4100XPB矿用挖掘机(以下简称电铲)是千万吨级露天矿山主要采掘设备之一，具有生产率高、作业率高、操作成本低等特点，是目前采矿业公认的先进机型。 1、结构组成 4100XPB电铲的结构主要由下车系统 (行走装置) 、上车系统 (回转装置) 、工作装置、润滑系统、供气系统等组成 (见图 1 ) 。下车系统是由履带板、履带框架、支重轮、前导轮、后导轮、驱动轮、车体、回转齿圈、回转滚圈、行走传动机构等组成。下车系统承载着整机的工作重量，并用来完成电铲的行走。上车系统是将物料由挖掘面运送至运输装置的重要装置，是由回转框架、平台、配重箱、机舱、A形架、提升回转传动机构、电气控制柜等组成。工作装置是电铲工作的主要部件，它由动臂、斗杆、铲斗、传动机构组成。动臂为焊接结构，具有大的断面模数和良好的抗扭刚度，有足够大的质量，以免铲斗插入土壤挖掘后动臂抬起。铲斗是电铲的主要工作部件，它直接承受被挖掘矿石的作用力，因而磨损较大，斗杆也是电铲挖掘过程中的主要部件之一，它的作用是连接和支持铲斗，并将推压作用传递给铲斗，铲斗在推压和提升力的共同作用下完成挖掘土壤的动作。
2、技术特性 电铲的技术特性见表1。4100XPB 型为现在我公司与 P&H 公司为平朔安太堡露天煤矿合作制造的电铲。
3、结构特点和工作方式 4100XPB电铲有独立行走机构，增加了机器的机动性，电铲的车体整件有可靠的大截面结构，在工厂精确加工，现场与履带架、行走电机座及中心轴柱进行装配；履带框架与车体采用简单的螺柱和硬化定位销系统、低维护的抗剪止口设计使装配更加方便，可更换的上部铸造导轨、大型高锰钢铸造前导轮、整体转动淬硬的支重轮保证了其长期寿命要求；履带板采用箱型铸造结构，适应各种行走路面；回转使用多电机驱动，缩短了起、制动时间。4100XPB电铲具有三套回转机构，扭矩增加 31%，负载减少 12%，与其它4100 系列电铲具有互换性，减少了备件库存量，模块化设计的组件减少了维修时间；优化的平台布置使电铲有极好的维护空间、大型的机房，超宽结构减少了尾部回转半径；锻造的中心轴柱，可在上部平台调整，有可靠的过盈，底端的螺帽使安装更加方便；提升装置采用双电机驱动，改善了受力条件；推压采用高锰钢宽型齿条，挖掘切削力大，稳定性好，适用各种采矿条件，采用特种背连三角皮带减震和缓冲，有 PLC控制的自动张紧装置，使其具有最佳的张紧，从而增加了皮带、轴承和传动轴的寿命；斗杆运用有限元进行可靠性设计；铲斗采用了可调式小拉杆、液压缓冲器装置，铲斗优化的几何尺寸增加了电铲的装满系数。 电铲的主要结构件均采用 50 kg 级和 70 kg级耐低温低合金高强度钢材，使结构轻巧合理。各传动齿轮为焊接结构，并采用硬齿面磨齿后修形，提高了传动平稳性和使用寿命。齿轮和轴采用渐开线花键连接，提高了连接强度。斗唇选用高耐磨含铬高锰钢铸造，提高了使用寿命。 各电机为电铲专用型，用可控硅变流装置供电；有先进的电控系统和多级 RPC 功率补偿装置，可保证最佳的功率因数。行走电机与推压电机实现了互换，电机对中螺栓采用一体化设计。电铲有完善的自动润滑系统、自动灭火系统和独立的气动系统，另外还有很好的通风、采暖、防尘、净化、除霜等装置，提供了良好的操作条件，可保证电铲最佳的工作性能和最低的挖掘成本。 电铲在一个挖掘周期中，先是钢绳提升铲斗，同时推压轴把斗杆推向工作面，铲斗的提升和推压同时动作，在运动中铲斗装满矿石，然后离开工作面，回转到卸载处，卸载以后再次回转到工作面开始下一轮的挖掘工作。由此可以把挖掘过程分成三个阶段五个动作，三个阶段是: 挖掘装载、满载回转、空载回转，五个动作为: 移近、铲入、提起、转身、倒出。 4、结语 一重集团公司同美国哈尼斯菲格公司(简称P&H 公司)为平朔煤炭公司安太堡煤矿合作制造了 7 台 4100XPB 型(斗容 55.8 m3)电铲，首台4100XPB型电铲现场安装调试完成，已经投入使用。 4100XPB型电铲技术先进、性能优良、质量可靠，在用户储存的备件充足，操作和维修人员培训得当的情况下，其开机率达 90%以上，得到了用户的好评。 |
