鏟運機（scraper）是用鏟斗將碎土等物料裝入鏟斗的一種運輸方式、裝卸、局部碾壓等綜合作業(yè)的運輸機械和工具。鏟運機的原型是18世紀出現(xiàn)的馬拉鏟運機鏟斗放在地面上，由一匹馬向前推動。1883年，輪式全金屬鏟運機出現(xiàn)。中國 美國對鏟運機的研發(fā)起步較晚1962年，中國第一臺自行式鏟運機原型機C-6106出生于鄭州工程機械廠。上世紀70年代中期，中國長沙礦業(yè)研究院與天津工程機械研究所合作開發(fā)了一種智能鏟運機。2021年12月，我國建成5G智能采場放礦系統(tǒng)，成功實現(xiàn)5G無人鏟運機放礦應(yīng)用。

該刮刀具有操作簡單的優(yōu)點、不受地形限制、能獨立工作、行駛速度快、生產(chǎn)效率高的優(yōu)點常被用來填筑路堤、開挖河道、修筑堤壩、挖掘基坑、水利、電力、在采礦和其他工程項目中。其主要由發(fā)動機組成、底盤、傳動裝置、電氣裝置、工作裝置和輔助裝飾等。根據(jù)行走方式，鏟運機可分為自走式鏟運機、拖式鏟運機等。自行式鏟運機大多為輪胎式，通常由單軸拖拉機和單軸鏟斗組成；拖拉機型拖拉機通常用于牽引拖拉機。

未來的鏟運機將是智能化的、自動化發(fā)展。到2023年，鏟運機已實現(xiàn)半自動化和自鏟、自動稱重、無人駕駛技術(shù)已在地下礦山得到實踐和應(yīng)用。

鏟運機的基本結(jié)構(gòu)主要由發(fā)動機組成、底盤、傳動裝置、電氣裝置、工作裝置和輔助裝置等。

發(fā)動機：LHD的發(fā)動機主要是為整車提供動力的裝置常見的發(fā)動機有兩種柴油發(fā)動機和混合動力發(fā)動機。柴油機是一種熱機，將柴油燃料釋放的熱能轉(zhuǎn)化為機械能。混合動力發(fā)動機解決了動力井下鏟運機主要由柴油機組成的問題、儲能裝置和電機、逆變器共同組成。混合動力技術(shù)的應(yīng)用降低了燃料消耗和環(huán)境污染，同時提高了系統(tǒng)的工作效率混合動力地下鏟運機由于使用低功率柴油機和儲能裝置提供動能，還可以避免高原地區(qū)柴油機動力不足的問題，適用于高海拔地區(qū)氧氣不足的環(huán)境。

底盤：底盤是鏟運機和發(fā)動機的基礎(chǔ)、工作裝置和電氣設(shè)備安裝在底盤上，組成傳動系統(tǒng)、行駛系、轉(zhuǎn)向系、制動系組成。動力傳動系統(tǒng)是根據(jù)需要降低發(fā)動機轉(zhuǎn)速和增加扭矩，然后傳遞給驅(qū)動系統(tǒng)，從而根據(jù)鏟運機的作業(yè)需要完成減速和扭矩增加、傳遞或切斷動力、實現(xiàn)倒駛等。驅(qū)動系統(tǒng)的作用是支撐整個鏟運機的重量，并根據(jù)傳動系統(tǒng)的動力驅(qū)動鏟運機在車輪或履帶上行駛轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的作用是使鏟運機根據(jù)駕駛員的要求靈活準確地行駛制動系統(tǒng)的作用是根據(jù)駕駛員的要求使鏟運機減速并在最短的距離內(nèi)停止的說明。

鏟運機

傳動裝置：傳動機構(gòu)通常分為機械傳動機構(gòu)、電傳動機構(gòu)和流體傳動機構(gòu)。流體傳動是以流體為工作介質(zhì)的能量轉(zhuǎn)換、傳動和控制傳動，包括液壓傳動、液壓傳動和氣壓傳動，液體傳動包括液壓傳動和液壓傳動，兩者都是以液體為工作介質(zhì)來傳遞能量液壓傳動主要是利用液體的動能來傳遞能量，然后通過管道、液壓控制和調(diào)節(jié)裝置將液體的壓力能轉(zhuǎn)化為機械能，以驅(qū)動刮刀執(zhí)行指定的工作，例如直線運動或旋轉(zhuǎn)運動。

電氣裝置：供電系統(tǒng)主要由電池組成、發(fā)電機及調(diào)節(jié)器、相關(guān)線路等組成。蓄電池可以吸收電路中的瞬時過電壓，保護電子元件并保持工程機械電氣系統(tǒng)的電壓穩(wěn)定發(fā)電機是鏟運機的主要動力來源，其主要功能是在發(fā)動機正常運轉(zhuǎn)時為所有用電設(shè)備供電，同時為蓄電池充電。鏟運機的照明系統(tǒng)主要由燈組成、電源和電路由三部分組成，如：前照燈、防霧燈、后照燈、信號和標志燈具有轉(zhuǎn)向燈、各類的開關(guān)、電喇叭等。

工作裝置：鏟運機的工作裝置能使其完成運輸和卸載工作主要裝置是轉(zhuǎn)向樞軸架、轅架、前鏟斗門和鏟斗本體。鏟斗前面有一個可打開的斗門，鏟斗前面有一個鏟刃。切割土壤時，鏟斗門打開，鏟斗下降，刀片切入土壤。當(dāng)鏟運機向前移動時，切割的土壤被擠壓到鏟斗中當(dāng)鏟斗裝滿時，提起鏟斗，放下斗門，將土壤運送到陸地卸載點。轉(zhuǎn)向樞軸的作用是實現(xiàn)拖拉機與鏟車的連接，軸架的作用是配合轉(zhuǎn)向樞軸使拖拉機轉(zhuǎn)動一定角度鏟斗通常由鉸接在斗身前方的斗門組成、斗身和卸料板等。

輔助裝置：卸土板：卸土板將土推出，然后卸土板的前進速度要與鏟運機的前進速度相匹配，這樣才能不斷卸土，完成鏟運機作業(yè)。

鏟斗：根據(jù)鏟斗容量的不同，它可以幫助鏟運機進行鏟運、挖土等作業(yè)。

鏟刃：安裝在鏟斗上的鏟刀可以輔助鏟運機完成需要切割土壤的工作。

刮刀的操作過程。鏟運機的操作過程包括鏟運、運土、在卸載和返回過程中，以柴油機或電動機為原動機，通過液壓或液壓機械傳動連接鉸接架。

鏟土：鏟土?xí)r，翻斗板在斗身的最后位置，拖拉機掛一檔，斗門全開，油門隨著裝土阻力的增大而逐漸加大。鏟土?xí)r，鏟運機應(yīng)保持直線運行，并始終保持鏟土助手的推力與鏟運機的方向一致。盡量避免在大坡度上翻鏟或側(cè)鏟。

運土：鏟斗裝滿后，應(yīng)將其運送到卸載點此時應(yīng)盡可能降低車輛重心，以增加行駛的穩(wěn)定性和安全性通常，不建議將鏟斗舉得太高。運輸時，盡量根據(jù)路況選擇合適的速度。

卸土：鏟運機運到卸料地點后，要打開斗門，卸土板要前移，卸下斗內(nèi)的土。如果需要分層攤鋪路基，應(yīng)先將鏟斗降低到所需的攤鋪高度，選擇合適的速度，打開鏟斗門，卸土板將土推出。此時卸土板的前進速度要與車輛的前進速度相匹配，這樣才能不斷卸土。

返回：卸載后，提升鏟斗，復(fù)位卸載板，并根據(jù)路況盡量選擇高速檔返回鏟斗作業(yè)路段。為了減少輔助時間，鏟斗各機構(gòu)的操作可在回程時進行。由于土壤類型不同，坡度不同，填土厚度不同，鏟運機在每個過程中需要不同的牽引力，即采用不同的行駛速度來工作。根據(jù)經(jīng)驗，鏟的時候用ⅰ、Ⅱ擋速度；當(dāng)重型汽車行駛時，使用ⅲ、Ⅳ擋速度；卸土?xí)r，使用ⅱ檔速度；空載運行時，使用ⅴ檔速度。

行走方式分類

鏟運機按照行走結(jié)構(gòu)分類可分為：自行式鏟運機、拖式鏟運機。

自行式鏟運機：自行式鏟運機多為輪胎式，通常由單軸牽引車和單軸鏟斗兩部分組成，有的鏟運機在單軸鏟斗后還裝有一臺發(fā)動機，鏟土工作時可采用兩臺發(fā)動機同時驅(qū)動，其特點是行駛速度高，機動靈活，生產(chǎn)效率高。在采用單軸牽引車驅(qū)動鏟土工作時，有時需要推土機助鏟，自行式鏟運機本結(jié)構(gòu)緊湊、附著力大、行駛速度快等優(yōu)點，在中距離土方轉(zhuǎn)移施工中應(yīng)用比較多，適合在300～3500m的作業(yè)范圍內(nèi)使用。

拖式鏟運機：拖式鏟運機常用履帶式拖拉機牽引行駛，使用裝在拖拉機上的動力絞盤或液壓系統(tǒng)對鏟運機操作。拖式鏟運機主要結(jié)構(gòu)是由拖把、轅架、工作油缸、機架、前輪、后車輪和鏟斗等組成，路面條件不好時可用履帶式牽引車，具有接地比壓小、附著力大和爬坡能力強的特點。鏟斗由斗體、斗門和卸土板組成。斗體底部的前面裝有刀片，用于切土。斗體可升降，斗門可相對斗體轉(zhuǎn)動，即打開或關(guān)閉斗門，以適應(yīng)鏟土、運土和卸土等不同作業(yè)的要求。拖式鏟運機適合在100～300m的作業(yè)范圍內(nèi)使用。

裝載參數(shù)：裝載參數(shù)包括裝載時間、裝載距離、鏟裝厚度。裝載參數(shù)與被裝載物料的物理力學(xué)性質(zhì)（如塊度、硬度、粘結(jié)性等）、工作面坡度、鏟裝厚度等有關(guān)。物料的塊度、硬度、粘結(jié)性、裝滿系數(shù)越小，鏟裝時間越短；下坡鏟裝比上坡或平行鏟裝有利于裝載，但并非坡度越大越好，一般不能超過15%；鏟裝厚度太小時，鏟裝距離加長，裝載時間也長,鏟裝厚度太大時，鏟裝阻力超過松土機的助推力，裝載時間也長，因此鏟裝厚度有適中范圍。

運輸參數(shù)：運輸參數(shù)主要指鏟運機運行速度。其參數(shù)取決于道路的平整度、寬度、坡度、路面質(zhì)量（滾動阻力系數(shù)）以及裝載物料的體重，裝滿系數(shù)等。坡度過大，鏟運機速度減慢,運行的時間較長，設(shè)備效率低下。

鏟斗裝滿系數(shù)：鏟運機裝載分自裝和助推兩種方式，自卸只限在黃土地段使用，且工作面的坡度要大于8%以上，此時鏟運機靠自重和主機的驅(qū)動將黃土鏟入斗中，實際測定鏟斗裝滿系數(shù)為 0.87；利用松土機助推時，裝載時間短且滿斗系數(shù)大，實際測定中黃土滿斗系數(shù)達0.96以上，頁巖、砂巖滿斗系數(shù)為0.916。

卸載參數(shù)：鏟運機卸載是靠液壓推卸板自行移動推卸鏟斗中物料，一邊行走，一邊卸載。排土場的布置可以是水平的或下坡形成的。由于鏟運機卸載時主機不停的慢速向前運行，為避免所卸物料阻擋后輪運轉(zhuǎn)增加主機阻力。

雙泵合流液壓技術(shù)：雙泵合流液壓系統(tǒng)轉(zhuǎn)向液壓液壓和雙泵分置液壓系統(tǒng)進行融合，采用一個泵給兩個系統(tǒng)供油或者兩個泵供油，但工作泵采用一個小流量液壓泵，在滿足轉(zhuǎn)向液壓系統(tǒng)要求的同時，降低工作泵的排量，當(dāng)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)不工作時將轉(zhuǎn)向液壓系統(tǒng)多余的流量合流到工作液壓系統(tǒng)，降低了流量損失、壓力損失，增加了效率降低了能耗。

自動稱重系統(tǒng)：自動稱重系統(tǒng)的主要功能是在鏟運機鏟裝完成后測量鏟斗有效荷載，同時調(diào)整鏟斗中礦石狀態(tài)防止運輸過程中礦石掉落。20世紀90年代初，加拿大英柯（Inco）國際鎳業(yè)公司研發(fā)的自動采礦新技術(shù)實現(xiàn)了對井下鏟運機的遙控操作，并對裝載時間、卸載時間和有效荷載進行了全面仿真分析，芬蘭（Tamtron）公司生產(chǎn)的GPRS數(shù)據(jù)傳輸電子稱可實現(xiàn)多機器同時管理，中國在凡口鉛鋅礦搭建首個具有知識產(chǎn)權(quán)的智能采礦系統(tǒng)，實現(xiàn)了定點卸載和自主稱重等功能。

鏟運機是一種利用鏟斗鏟削土壤，并將碎土裝入鏟斗進行運送的鏟土運輸機械，能夠完成鏟土、裝土、運土等綜合作業(yè)。鏟運機的應(yīng)用場景在鐵路、道路、水利、電力和大型建筑工程中，被用于開挖土方、填筑路堤、開挖路塹、修筑堤壩等工作中，具有較高的工作效率和經(jīng)濟性。

鏟運機

填筑路堤：用鏟運機填筑路堤，一般要求取土距離在100m以上，路堤的高度2m以上較為合適，依據(jù)鏟運機在路堤上卸土的位置不同，可分為縱向填筑和橫向填筑兩種方式。如可以利用鏟運機進行縱向填筑路堤或橫向填筑路堤。

開挖路塹：鏟運機開挖路塹可采用橫向棄土和縱向移挖作填兩種形式，鏟裝時需在路塹內(nèi)沿縱向運行，在開挖過程中，始終保持兩側(cè)低、中間高的斷面形狀，直到最后全部成型為止。如鏟運機在基坑、管溝鏟挖作業(yè)時，可以進行挖溝等作業(yè)。

土方開挖：（1）履帶式鏟運機：工作時由履帶式拖拉機牽引，具有接地比壓小、附著牽引大和爬坡能力強等優(yōu)點，但機動性較差，在運距短、坡度大和松軟潮濕地帶工程中普遍使用，高效率運距宜為200~350m。

（2）輪胎自行式鏟運機：由鏟斗車和低壓輪胎牽引車兩部分組成，并以鉸接方式相連，本身具有行走能力，具有結(jié)構(gòu)輕便、行駛速度高、可帶較大的鏟斗、越野性好等優(yōu)點，路面平坦、行駛阻力小時，可選用自行式鏟運機如可以利用鏟運機鏟裝松散土壤及鏟運砂料等。

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