機(jī)構(gòu)、上車回轉(zhuǎn)等多個(gè)動(dòng)作,可實(shí)現(xiàn)管道5個(gè)自由度的精確定位。此類挖掘機(jī)廣泛應(yīng)用于石油天然氣、石化、冶金、港口疏浚等行業(yè)的管線鋪設(shè)以及管道制品轉(zhuǎn)運(yùn)等。全回轉(zhuǎn)液壓抓管器結(jié)構(gòu)如下圖所示。

(2)抓木鉗
抓木鉗又稱抓木夾、夾木器,由一組互相交錯(cuò)的叉形鉗組成,主要作用為抓取木材或秸稈類物料。通常抓木鉗具有俯仰、回轉(zhuǎn)和開合3個(gè)動(dòng)作,可通過調(diào)整姿態(tài)準(zhǔn)確抓取木材或其他物料。抓木鉗結(jié)構(gòu)簡單,能夠替代大量人工搬運(yùn)和裝車,使用方便靈活,極大地提高了作業(yè)的效率。

(3)梅花抓斗
梅花抓斗是一種廣泛應(yīng)用于鋼鐵廠、冶煉廠、港口、碼頭和廢鋼轉(zhuǎn)運(yùn)等行業(yè)的特種屬具,如下圖所示。配裝在挖掘機(jī)上的梅花抓斗采用液壓缸驅(qū)動(dòng),最常見的斗瓣數(shù)為4~6片。在工作時(shí)抓斗一般只有開合動(dòng)作,因此可以采用原挖掘機(jī)鏟斗缸的油路驅(qū)動(dòng)。將挖掘機(jī)改為抓料機(jī)對挖掘機(jī)的改動(dòng)較小,便于實(shí)現(xiàn)。為了使駕駛員獲取很好的視野,確保作業(yè)的安全和效率,一般將其駕駛室設(shè)計(jì)為增高型。

(4)貝殼斗
貝殼斗由于其外形和動(dòng)作類似貝殼而得名,在斗形閉合時(shí)料斗可形成封閉的腔體。貝殼斗主要包含主機(jī)架、左斗、右斗和驅(qū)動(dòng)液壓缸。貝殼斗類似于梅花抓斗,一般也只有開合動(dòng)作。貝殼斗容量大但挖掘力小,為此主要用于輕質(zhì)松散物料的裝卸和搬運(yùn),如用于港口、碼頭、煤場的裝沙、裝煤等。
物料破裂與剪切類

挖掘機(jī)通過安裝不同屬具,不僅可以實(shí)現(xiàn)土石方等物料的搬運(yùn),還可以用于各種物料破碎、破裂、剪切等。物料破裂類挖掘機(jī)的屬具主要有3類,分別是破碎錘、液壓剪和裂土器。

(1)破碎錘
破碎錘又稱液壓破碎器,是挖掘機(jī)應(yīng)用相當(dāng)廣泛的一種特殊機(jī)具,主要用于建筑、道路拆除工程以及礦山石料破碎工作。現(xiàn)在已經(jīng)有很大一部分挖掘機(jī),在出廠時(shí)都標(biāo)配了液壓破碎管路。

(2)裂土器
普通挖掘機(jī)的鏟斗挖掘土方、碎石等相對松軟物料時(shí),可輕松穿透基料從而實(shí)現(xiàn)挖掘,但當(dāng)基料被長時(shí)間壓實(shí)或?yàn)檎麎K巖石,其則不能正常挖掘。遇到此種狀況,一般通過破碎等方法先碎裂表面后再進(jìn)行挖掘。這種設(shè)備不僅作業(yè)效率高,而且噪聲很小(遠(yuǎn)小于破碎錘)。某特型挖掘機(jī)裂土施工如下圖所示。

(3)液壓剪
液壓剪具有和抓管機(jī)類似的結(jié)構(gòu),同樣具有回轉(zhuǎn)和開合2個(gè)動(dòng)作。其工作原理如下:液壓缸輸出巨大的推力,通過機(jī)構(gòu)放大后,在鉗口處形成極大的剪切力,以剪斷普通的鋼材、水泥等材料。液壓剪主要用于廢舊金屬剪切、汽車拆解、建筑物拆解等。
物料夯實(shí)類

在挖掘機(jī)上配裝上振動(dòng)夯實(shí)器即可使其成為物料夯實(shí)類挖掘機(jī)。振動(dòng)夯實(shí)器通過輸出周期性的沖擊力來實(shí)現(xiàn)特定的功能。振動(dòng)夯實(shí)器可完成平面、斜面及其他復(fù)雜基礎(chǔ)面的夯實(shí)作業(yè),將其與挖掘機(jī)配套使用,既可用于橋臺背、涵側(cè)、邊角轉(zhuǎn)折處、路肩堤壩的夯實(shí),也可用于各種建筑溝槽、地基管道等城市輔助設(shè)施的夯實(shí)。
木料采伐集材類
(1)采伐類

對挖掘機(jī)進(jìn)行適應(yīng)性改進(jìn),并給其配裝采伐類屬具,即可實(shí)現(xiàn)采伐功能。現(xiàn)代化的采伐類挖掘機(jī)(伐木機(jī))作為一種林業(yè)聯(lián)合作業(yè)設(shè)備,不僅能伐木,同時(shí)還能打枝去皮、生產(chǎn)原條和原木。
(2)集材類

在林場內(nèi),大尺寸木材常使用推土機(jī)或拖拉機(jī)、集材類挖掘機(jī)進(jìn)行拖拽。對挖掘機(jī)進(jìn)行適應(yīng)性改進(jìn),給其加裝集材類屬具,便可將改裝為集材類挖掘機(jī)。目前,國內(nèi)主要挖掘機(jī)廠家如徐工、柳工、三一等都相應(yīng)開發(fā)了此類產(chǎn)品。在陡坡、深溝等機(jī)器無法抵達(dá)的位置完成集材,需通過挖掘機(jī)搭截絞盤機(jī)完成。

6.物料清理類
液壓挖掘機(jī)搭載液壓開帶機(jī),可用于清理灌木叢和低矮喬木等。除此之外,此類設(shè)備還可用于森林防火阻隔帶開設(shè)、林區(qū)道路的日常維護(hù),以及河流應(yīng)急阻隔帶、應(yīng)急防火通道的開辟等。
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